फ्यूजन पावर की बड़ी सफलता: कॉमनवेल्थ फ्यूजन सिस्टम्स ने क्रांतिकारी मैग्नेट स्थापित किया और डिजिटल ट्विन के लिए Nvidia के साथ साझेदारी की

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फ्यूजन पावर में बड़ी सफलता: Commonwealth Fusion Systems ने क्रांतिकारी मैग्नेट स्थापित किया और डिजिटल ट्विन के लिए Nvidia के साथ साझेदारी की

स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर पार करते हुए, Commonwealth Fusion Systems (CFS) ने इस मंगलवार को लास वेगास में CES 2026 में अपने अभूतपूर्व Sparc फ्यूजन रिएक्टर में पहले मैग्नेट की स्थापना की घोषणा की। यह विकास परमाणु फ्यूजन से शुद्ध ऊर्जा लाभ हासिल करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो संभावित रूप से स्वच्छ ऊर्जा के लगभग असीमित स्रोत को खोल सकता है। साथ ही, कंपनी ने उन्नत सिमुलेशन के माध्यम से विकास में तेजी लाने के लिए रिएक्टर का एक व्यापक डिजिटल ट्विन बनाने के लिए प्रौद्योगिकी दिग्गजों Nvidia और Siemens के साथ एक रणनीतिक साझेदारी का खुलासा किया।

महत्वपूर्ण मैग्नेट इंस्टॉलेशन के साथ फ्यूजन पावर में प्रगति

Commonwealth Fusion Systems ने 18 विशाल मैग्नेटों में से पहले को सफलतापूर्वक स्थापित किया है जो इसके Sparc प्रदर्शन रिएक्टर का मूल बनेंगे। CFS के सह-संस्थापक और CEO Bob Mumgaard के अनुसार, यह स्थापना एक गहन असेंबली चरण की शुरुआत का प्रतिनिधित्व करती है। "इस वर्ष की पहली छमाही में यह धड़ाधड़ होगा क्योंकि हम इस क्रांतिकारी तकनीक को एक साथ लाते हैं," Mumgaard ने CES घोषणा के दौरान कहा। कंपनी गर्मियों के अंत तक सभी मैग्नेट इंस्टॉलेशन पूरा करने की उम्मीद करती है, जो Sparc को अगले वर्ष संभावित सक्रियण के लिए तैयार करेगा।

प्रत्येक D-आकार का मैग्नेट असाधारण इंजीनियरिंग विनिर्देश प्रस्तुत करता है। प्रत्येक 24 टन वजनी, ये घटक 20 टेस्ला का चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकते हैं—एक विशिष्ट MRI मशीन से लगभग तेरह गुना अधिक मजबूत। "यह उस प्रकार का मैग्नेट है जिसका उपयोग आप एक विमानवाहक पोत को उठाने के लिए कर सकते हैं," Mumgaard ने समझाया। इस उल्लेखनीय शक्ति को प्राप्त करने के लिए, इंजीनियरों को मैग्नेट को -253°C (-423°F) तक ठंडा करना होगा, जिससे वे रिएक्टर के डोनट के आकार के कक्ष के भीतर 100 मिलियन डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर जलने वाले प्लाज्मा को शामिल करते हुए 30,000 एम्पीयर से अधिक करंट को सुरक्षित रूप से संचालित कर सकें।

फ्यूजन नियंत्रण का इंजीनियरिंग चमत्कार

मैग्नेट प्रणाली फ्यूजन ऊर्जा की सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों में से एक का प्रतिनिधित्व करती है: फ्यूजन प्रतिक्रियाओं के होने के लिए अतितप्त प्लाज्मा को पर्याप्त समय तक सीमित रखना। पूर्ण होने पर, 18 मैग्नेट एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाएंगे जो प्लाज्मा को संपीड़ित और नियंत्रित करेगा, इसे रिएक्टर की दीवारों से संपर्क करने से रोकेगा। यह चुंबकीय नियंत्रण दृष्टिकोण, जिसे टोकामैक डिजाइन के रूप में जाना जाता है, अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान के दशकों में परिष्कृत किया गया है। CFS का कार्यान्वयन उच्च-तापमान सुपरकंडक्टिंग टेप का उपयोग करता है, एक सामग्री सफलता जो पारंपरिक सुपरकंडक्टर की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट स्थानों में मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों को सक्षम बनाती है।

