- इटली की Energy Dome द्वारा विकसित CO₂-आधारित दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली ग्रिड-स्तरीय नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण को संभव बना रही है
- सार्दिनिया द्वीप पर पहला वाणिज्यिक प्लांट बंद प्रणाली के भीतर 2,000 टन CO₂ को संपीड़ित और विस्तारित करके 200MWh बिजली पैदा करता है
- Google, भारत की NTPC, अमेरिका की Alliant Energy आदि 2026 से विभिन्न देशों में इसे स्थापित करने की योजना बना रहे हैं, और इसका उपयोग डेटा सेंटर व घरों को बिजली देने में किया जाएगा
- CO₂ बैटरी में भौगोलिक बाधाएँ नहीं हैं और दुर्लभ खनिजों की जरूरत नहीं पड़ती, इसकी आयु lithium-ion से लगभग 3 गुना लंबी है और लागत 30% कम है
- यह दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण (LDES) के व्यावसायीकरण को तेज करते हुए, नवीकरणीय ऊर्जा की अस्थिरता को पूरक करने वाली एक प्रमुख तकनीक के रूप में उभर रही है
CO₂ बैटरी की संरचना और कार्य सिद्धांत
- सार्दिनिया के ओटाना क्षेत्र की सुविधा बंद डोम के भीतर CO₂ को संपीड़ित, द्रवीकृत और विस्तारित करने वाली एक चक्रीय प्रणाली से बनी है
- संपीड़न के समय CO₂ को लगभग 55bar तक दबाव में लाया जाता है, फिर ठंडा करके तरल अवस्था में संग्रहित किया जाता है
- डिस्चार्ज के समय तरल CO₂ को गर्म कर वाष्पित किया जाता है, जिससे gas expansion turbine चलाकर बिजली पैदा की जाती है
- पूरी चार्ज-डिस्चार्ज प्रक्रिया में लगभग 10 घंटे लगते हैं, और इसे रोज़ाना दोहराया जा सकता है
- उपयोग किया जाने वाला CO₂ शुद्ध औद्योगिक गैस है, जिसमें अशुद्धियाँ या नमी नहीं होती, इसलिए उपकरणों में जंग रोकने में मदद मिलती है
वैश्विक विस्तार की योजना
- भारत की NTPC Limited 2026 में कर्नाटक के Kudgi पावर प्लांट में पहला विदेशी प्लांट पूरा करने वाली है
- अमेरिका की Alliant Energy 2026 में विस्कॉन्सिन में निर्माण शुरू कर 18,000 घरों को बिजली आपूर्ति का लक्ष्य रखती है
- Google यूरोप, अमेरिका और एशिया-प्रशांत के प्रमुख डेटा सेंटरों के पास इसे स्थापित कर 24 घंटे स्वच्छ ऊर्जा आपूर्ति को आगे बढ़ा रहा है
- मानकीकृत मॉड्यूलर संरचना के कारण “plug and play” इंस्टॉलेशन संभव है
- Google इस तकनीक को बड़े पैमाने के व्यावसायीकरण चरण में ले जाने की योजना रखता है
दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण (LDES) की आवश्यकता और प्रतिस्पर्धी तकनीकें
- सौर और पवन ऊर्जा से उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को लंबे समय तक स्टोर कर 8 घंटे से अधिक बिजली आपूर्ति करने वाली प्रणालियों की आवश्यकता है
- मौजूदा lithium-ion बैटरी में 4~8 घंटे भंडारण सीमा और आर्थिक व्यवहार्यता से जुड़ी समस्याएँ हैं
- वैकल्पिक तकनीकों के रूप में sodium, iron-air, vanadium flow battery, compressed air·hydrogen·methanol storage, और gravity storage पर शोध चल रहा है, लेकिन इनके व्यावसायीकरण में सीमाएँ हैं
- pumped hydro दीर्घकालिक भंडारण कर सकता है, लेकिन भौगोलिक बाधाएँ और लंबी निर्माण अवधि समस्या हैं
- CO₂ बैटरी के पास भू-आकृति से स्वतंत्रता, सप्लाई चेन उपलब्धता और बेहतर आर्थिकता जैसे फायदे हैं
- यह lithium-ion की तुलना में 30% सस्ती है और इसकी आयु लगभग 3 गुना अधिक है
चीन की भागीदारी और तकनीकी प्रतिस्पर्धा
- China Huadian Corp. और Dongfang Electric Corp. शिनजियांग क्षेत्र में CO₂ भंडारण सुविधा का निर्माण कर रहे हैं
- रिपोर्टों के अनुसार इसका आकार 100MW~1,000MW माना जा रहा है, लेकिन सटीक आँकड़े स्पष्ट नहीं हैं
- Energy Dome के CEO Claudio Spadacini ने कहा कि चीनी कंपनियाँ “बहुत मिलती-जुलती लेकिन बड़े पैमाने की प्रणालियाँ” विकसित कर रही हैं
सुरक्षा और पर्यावरणीय विचार
- CO₂ डोम की ऊँचाई खेल स्टेडियम के स्तर की होती है, और समान क्षमता वाली lithium-ion सुविधा की तुलना में लगभग 2 गुना अधिक भूमि चाहिए
- यह 160km/h की तेज़ हवाओं तक सह सकता है, और तूफ़ान की चेतावनी होने पर CO₂ को संपीड़ित कर संग्रहित करने के बाद डोम को आधे दिन के भीतर समेटा जा सकता है
- यदि इसमें क्षति होती है, तो 2,000 टन CO₂ निकल सकता है, जो न्यूयॉर्क–लंदन राउंड-ट्रिप उड़ानों के 15 बार के उत्सर्जन के बराबर है
- आसपास मौजूद लोगों को 70m से अधिक दूरी बनाए रखनी होगी
- CEO ने समझाया कि यह उत्सर्जन कोयला बिजली संयंत्र के उत्सर्जन की तुलना में नगण्य है
तकनीकी विशेषताएँ और दक्षता
- इसकी मुख्य तकनीकों में turbo machinery sealing, thermal energy storage, condensation के बाद heat recovery शामिल हैं, जिनसे लागत में कमी और दक्षता में सुधार हासिल हुआ है
- इसके सभी घटक मौजूदा औद्योगिक सप्लाई चेन से प्राप्त किए जा सकते हैं
- डोम को आधे दिन में स्थापित किया जा सकता है, और पूरा प्लांट 2 साल के भीतर पूरा किया जा सकता है
- समतल 5 हेक्टेयर भूमि में इसे स्थापित किया जा सकता है, इसलिए क्षेत्रीय बाधाएँ कम हैं
औद्योगिक महत्व
- CO₂ बैटरी दीर्घकालिक भंडारण, कम लागत और भू-आकृति से स्वतंत्रता को जोड़ने वाला एक नया ग्रिड समाधान है
- यह नवीकरणीय ऊर्जा की intermittency समस्या को हल करने और डेटा सेंटर तथा राष्ट्रीय पावर ग्रिड को स्थिर करने में योगदान देती है
- Google और प्रमुख बिजली कंपनियों की भागीदारी से वैश्विक व्यावसायीकरण में तेजी आने की संभावना है
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