स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर (SMRs) AI इंफ्रास्ट्रक्चर की रीढ़ बनने के लिए तैयार हैं, जिसमें टेक दिग्गज कंपनियां परमाणु साझेदारियों के लिए $10 बिलियन से अधिक की प्रतिबद्धता जता रही हैं और वैश्विक स्तर पर 22 गीगावाट की परियोजनाएं विकसित हो रही हैं। पहले वाणिज्यिक SMR-संचालित डेटा सेंटर 2030 तक चालू हो जाएंगे, जो डिजिटल अर्थव्यवस्था को शक्ति प्रदान करने के तरीके में एक महत्वपूर्ण बदलाव का प्रतीक है। परमाणु प्रौद्योगिकी और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का यह अभिसरण एक गंभीर चुनौती का समाधान करता है: AI डेटा सेंटर 2030 तक सालाना 945 टेरावाट-घंटे की खपत करेंगे—जो जापान की संपूर्ण विद्युत खपत के बराबर है—जबकि 24/7 कार्बन-मुक्त विद्युत की मांग करेंगे जो केवल परमाणु ऊर्जा ही विश्वसनीय रूप से प्रदान कर सकती है।
SMRs पारंपरिक nuclear power से कैसे अलग तरीके से काम करते हैं
SMRs factory fabrication और modular design के माध्यम से nuclear power की मूलभूत पुनर्कल्पना करते हैं। पारंपरिक reactors के विपरीत जो site पर 5-10 वर्षों में custom-built किए जाते हैं, SMR components controlled factory environments में manufactured होते हैं और assembly के लिए standardized modules के रूप में ship किए जाते हैं, जिससे construction time घटकर केवल 24-36 महीने हो जाता है। ये reactors प्रति module 5 से 300 megawatts के बीच produce करते हैं जबकि conventional nuclear plants 1,000 MW से अधिक करते हैं, जो flexible deployment को enable करता है जो specific power needs से match करता है।
मूल innovation passive safety systems में निहित है जो pumps, valves, और operator intervention के बजाय gravity और convection जैसी natural physical processes पर निर्भर करते हैं। जब NuScale का reactor shut down होता है, उदाहरण के लिए, यह सात दिनों तक बिना किसी external power या human action के खुद को cool कर सकता है—एक उपलब्धि जो traditional designs के साथ असंभव है। कई SMR designs की smaller radioactive inventory और underground deployment additional safety margins create करती है, कुछ advanced reactors जैसे X-energy के Xe-100 TRISO fuel का उपयोग करते हैं जो 1,600°C से अधिक temperatures पर भी physically melt नहीं हो सकता।
वर्तमान SMR designs six technology families में फैले हुए हैं, proven pressurized water reactors से लेकर advanced molten salt और high-temperature gas systems तक। NuScale के 77-megawatt modules को 4, 6, या 12 units के configurations में combine किया जा सकता है जो 308 से 924 MW तक के plants create करते हैं। इस बीच, TerraPower का Natrium reactor एक 345 MW sodium-cooled reactor को molten salt energy storage के साथ pair करता है, जो peak demand के दौरान output को 500 MW तक surge करने में enable करता है—AI training workloads के variable loads के लिए perfect।
Cost comparisons challenges और opportunities दोनों को reveal करती हैं। जबकि वर्तमान first-of-a-kind SMR projects $3,000-6,000 प्रति kilowatt की capital costs का सामना करते हैं, manufacturers project करते हैं कि ये series production के माध्यम से conventional nuclear के $7,675-12,500/kW से नीचे गिर जाएंगी। SMRs से electricity की levelized cost वर्तमान में $89-102 प्रति megawatt-hour तक है, जो wind और solar के $26-50/MWh से अधिक है लेकिन 95% से अधिक capacity factors को consider करते समय reliable baseload alternatives के साथ competitive है।