ये मैग्नेट 24 फुट चौड़ी, 75 टन स्टेनलेस स्टील क्रायोस्टेट पर लगे होते हैं, जो पिछले मार्च में स्थापित की गई थी। क्रायोस्टेट सुपरकंडक्टिंग संचालन के लिए आवश्यक अति-ठंडे वातावरण को बनाए रखता है। यह सावधानीपूर्वक इंजीनियरिंग चरम तापमानों को संतुलित करती है—मैग्नेट के लिए निरपेक्ष शून्य के करीब से लेकर प्लाज्मा के लिए तारकीय तापमान तक—एक एकल एकीकृत प्रणाली के भीतर। सफल संचालन शुद्ध ऊर्जा उत्पादन का प्रदर्शन करेगा, जहां फ्यूजन प्रतिक्रिया इसे शुरू करने और बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा से अधिक ऊर्जा जारी करती है।

Nvidia और Siemens के साथ डिजिटल ट्विन साझेदारी

भौतिक निर्माण के साथ, CFS ने Sparc रिएक्टर का एक व्यापक डिजिटल ट्विन विकसित करने के लिए Nvidia और Siemens के साथ एक सहयोगी प्रयास की घोषणा की। Siemens डिजाइन और विनिर्माण सॉफ्टवेयर प्रदान करता है, जबकि Nvidia आभासी सिमुलेशन बनाने और कनेक्ट करने के लिए अपना Omniverse प्लेटफ़ॉर्म योगदान करता है। यह डिजिटल प्रतिकृति भौतिक रिएक्टर के समानांतर चलेगी, जिससे इंजीनियरों को वास्तविक उपकरण पर परिवर्तन लागू करने से पहले पैरामीटर परीक्षण करने, परिणामों की भविष्यवाणी करने और संभावित समस्याओं का निवारण करने की अनुमति मिलेगी।

"ये अब अलग-अलग सिमुलेशन नहीं हैं जो केवल डिजाइन के लिए उपयोग किए जाते हैं," Mumgaard ने जोर दिया। "वे पूरे रास्ते भौतिक चीज के साथ रहेंगे, और हम लगातार उनकी एक दूसरे से तुलना करेंगे।" डिजिटल ट्विन दृष्टिकोण पिछली सिमुलेशन विधियों से एक विकास का प्रतिनिधित्व करता है, जो अलगाव में रिएक्टर घटकों की जांच करता था। एक एकीकृत आभासी मॉडल बनाकर, शोधकर्ता बेहतर ढंग से समझ सकते हैं कि परिचालन स्थितियों के तहत विभिन्न प्रणालियां कैसे परस्पर क्रिया करती हैं।

साझेदारी Siemens के औद्योगिक स्वचालन अनुभव के साथ कृत्रिम बुद्धिमत्ता और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग में Nvidia की विशेषज्ञता का लाभ उठाती है। यह सहयोग जटिल इंजीनियरिंग परियोजनाओं में एक बढ़ती प्रवृत्ति को दर्शाता है, जहां डिजिटल ट्विन्स भौतिक रूप से प्रकट होने से पहले संभावित समस्याओं की पहचान करके विकास समय को कम करते हैं, लागत कम करते हैं और सुरक्षा में सुधार करते हैं। विशेष रूप से फ्यूजन ऊर्जा के लिए, जहां वास्तविक रिएक्टर पर प्रयोगात्मक समय अत्यंत मूल्यवान और सीमित है, आभासी परीक्षण महत्वपूर्ण अतिरिक्त अनुसंधान क्षमता प्रदान करता है।

