बिजली की बढ़ती मांग और लागत के बीच, समर्थकों का कहना है कि ग्रेट लेक्स में तैनात सबमर्सिबल हाइड्रोइलेक्ट्रिक तकनीक स्वच्छ ऊर्जा प्रयासों में एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन सकती है।
ग्रह पर ताजे पानी के सबसे बड़े भंडारों में से एक, ग्रेट लेक्स क्षेत्र के तटों पर शिकागो, टोरंटो, मॉन्ट्रियल और डेट्रॉइट जैसे उत्तरी अमेरिका के कुछ सबसे बड़े शहर हैं, जहां बिजली की मांग बढ़ रही है। जबकि पाँच महान झीलों में से किसी में भी जलविद्युत को ईंधन देने के लिए महत्वपूर्ण ज्वार या धाराएँ नहीं हैं, झीलों को जोड़ने वाले कई जलमार्ग हैं।
पिछले महीने ओशन रिन्यूएबल पावर कंपनी (ओआरपीसी), एक इकाई जिसने अलास्का और मेन में वर्षों से सबमर्सिबल जलविद्युत परियोजनाओं का संचालन किया है, ने मॉन्ट्रियल में सेंट लॉरेंस नदी पर अपने पहले शहरी उद्यम की घोषणा की, जो इस साल के अंत में दो जलविद्युत उपकरणों का संचालन शुरू करने के लिए तैयार है।
“सेंट लॉरेंस नदी हमारी तकनीक के लिए उत्तरी अमेरिका में सबसे अच्छे अवसरों में से एक है क्योंकि इसमें सैकड़ों मील तक लगातार, उच्च वेग वाला पानी है। मॉन्ट्रियल क्षेत्र में, अकेले 60-90 मेगावाट संसाधन क्षमता है,” ओआरपीसी के मुख्य कार्यकारी अधिकारी, स्टुअर्ट डेविस कहते हैं।
“नियाग्रा नदी, सेंट लॉरेंस नदी बड़ी शक्तिशाली नदियाँ हैं जो झीलों की जल निकासी से संचालित होती हैं।”
उपकरण कार्बन फाइबर से बने टर्बाइनों का उपयोग करते हैं जो पुराने स्कूल के पुश लॉनमोवर के ब्लेड की तरह दिखते हैं और पानी के प्रवाह से बदल जाते हैं।
वर्तमान और ज्वार-चालित पनबिजली जनरेटर दुनिया भर में लोकप्रियता और दक्षता में बढ़ रहे हैं। स्कॉटलैंड में, दुनिया का सबसे शक्तिशाली ज्वारीय हाइड्रो जनरेटर 2,000 घरों तक बिजली पहुंचा सकता है। कोरिया में, सिहवा झील ज्वारीय बिजली स्टेशन सालाना लगभग 550GWh (गीगावाट-घंटे) बिजली पैदा करता है, जो 862,000 बैरल तेल के बराबर है।
लेकिन अब उत्तरी अमेरिका गति पकड़ रहा है।
स्कॉटलैंड परियोजना चलाने वाली कंपनी ऑर्बिटल मरीन पावर ने नवंबर में घोषणा की थी कि वह नोवा स्कोटिया में फंडी की खाड़ी के मिनस पैसेज में तीन O2-X ज्वारीय उपकरणों को तैनात करने की योजना बना रही है।
ओ.आर.पी.सी इस वर्ष के अंत में बफ़ेलो, न्यूयॉर्क में नियाग्रा नदी के एक खंड पर दूसरी ग्रेट लेक्स परियोजना शुरू होने की उम्मीद है।
समुद्री बिजली उत्पादन में वृद्धि ऐसे समय में हो रही है, जब ग्रेट लेक्स के पार, आवासीय और औद्योगिक उपभोक्ताओं के लिए बिजली की कीमतें बढ़ी हैं।
पिछले सितंबर में, न्यूयॉर्क लोक सेवा आयोग ने दर और वितरण शुल्क में वृद्धि को मंजूरी दे दी, जिससे बफ़ेलो सहित पश्चिमी न्यूयॉर्क के निवासियों को बिजली बिल में महत्वपूर्ण वृद्धि का सामना करना पड़ा। इस वर्ष के अंत में और 2027 में अधिक दर वृद्धि निर्धारित है।