AI infrastructure crisis nuclear adoption को drive कर रहा है।
Modern GPU data centers voracious energy consumers बन गए हैं, power demands unprecedented rates पर escalate हो रही हैं। NVIDIA के latest Blackwell B200 GPUs प्रत्येक 1,200 watts तक consume करते हैं, जबकि future AI accelerator racks 240 kilowatts तक पहुंचते हैं—200 American homes को power करने के equivalent। एक single large-scale AI training cluster 500 megawatts continuous power की demand कर सकता है, जो roughly एक mid-sized city के equivalent है।
Collective impact staggering है: deployed H100 GPUs अकेले 2024 में 13.8 terawatt-hours consume करेंगे, जो Georgia या Costa Rica जैसे countries की entire electricity consumption के matching है। United States में data center electricity demand 2030 तक total consumption के 4% से 9-12% तक surge होगी, global demand 160% grow होकर annually 945 TWh तक पहुंचेगी। इस growth trajectory ने tech companies को dedicated power sources secure करने पर push किया है, क्योंकि traditional grid infrastructure demand को meet करने के लिए पर्याप्त तेजी से scale नहीं हो सकता।
SMRs इन facilities को power करने के लिए unique advantages offer करते हैं। उनकी modular scalability data center growth के साथ precise matching की अनुमति देती है—एक single 77 MW module से शुरू करके computational needs बढ़ने पर expand करना। 24/7 baseload generation renewables की intermittency challenges को eliminate करती है, AI workloads के लिए crucial जो power interruptions tolerate नहीं कर सकते। शायद सबसे महत्वपूर्ण, SMRs grid independence enable करते हैं, data centers को local communities के साथ electricity के लिए compete किए बिना या transmission upgrades के लिए वर्षों तक wait किए बिना operate करने की अनुमति देते हैं।
SMRs और data centers के बीच technical integration remarkable cohesiveness create करता है। Data centers को पहले से ही GPUs से heat manage करने के लिए sophisticated cooling systems की आवश्यकता होती है, liquid cooling markets 100kW से अधिक rack densities handle करने के लिए annually 20.3% grow कर रहे हैं। SMRs absorption chillers के लिए electricity और process heat दोनों provide कर सकते हैं, जबकि data center waste heat 35-45°C पर district heating applications के लिए ideal prove होती है। यह combined heat और power approach overall system efficiency को 80% से अधिक boost कर सकता है, waste streams को valuable resources में transform करते हुए।
टेक दिग्गजों के बीच परमाणु हथियारों की दौड़।
परमाणु ऊर्जा को सुरक्षित करने की दौड़ ने साझेदारी और निवेश की एक अभूतपूर्व लहर को जन्म दिया है। Amazon Web Services सबसे महत्वाकांक्षी कार्यक्रम के साथ अग्रणी है, जो X-energy में $500 मिलियन के निवेश और Washington State और Virginia में फैली साझेदारी के माध्यम से 2039 तक 5 गीगावाट SMR क्षमता तैनात करने के लिए प्रतिबद्ध है। उनका Energy Northwest समझौता शुरुआत में 320 MW का उत्पादन करने वाले चार Xe-100 रिएक्टर तैनात करेगा, जिसमें बारह मॉड्यूल में 960 MW तक विस्तार की संभावना है।
Google ने अक्टूबर 2024 में दुनिया के पहले कॉर्पोरेट SMR खरीद समझौते के साथ इतिहास बनाया, Kairos Power के साथ साझेदारी करके 6-7 मोल्टन साल्ट रिएक्टर में 500 मेगावाट तैनात करने के लिए। पहली इकाई 2030 तक चालू होगी, और 2035 तक पूर्ण तैनाती होगी। यह समझौता महत्वपूर्ण "ऑर्डरबुक" मांग संकेत प्रदान करता है जिसकी SMR निर्माताओं को कारखाना निवेश को सही ठहराने और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं को प्राप्त करने के लिए आवश्यकता है।