सिमुलेशन के माध्यम से फ्यूजन विकास में तेजी

डिजिटल ट्विन तकनीक फ्यूजन ऊर्जा विकास के लिए विशेष लाभ प्रदान करती है। फ्यूजन रिएक्टर इतनी चरम स्थितियों में काम करते हैं कि व्यापक इंस्ट्रूमेंटेशन चुनौतीपूर्ण साबित होता है। सेंसर प्लाज्मा कक्ष के अंदर जीवित नहीं रह सकते, डेटा अंतराल बनाते हैं जिसे सिमुलेशन भरने में मदद कर सकते हैं। विस्तृत कम्प्यूटेशनल मॉडल के साथ सीमित भौतिक माप को मिलाकर, शोधकर्ता रिएक्टर व्यवहार की अधिक पूर्ण समझ प्राप्त करते हैं।

CFS ने पहले से ही विभिन्न रिएक्टर घटकों के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने वाले कई सिमुलेशन आयोजित किए हैं। हालांकि, इन मौजूदा प्रयासों ने अलगाव में परिणाम प्रदान किए। नया एकीकृत डिजिटल ट्विन इन अलग-अलग मॉडलों को जोड़ेगा, एक समग्र आभासी प्रतिनिधित्व बनाएगा। "यह साथ-साथ चलेगा ताकि हम मशीन से और भी तेजी से सीख सकें," Mumgaard ने कहा। यह त्वरित सीखने की वक्र प्रतिस्पर्धी फ्यूजन परिदृश्य में महत्वपूर्ण साबित हो सकती है, जहां कई कंपनियां पहले व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य फ्यूजन पावर प्लांट को वितरित करने की दौड़ में हैं।

कंपनी का मानना है कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग की प्रगति इस दृष्टिकोण को और बढ़ाएगी। "जैसे-जैसे मशीन लर्निंग टूल बेहतर होते हैं, जैसे-जैसे प्रतिनिधित्व अधिक सटीक होते हैं, हम इसे और भी तेजी से जाते हुए देख सकते हैं," Mumgaard ने समझाया, जलवायु परिवर्तन की अनिवार्यताओं से तात्कालिकता जोड़ते हुए। "जो अच्छा है क्योंकि हमारे पास ग्रिड पर फ्यूजन पहुंचने की तात्कालिकता है।"

व्यापक फ्यूजन ऊर्जा परिदृश्य

Commonwealth Fusion Systems एक तेजी से विकसित हो रहे फ्यूजन ऊर्जा क्षेत्र के भीतर काम करता है जो अभूतपूर्व निवेश और प्रगति का अनुभव कर रहा है। कई निजी कंपनियां और अंतर्राष्ट्रीय सहयोग अब शुद्ध ऊर्जा लाभ और अंततः वाणिज्यिक फ्यूजन शक्ति प्राप्त करने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। वैश्विक फ्यूजन उद्योग ने 2021 से $6 बिलियन से अधिक के निजी निवेश को आकर्षित किया, CFS ने स्वयं आज तक लगभग $3 बिलियन जुटाए, जिसमें पिछले अगस्त में $863 मिलियन की Series B2 राउंड शामिल है जिसमें Nvidia, Google और लगभग तीस अन्य निवेशकों के निवेश शामिल थे।

यह वित्तीय समर्थन जलवायु परिवर्तन और ऊर्जा सुरक्षा चिंताओं को दूर करने के लिए फ्यूजन की क्षमता में बढ़ते विश्वास को दर्शाता है। वर्तमान परमाणु विखंडन रिएक्टरों के विपरीत, फ्यूजन न्यूनतम दीर्घकालिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करता है और मेल्टडाउन दुर्घटनाओं का अनुभव नहीं कर सकता है। फ्यूजन ईंधन—मुख्य रूप से हाइड्रोजन के आइसोटोप—समुद्री जल में प्रचुर मात्रा में मौजूद है, अनिवार्य रूप से असीमित आपूर्ति प्रदान करता है। सफल व्यावसायीकरण सौर और पवन जैसे रुक-रुक कर नवीकरणीय स्रोतों के पूरक निरंतर, कार्बन-मुक्त बिजली प्रदान कर सकता है।