इसी तरह की कहानियाँ मिशिगन और ओहियो में लाखों लोगों के लिए चल रही हैं, जहां सार्वजनिक प्रशासकों और डेटासेंटर द्वारा लाए गए समुदायों के बीच विभाजन ग्रामीण अमेरिका में बड़ी दरार पैदा कर रहा है।
डेविस का कहना है कि जबकि बड़े डेटा भंडारण केंद्रों की भारी विद्युत मांग ओआरपीसी के उपकरणों द्वारा उत्पन्न आधे मेगावाट से पांच मेगावाट की तुलना में कहीं अधिक है, इसकी प्रौद्योगिकी के लिए व्यावसायिक अनुप्रयोग भी हैं।
“यदि आप एक औद्योगिक ग्राहक हैं और आप एआई के विकास के बारे में सोच रहे हैं… हम वह 24/7 बिजली संसाधन हो सकते हैं जो सामान्य समय में बेसलोड का हिस्सा है और यदि किसी कारण से ग्रिड नीचे चला जाता है, तो वह नदी अभी भी चलती है,” वह कहते हैं।
“आपके पास उस स्तर की आपातकालीन शक्ति होगी।”
लेकिन ये प्रयास चुनौतियों और विवाद से रहित नहीं हैं।
जबकि मॉन्ट्रियल और क्यूबेक में प्रशासनिक अधिकारियों के पास पहले से ही जलविद्युत तैनात करने की एक पुरानी संस्कृति है जिसके परिणामस्वरूप ग्राहकों के लिए कम लागत वाली बिजली मिलती है, अमेरिका में ग्रेट लेक्स शहर और राज्य ऐसा नहीं करते हैं। अमेरिका में, किसी जलविद्युत सुविधा को पूरी तरह से लाइसेंस प्राप्त होने में औसतन आठ साल लगते हैं।
जलमार्गों में, जो दर्जनों मछली प्रजातियों और अन्य वन्यजीवों का घर हैं, घूमने वाले टरबाइनों की उपस्थिति ने कुछ पर्यावरणविदों को चिंता में डाल दिया है।
“सामान्य तौर पर हाइड्रोकाइनेटिक ऊर्जा के संबंध में, हम इसका बिल्कुल भी विरोध नहीं करते हैं। बफ़ेलो में ब्लैक रॉक रिवरसाइड एलायंस के ऐनी केसी मैकूई कहते हैं, “जिम्मेदार, टिकाऊ ऊर्जा स्रोतों को प्रोत्साहित करने की आवश्यकता है।”
“हालाँकि, मुख्य शब्द जिम्मेदार है। आप केवल ऊर्जा के दोहन के लिए कुछ नहीं कर सकते और साथ ही नुकसान भी पहुंचा सकते हैं [or potentially doing harm] पर्यावरण और उस पर्यावरण पर निर्भर मानव और गैर-मानवीय जीवन के लिए।”
ओआरपीसी का कहना है कि अलास्का में एक साइट पर जहां एक छोटे समुदाय के लिए बिजली प्रदान करने के लिए 2019 से इसकी टर्बाइन तैनात की गई हैं, जलमार्ग पर उपकरणों के कारण मछली की चोटों का कोई रिकॉर्ड नहीं है, जिसके माध्यम से हर साल लाखों वयस्क और किशोर सॉकी सैल्मन प्रवास करते हैं।
इसके अलावा, अन्य पर्यावरणीय कारक यह तय करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं कि यह तकनीक कहाँ उपयुक्त है। जबकि सेंट लॉरेंस और नियाग्रा नदियाँ तेजी से बहने वाले जलमार्ग हैं जो ग्रेट लेक्स जलक्षेत्र के अंत की ओर स्थित हैं, झीलों को नदी के ऊपर से जोड़ने वाली नदियाँ और जलडमरूमध्य काफी हद तक धीमी गति से बहने वाली हैं।
लेकिन वैज्ञानिक उस अंतर को पाटने के लिए काम कर रहे हैं।