Microsoft ने एक अलग प्रारंभिक दृष्टिकोण अपनाया है, Constellation Energy के साथ 20-वर्षीय समझौता करके Three Mile Island Unit 1 को पुनः शुरू करने के लिए, 2028 तक 837 मेगावाट कार्बन-मुक्त ऊर्जा सुरक्षित करने के लिए। कंपनी ने एक साथ एक आंतरिक परमाणु टीम का निर्माण किया है, Ultra Safe Nuclear और Tennessee Valley Authority से परमाणु प्रौद्योगिकी के निदेशकों को काम पर रखकर अपने वैश्विक डेटा सेंटर बेड़े के लिए एक व्यापक SMR रणनीति विकसित की है।
वर्तमान निर्माण उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण क्षण का प्रतिनिधित्व करता है। TerraPower ने जून 2024 में Kemmerer, Wyoming में अपने Natrium reactor की आधारशिला रखी - संयुक्त राज्य अमेरिका में पहला वाणिज्यिक उन्नत रिएक्टर निर्माण। Department of Energy और Bill Gates द्वारा समर्थित यह $4 बिलियन परियोजना, 2030 तक 345 MW स्वच्छ ऊर्जा के साथ एक सेवानिवृत्त होने वाले कोयला संयंत्र को बदल देगी। सुविधा का एकीकृत मोल्टन साल्ट स्टोरेज सिस्टम इसे पांच घंटे के लिए आउटपुट को 500 MW तक बढ़ाने में सक्षम बनाता है, जो AI वर्कलोड भिन्नताओं के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है।
वैश्विक परिनियोजन अमेरिकी सीमाओं से आगे तेजी से बढ़ रहा है।
जबकि संयुक्त राज्य अमेरिका घोषित परियोजनाओं में अग्रणी है, अंतर्राष्ट्रीय बाजार तेजी से अपनी SMR क्षमताओं का विकास कर रहे हैं। चीन का Linglong One 2023 में दुनिया का पहला परिचालित वाणिज्यिक भूमि-आधारित SMR बन गया, जो हैनान प्रांत में 210 MW का उत्पादन कर रहा है। देश ने घरेलू परिनियोजन के लिए अनुमानित $25-35 बिलियन आवंटित किया है और महत्वपूर्ण निर्यात बाजार हिस्सेदारी हासिल करने की स्थिति में है।
कनाडा एक अन्य प्रारंभिक नेता के रूप में उभरा है, Ontario Power Generation को अप्रैल 2025 में Darlington साइट पर GE Hitachi BWRX-300 के लिए निर्माण अनुमोदन मिला है। यह CAD 7.7 बिलियन परियोजना 2029 तक संचालन को लक्षित करती है, जिसमें तीन अतिरिक्त इकाइयों की CAD 13.2 बिलियन की योजना है। सिद्ध उबलते पानी रिएक्टर तकनीक पारंपरिक परमाणु संयंत्रों की तुलना में 60% पूंजी लागत का वादा करती है।
यूरोपीय संघ ने अक्टूबर 2024 में अपने Industrial Alliance के लिए नौ SMR परियोजनाओं का चयन किया, जो lead-cooled fast reactors से लेकर molten salt systems तक की तकनीकों में फैली हैं। अकेले पोलैंड ने कोयला संयंत्रों को बदलने के लिए कई SMR परिनियोजनों के लिए प्रतिबद्धता जताई है, ORLEN Synthos Green Energy 11 देशों में 17-कंपनी संघ का नेतृत्व कर रही है। रोमानिया 2029 तक NuScale के छह-मॉड्यूल VOYGR प्लांट को तैनात करने की योजना बना रहा है, जो परिचालित SMR वाला पहला यूरोपीय राष्ट्र बन जाएगा।
यूनाइटेड किंगडम ने Rolls-Royce के 470-megawatt SMR डिज़ाइन पर भारी दांव लगाया है, जो निजी निवेश के साथ मिलान करने वाली £280 मिलियन सरकारी फंडिंग प्रदान कर रहा है। तकनीक 2025 में नियामक मूल्यांकन के अंतिम चरण में पहुंच गई, जिसमें परिनियोजन के लिए चार साइटें चिह्नित की गईं और 2030 के दशक के मध्य में ग्रिड कनेक्शन को लक्षित किया गया। निर्माण भागीदार Laing O'Rourke और BAM परिनियोजन को तेज करने के लिए महत्वपूर्ण अवसंरचना विशेषज्ञता लाते हैं।
प्रौद्योगिकी रोडमैप नाटकीय प्रगति का वादा करता है।