नीचे दी गई तालिका फ्यूजन और वर्तमान ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के बीच प्रमुख अंतर को दर्शाती है:

आशाजनक बुनियादी बातों के बावजूद, फ्यूजन ऊर्जा को व्यावसायीकरण से पहले पर्याप्त चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। प्रमुख बाधाओं में शामिल हैं:

• सामग्री विज्ञान: ऐसी सामग्रियों का विकास करना जो दशकों तक न्यूट्रॉन बमबारी का सामना कर सकें
• इंजीनियरिंग स्केल: शुद्ध ऊर्जा उत्पादन के लिए पर्याप्त बड़े रिएक्टरों का निर्माण करना लेकिन आर्थिक व्यवहार्यता के लिए पर्याप्त छोटा
• ईंधन चक्र: टिकाऊ ट्रिटियम प्रजनन प्रणालियां बनाना (ट्रिटियम फ्यूजन प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाने वाला हाइड्रोजन आइसोटोप है)
• अर्थशास्त्र: स्थापित ऊर्जा स्रोतों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए लागत कम करना

CFS की विकास समयरेखा और वाणिज्यिक दृष्टि

Commonwealth Fusion Systems एक चरणबद्ध विकास दृष्टिकोण का पालन करता है। Sparc रिएक्टर एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट डिवाइस के रूप में कार्य करता है जिसे शुद्ध ऊर्जा लाभ (Q>1) प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सफल Sparc संचालन के बाद, CFS अपने पहले वाणिज्यिक-पैमाने के बिजली संयंत्र Arc का निर्माण करने की योजना बना रहा है। कंपनी का अनुमान है कि Arc को अतिरिक्त निवेश में कई बिलियन डॉलर की आवश्यकता होगी लेकिन फ्यूजन की वाणिज्यिक व्यवहार्यता का प्रदर्शन कर सकता है।

CFS और प्रतियोगी 2030 के दशक की शुरुआत में इलेक्ट्रिकल ग्रिड को पहले फ्यूजन इलेक्ट्रॉन वितरित करने का लक्ष्य रखते हैं। यह महत्वाकांक्षी समयरेखा सुपरकंडक्टर, सामग्री और कंप्यूटिंग में तकनीकी प्रगति द्वारा संचालित ऐतिहासिक फ्यूजन अनुमानों से त्वरण का प्रतिनिधित्व करती है। निजी क्षेत्र की भागीदारी ने विशेष रूप से विकास की गति में वृद्धि की है, जो पारंपरिक रूप से सरकार के नेतृत्व वाले अनुसंधान के लिए स्टार्टअप पद्धतियों को लागू करती है।

कंपनी की रणनीति मॉड्यूलरिटी और प्रत्येक विकास चरण से सीखने पर जोर देती है। डिजिटल ट्विन तकनीक इस दृष्टिकोण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, Sparc और बाद के डिजाइनों के बीच ज्ञान हस्तांतरण को सक्षम करती है। आभासी और भौतिक रिएक्टर प्रदर्शन की लगातार तुलना करके, इंजीनियर ऐसे मॉडल को परिष्कृत कर सकते हैं जो भविष्य के पुनरावृत्तियों को सूचित करते हैं, संभावित रूप से वाणिज्यिक संयंत्रों के लिए विकास चक्र को कम करते हैं।