जहां ह्यूरन झील डेट्रॉइट से 50 मील (80 किमी) उत्तर में सेंट क्लेयर नदी में बहती है, मिशिगन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर माइकल बर्निट्सस ने विवेस नामक एक पनबिजली उत्पादन तकनीक का परीक्षण किया है जो पानी से पनबिजली ऊर्जा का उपयोग कर सकती है जो प्रति सेकंड आधा मीटर तक धीमी गति से चलती है।
“वहां धारा लगभग 2.3 से 2.5 नॉट तक पहुंच जाती है, जो टरबाइन प्रौद्योगिकियों के लिए काफी धीमी है। लेकिन विवेस के लिए उस शक्ति का उपयोग करना बहुत आसान है,” वह कहते हैं।
जैसे ही पानी चलता है, यह सिलेंडरों को धक्का देता है जो उपकरण पर ऊपर और नीचे दोलन करते हैं, जिससे गतिज ऊर्जा उत्पन्न होती है। बर्निट्सस का कहना है कि उपकरणों का निर्माण एक मीटर से कम चौड़ाई और ऊंचाई से लेकर बड़ी परियोजनाओं के लिए उपयुक्त पैमाने तक किया जा सकता है।
वे कहते हैं, “हमारी छोटी प्रौद्योगिकी के लिए तात्कालिक बाज़ार समुद्र में यथास्थान पोर्टेबल अनुप्रयोग होगा, उदाहरण के लिए नोआ बॉय को शक्ति प्रदान करना।”
उनका अनुमान है कि फंडिंग के आधार पर, उपकरणों को उस बिंदु तक पहुंचाने में दो साल तक का समय लगेगा जहां वे व्यावसायिक रूप से बेचे जाने के लिए उपलब्ध होंगे।
ग्रेट लेक्स के पानी में परिचालन का एक महत्वपूर्ण लाभ नमक की अनुपस्थिति है, जिसका अर्थ है कि जंग, एक मुद्दा जो समुद्र आधारित परियोजनाओं को परेशान कर सकता है, चिंता का विषय नहीं है और सामग्रियों को लंबे समय तक चलने की अनुमति देता है और इस प्रकार कुल लागत कम हो जाती है।
कुछ ज्वारीय परियोजनाएं, विशेष रूप से उत्तरी यूरोप में चल रही परियोजनाओं को नदी या झील के तल पर स्थापित किया जा सकता है, जिससे सर्दियों में सतह पर बर्फ के कारण उत्पन्न होने वाली समस्याएं समाप्त हो सकती हैं। ओआरपीसी, जिसकी अलास्का परियोजना इगिउगिग गांव को सालाना लगभग 23,000 गैलन डीजल या 414 मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड के बराबर बचाती है, भी उस मार्ग पर जाने की योजना बना रही है।
डेविस का कहना है कि कंपनी अगले साल के अंत में संभवतः बैटन रूज और न्यू ऑरलियन्स के बीच निचली मिसिसिपी नदी पर एक परियोजना के नियोजन चरण में है।
“सबसे बड़ा [challenge] यह सिर्फ हमारे समाधान के बारे में जागरूकता की कमी है, लेकिन पिछले नौ महीनों में यह वास्तव में उलट गया है। हम अभी भी अपना 40-50% टैक्स क्रेडिट रखते हैं, जबकि पवन और सौर [equivalents] सूर्यास्त हो रहा है,” डेविस कहते हैं, ट्रम्प प्रशासन द्वारा सौर और पवन ऊर्जा उद्यमों के लिए बिडेन-युग की संघीय सब्सिडी को समाप्त करने का जिक्र करते हुए। नेशनल हाइड्रोपावर एसोसिएशन के अनुसार, अमेरिका में समुद्री ऊर्जा के लिए निवेश और उत्पादन कर क्रेडिट कम से कम 2033 तक बने रहेंगे।
“अचानक, हमारी सापेक्ष प्रतिस्पर्धात्मकता नाटकीय रूप से बदल गई है। हमें बहुत अधिक रुचि है। 70 से अधिक देशों की संस्थाएं प्रौद्योगिकी के बारे में पूछताछ करने के लिए पहुंची हैं।”