अगला दशक परमाणु प्रौद्योगिकी तैनाती में एक मौलिक परिवर्तन देखेगा। NuScale के 77 MW मॉड्यूल और GE Hitachi के BWRX-300 जैसे प्रथम पीढ़ी के SMRs सिद्ध लाइट-वाटर रिएक्टर प्रौद्योगिकी पर निर्भर करते हैं, जो मौजूदा ईंधन अवसंरचना और नियामक ढांचे के साथ 2030 तक तैनाती को संभव बनाते हैं। ये डिजाइन निष्क्रिय प्रणालियों के माध्यम से बेहतर सुरक्षा प्राप्त करते हैं जबकि वर्तमान परमाणु आपूर्ति श्रृंखलाओं के साथ संगतता बनाए रखते हैं।
2030 के दशक की शुरुआत में आने वाले Generation IV उन्नत रिएक्टर नई क्षमताओं को अनलॉक करेंगे। मोल्टन साल्ट रिएक्टर वायुमंडलीय दबाव पर तरल नमक में घुलने वाले ईंधन के साथ काम करते हैं, जो बिना रीफ्यूलिंग के 150 महीने तक निरंतर संचालन को संभव बनाता है। X-energy के Xe-100 जैसे उच्च-तापमान गैस रिएक्टर 750°C तक पहुंचते हैं, जो हाइड्रोजन उत्पादन और औद्योगिक प्रक्रिया गर्मी में अनुप्रयोगों को खोलते हैं। TerraPower का सोडियम-कूल्ड Natrium डिजाइन थर्मल स्टोरेज को एकीकृत करता है, परमाणु संयंत्रों को डिस्पैचेबल संसाधनों में बदलता है जो नवीकरणीय ग्रिडों को पूरक बनाते हैं।
माइक्रो-रिएक्टर परमाणु नवाचार की सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं, Oklo, Westinghouse, और अन्य के डिजाइन फैक्टरी-सील्ड इकाइयों में 1-30 मेगावाट प्रदान करते हैं। ये रिएक्टर बिना रीफ्यूलिंग के दशकों तक काम कर सकते हैं, दूरदराज के स्थानों में या एज कंप्यूटिंग सुविधाओं के लिए वितरित शक्ति के रूप में तैनाती को संभव बनाते हैं। Oklo के Aurora पावरहाउस ने 2044 तक 12 गीगावाट की तैनाती के लिए समझौते हासिल किए हैं, जो सरलीकृत परमाणु समाधानों के लिए विशाल बाजार की भूख को प्रदर्शित करता है।
लागत अनुमान प्रतिस्पर्धात्मकता का स्पष्ट रास्ता दिखाते हैं। Wood Mackenzie का पूर्वानुमान है कि निर्माता क्षमता के प्रत्येक दोगुने होने पर 5-10% की सीखने की दर हासिल करने के साथ SMR लागत 2030 तक प्रति मेगावाट-घंटा $120 तक गिर जाएगी। 5-7 इकाइयों या 10-20 GW की स्थापित क्षमता के बाद, प्रौद्योगिकी सीखने के वक्र के पठार तक पहुंच जाएगी जहां आगे की लागत कटौती मध्यम हो जाएगी। इन लक्ष्यों को हासिल करने के लिए रणनीतिक फैक्टरी निवेश और आपूर्ति श्रृंखला विकास महत्वपूर्ण साबित होगा।
नियामक सुधार परिनियोजन समयसीमा को तेज़ करता है।
नियामक परिदृश्य SMR परिनियोजन को सक्षम बनाने के लिए नाटकीय रूप से बदल गया है। राष्ट्रपति Biden के कार्यकारी आदेश 14300 में नए रिएक्टर आवेदनों के लिए अधिकतम 18-महीने की समीक्षा समयसीमा का आदेश है, जो ऐतिहासिक 5-7 साल की प्रक्रियाओं की तुलना में है। Nuclear Regulatory Commission भाग 53 विकसित कर रहा है, जो उन्नत रिएक्टरों के लिए तैयार किया गया एक पूर्णतः नया लाइसेंसिंग ढांचा है जो निर्देशात्मक आवश्यकताओं के बजाय प्रदर्शन-आधारित मानकों पर जोर देता है।
IAEA की Nuclear Harmonization and Standardization Initiative के माध्यम से अंतर्राष्ट्रीय सामंजस्य प्रयास मानकीकृत डिज़ाइनों की वैश्विक परिनियोजन को सक्षम बनाने का वादा करते हैं। SMR Regulators' Forum संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, यूनाइटेड किंगडम और अन्य देशों के अधिकारियों को सुरक्षा मूल्यांकन के लिए सामान्य दृष्टिकोण विकसित करने हेतु एक साथ लाता है। ये समन्वित प्रयास कई देशों में सिद्ध डिज़ाइनों की परिनियोजन के समय और लागत को कम कर सकते हैं।
2024 के ADVANCE Act ने महत्वपूर्ण सुधार पेश किए, जिसमें SMR आवेदनों के लिए 50% शुल्क कटौती और Department of Energy साइटों पर प्रदर्शन रिएक्टरों के लिए नए मार्ग शामिल हैं। निर्माण लाइसेंस प्रमाणित मॉड्यूल के कारखाना उत्पादन को सक्षम करेंगे, जबकि नया नियामक ढांचा मानक डिज़ाइनों की बहु-साइट परिनियोजन को समायोजित करता है। प्रारंभिक साइट परमिट और डिज़ाइन प्रमाणन अब समानांतर में आगे बढ़ सकते हैं, जो परियोजना समयसीमा से सालों की छंटाई करते हैं।