निष्कर्ष

CES 2026 में Commonwealth Fusion Systems की दोहरी घोषणाएं—भौतिक मैग्नेट स्थापना और डिजिटल ट्विन साझेदारी—व्यावहारिक फ्यूजन पावर की दिशा में पूरक प्रगति का प्रतिनिधित्व करती हैं। मैग्नेट मील का पत्थर तारे जैसे तापमान को समाहित करने में सक्षम हार्डवेयर के निर्माण में ठोस प्रगति को प्रदर्शित करता है, जबकि Nvidia और Siemens सहयोग प्रदर्शित करता है कि कैसे डिजिटल नवाचार जटिल इंजीनियरिंग परियोजनाओं को गति देता है। साथ में, ये विकास फ्यूजन ऊर्जा को परिवर्तनकारी स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में अपनी क्षमता के करीब ले जाते हैं। जैसे-जैसे फ्यूजन को व्यावसायिक बनाने की वैश्विक दौड़ तेज होती है, भौतिक इंजीनियरिंग को डिजिटल सिमुलेशन के साथ मिलाने वाले ऐसे एकीकृत दृष्टिकोण असीमित, कार्बन-मुक्त ऊर्जा के लंबे समय से मांगे गए लक्ष्य को प्राप्त करने में निर्णायक साबित हो सकते हैं।

FAQs

Q1: Commonwealth Fusion Systems द्वारा अपने Sparc रिएक्टर में पहले मैग्नेट की स्थापना का क्या महत्व है?
मैग्नेट स्थापना प्रयोगात्मक फ्यूजन डिवाइस के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण मील का पत्थर है। ये मैग्नेट अतितप्त प्लाज्मा को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, फ्यूजन प्रतिक्रियाओं को सक्षम करते हैं। सफल संचालन शुद्ध ऊर्जा लाभ का प्रदर्शन कर सकता है, जहां फ्यूजन इसे शुरू करने के लिए आवश्यक शक्ति से अधिक शक्ति पैदा करता है।

Q2: Nvidia और Siemens के साथ साझेदारी फ्यूजन विकास में कैसे तेजी लाती है?
सहयोग एक डिजिटल ट्विन बनाता है—भौतिक रिएक्टर की एक आभासी प्रतिकृति जो रीयल-टाइम सिमुलेशन में चलती है। यह इंजीनियरों को वास्तविक डिवाइस पर परिवर्तन लागू करने से पहले पैरामीटर का परीक्षण करने, परिणामों की भविष्यवाणी करने और कम्प्यूटेशनल रूप से संभावित समस्याओं की पहचान करने की अनुमति देता है, विकास और सीखने के चक्रों में काफी तेजी लाता है।

Q3: फ्यूजन पावर को वर्तमान परमाणु ऊर्जा से क्या अलग बनाता है?
फ्यूजन हल्के परमाणु नाभिक (आमतौर पर हाइड्रोजन आइसोटोप) को ऊर्जा जारी करने के लिए जोड़ता है, तारों में प्रक्रियाओं की नकल करता है। परमाणु विखंडन (वर्तमान रिएक्टर जो भारी परमाणुओं को विभाजित करते हैं) के विपरीत, फ्यूजन न्यूनतम दीर्घकालिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करता है, समुद्री जल से प्रचुर ईंधन का उपयोग करता है, और मेल्टडाउन दुर्घटनाओं का कोई जोखिम नहीं प्रस्तुत करता है।

Q4: फ्यूजन पावर कब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो सकती है?
Commonwealth Fusion Systems सहित कई कंपनियां 2030 के दशक की शुरुआत में ग्रिड को बिजली पहुंचाने का लक्ष्य रखती हैं। हालांकि, यह समयरेखा सफलतापूर्वक शुद्ध ऊर्जा लाभ का प्रदर्शन करने, सामग्री की चुनौतियों को हल करने और अन्य ऊर्जा स्रोतों के साथ आर्थिक प्रतिस्पर्धा प्राप्त करने पर निर्भर करती है।

Q5: जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए फ्यूजन ऊर्जा को महत्वपूर्ण क्यों माना जाता है?
फ्यूजन सौर और पवन जैसे रुक-रुक कर नवीकरणीय ऊर्जा के पूरक निरंतर, कार्बन-मुक्त बेसलोड बिजली प्रदान कर सकता है। विखंडन की तुलना में अनिवार्य रूप से असीमित ईंधन आपूर्ति और बढ़ी हुई सुरक्षा विशेषताओं के साथ, सफल फ्यूजन व्यावसायीकरण वैश्विक ऊर्जा प्रणालियों को डीकार्बोनाइज करने में महत्वपूर्ण योगदान देगा।

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