आगे का रास्ता वादे और चुनौतियों के बीच संतुलन बनाता है।
SMR क्रांति मजबूत गति के बावजूद महत्वपूर्ण बाधाओं का सामना कर रही है। पूंजी लागत पहली बार के प्रोजेक्ट्स के लिए $3,000-6,000 प्रति किलोवाट पर उच्च बनी हुई है, जिसके लिए धैर्यवान पूंजी और सरकारी सहायता की आवश्यकता है। कई उन्नत डिज़ाइन द्वारा आवश्यक high-assay low-enriched uranium (HALEU) ईंधन वर्तमान में रूसी आपूर्ति पर निर्भर है, हालांकि घरेलू उत्पादन सुविधाएं विकसित की जा रही हैं। सार्वजनिक स्वीकृति मिश्रित बनी हुई है, समुदाय ऐतिहासिक दुर्घटनाओं से आकार लेने वाली परमाणु सुरक्षा चिंताओं के मुकाबले स्वच्छ ऊर्जा के फायदों को तौल रहे हैं।
सामग्री योग्यता से लेकर अपशिष्ट प्रबंधन तक के क्षेत्रों में तकनीकी चुनौतियां बनी हुई हैं। कुछ SMR डिज़ाइन पारंपरिक रिएक्टरों की तुलना में 2-30 गुना अधिक रेडियोएक्टिव अपशिष्ट मात्रा का उत्पादन कर सकते हैं, हालांकि कुल रेडियोएक्टिविटी कम होती है। आपूर्ति श्रृंखला विकास के लिए परमाणु निर्माण क्षमताओं का पुनर्निर्माण आवश्यक है जो दशकों से निष्क्रिय रही हैं। SMR निर्माण और संचालन के लिए आवश्यक विशेषज्ञ कौशल प्रदान करने के लिए कार्यबल प्रशिक्षण को तेज़ करना होगा।
फिर भी SMR अपनाने को प्रेरित करने वाली शक्तियों का अभिसरण अपरिहार्य दिखाई देता है। तकनीकी कंपनियों की अतृप्त ऊर्जा मांगें, 2030-2040 तक net-zero प्रतिबद्धताएं, और ग्रिड अवसंरचना सीमाएं परमाणु समाधानों के पक्ष में एक परफेक्ट स्टॉर्म बनाती हैं। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में $5.5 बिलियन से अधिक की सरकारी सहायता, जिसके साथ अरबों का निजी निवेश मिलकर, प्रारंभिक तैनाती की बाधाओं को पार करने के लिए आवश्यक पूंजी प्रदान करती है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वैकल्पिक—ऊर्जा सीमाओं के कारण AI विकास को सीमित करना—तकनीकी नेतृत्व के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाली कंपनियों और राष्ट्रों के लिए अकल्पनीय है।
निष्कर्ष
Small modular reactors हमारे समय की दो परिभाषित चुनौतियों के चौराहे पर खड़े हैं: AI क्रांति को शक्ति प्रदान करना और गहरी decarbonization हासिल करना। यह तकनीक concept से construction तक पहुंच गई है, जिसमें पहली units का निर्माण शुरू हो रहा है और tech giants भविष्य की क्षमता सुरक्षित करने के लिए अरबों का commitment कर रहे हैं। 2030 तक, SMRs Wyoming से Washington State तक data centers को power देना शुरू करेंगे, यह साबित करते हुए कि factory-built nuclear enhanced safety, accelerated deployment, और competitive costs के वादों पर खरा उतर सकता है या नहीं।
अगले पांच साल यह तय करेंगे कि SMRs 21वीं सदी के energy infrastructure का आधारशिला बनेंगे या एक transitional technology बने रहेंगे। सफलता के लिए निरंतर regulatory reform, manufacturing scale की प्राप्ति, fuel supply बाधाओं का समाधान, और—शायद सबसे महत्वपूर्ण—first-generation projects का निर्दोष execution आवश्यक है। जो companies, communities, और countries SMR deployment में महारत हासिल करेंगे, वे AI era में निर्णायक लाभ प्राप्त करेंगे, जहां computational power तेजी से economic और strategic competitiveness को निर्धारित कर रही है। Nuclear renaissance शुरू हो चुका है; इसका अंतिम प्रभाव आने वाली पीढ़ियों के लिए energy generation और consumption के तरीके को नया आकार देगा।
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