நீராவியின் 200 ஆண்டுகால ஆதிக்கத்தை முறியடித்து, உலகின் முதல் வணிகரீதியான மிகைமாறுநிலை CO2 மின்னாக்கியை இயக்கிய சீனா

நீராவி யுகத்தின் முடிவா?

கிட்டத்தட்ட இரண்டு நூற்றாண்டுகளாக, தொழில்துறைப் புரட்சிக்குப் பிறகு மாறாத ஒரு எளிய கோட்பாட்டின் அடிப்படையிலேயே மின்சார உற்பத்தி நடைபெற்று வருகிறது: நீரைக் கொதிக்கவைத்து நீராவியை உருவாக்குவது, அதன் மூலம் விசையாழியைச் சுழலச் செய்து மின்சாரம் தயாரிப்பது. உலகின் மின்சார உற்பத்தியில் இன்று 80 சதவீதத்தை இந்த ரேங்கின் சுழற்சி தொழில்நுட்பமே ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. 2025 டிசம்பரில், உலகின் முதல் வணிகரீதியான மிகைமாறுநிலை கார்பன் டை ஆக்சைடு மின்னாக்கியான சாவ்தான் ஒன்னை அறிமுகப்படுத்தி, இந்த நீண்டகால நடைமுறையைச் சீனா மாற்றியது. குய்சோ மாகாணத்தின் லியுபான்ஷுய் நகரில் உள்ள எஃகு ஆலையில் அமைந்துள்ள இந்த நிலையம், மிகைமாறுநிலை நிலைக்கு அழுத்தப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடைப் பயன்படுத்தி, தொழில்துறை கழிவு வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றத் தொடங்கியது. இதன் மூலம் கிடைத்த செயல்திறன் உயர்வு, அனல் மின் உற்பத்தியின் அடிப்படைப் பொருளாதாரத்தையே கேள்விக்குள்ளாக்குகிறது.

இந்த அமைப்பு, தலா 15 மெகாவாட் திறன்கொண்ட இரண்டு அலகுகளைக் கொண்டது; மொத்தத் திறன் 30 மெகாவாட். ஷோகாங் ஷுயிச்செங் இரும்பு மற்றும் எஃகு ஆலையில் உள்ள மின்வலையமைப்புடன் இது இணைக்கப்பட்டுள்ளது. முன்பு வளிமண்டலத்தில் வெளியேற்றப்பட்டுவந்த சின்டர் கழிவு வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இந்த அமைப்பு ஆண்டுக்கு 70 மில்லியனுக்கும் அதிகமான கிலோவாட் மணிநேர மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது. இதனால் எஃகு ஆலைக்கு சுமார் 30 மில்லியன் யுவான் (ஏறத்தாழ 4.26 மில்லியன் அமெரிக்க டாலர்) கூடுதல் வருவாயும் கிடைக்கிறது. இதைவிட முக்கியமாக, புதிய நிலையங்களைக் கட்டுவதற்குப் பதிலாக ஏற்கெனவே உள்ள தொழில்துறை உள்கட்டமைப்பை மேம்படுத்திப் பயன்படுத்தும் வழியை இந்தத் தொழில்நுட்பம் காட்டுகிறது. உலகளாவிய மின்சாரத் தேவை வேகமாக அதிகரித்துவரும் நிலையில் இது முக்கியமான முன்னிலை.

மிகைமாறுநிலை CO2 எவ்வாறு எல்லாவற்றையும் மாற்றுகிறது

மிகைமாறுநிலை CO2 என்பது திரவத்துக்கும் வாயுவுக்கும் இடைப்பட்ட கலப்புநிலையில் இருக்கும். 31 டிகிரி செல்சியஸுக்கும் அதிகமான வெப்பநிலையிலும், கடல்மட்டத்திலிருந்து 800 மீட்டர் ஆழத்தில் நிலவும் அழுத்தத்துக்குச் சமமான 73 வளிமண்டல அழுத்தத்துக்கும் மேலான அழுத்தத்திலும் இந்த நிலை உருவாகிறது. இந்த நிலையில், CO2 திரவத்தின் அடர்த்தியைக் கொண்டிருந்தாலும் வாயுவைப் போன்ற ஓட்டப் பண்புகளைப் பேணுகிறது. இதனால் நீராவியைவிட அதிக விசையுடனும் கணிசமாகக் குறைந்த உராய்வுடனும் விசையாழிகளை இயக்க முடிகிறது. வெப்ப ஆற்றலில் சுமார் 33 சதவீதத்தை மின்சாரமாக மாற்றும் பாரம்பரிய ரேங்கின் சுழற்சிக்குப் பதிலாக, கோட்பாட்டளவில் 50 சதவீதத்துக்கும் அதிக செயல்திறனை எட்டக்கூடிய பிரேட்டன் சுழற்சியை இந்தத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்துகிறது.

நீராவி அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், sCO2 முற்றிலும் மூடிய சுழற்சியில் இயங்குகிறது. இதனால் வளிமண்டலத்தில் வெளியேற்றாமல், செயல்பாட்டு திரவத்தைத் தொடர்ந்து மறுசுழற்சி செய்ய முடிகிறது; நீரை அடிப்படையாகக் கொண்ட குளிர்விப்பு அமைப்புகளின் தேவையும் நீங்குகிறது. பாரம்பரிய அனல் மின் நிலையங்களின் செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் வறண்ட பகுதிகளில், தண்ணீரின்றி இயங்கும் இந்த முறை குறிப்பாகப் பயனளிக்கிறது. சமமான நீராவி அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது இதன் சிறிய வடிவமைப்பு, தேவையான தரைப்பரப்பை 50 சதவீதம் குறைக்கிறது. அதேவேளை, எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கட்டமைப்பில் துணை உபகரணங்கள் குறைவாக இருப்பதால், விரைவாகச் செயல்பாட்டு நிலையை மாற்றவும் முடிகிறது.

சாவ்தான் ஒன்னின் முதன்மை வடிவமைப்பாளரும், சீன அணுமின் நிறுவனத்தின் தலைமை விஞ்ஞானியுமான ஹுவாங் யான்பிங், வெப்ப இயக்கவியல் சார்ந்த இந்த முன்னிலையை ஓர் எளிய உவமையால் விளக்கினார்.

உயவெண்ணெய் பூசப்பட்ட மிதிவண்டியில் வலிமையான ஒருவர் பயணம் செய்வதைப் போன்றது இது; நீண்ட தூரம் சிரமமின்றி மிதிக்க அவருக்கு இது உதவுகிறது.

நவீன எரிசக்தி உள்கட்டமைப்பு எதிர்கொள்ளும் முக்கியத் தடைகளை இந்த மூடிய சுழற்சி வடிவமைப்பு கையாள்கிறது. செயற்கை நுண்ணறிவு தரவு மையங்களும் மேம்பட்ட உற்பத்தித் துறையும் மின்சாரத் தேவையை அதிவேகமாக அதிகரிக்கச் செய்கின்றன. செயற்கை நுண்ணறிவு மையங்களுக்கு மின்சாரம் வழங்க, 2030ஆம் ஆண்டுக்குள் அமெரிக்காவில் மட்டும் மின் உற்பத்தித் திறனை 165 சதவீதம் அதிகரிக்க வேண்டியிருக்கும் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இந்நிலையில், புதிய கட்டுமானம் இல்லாமல் திறன்மிக்க மின் உற்பத்தியை நிறுவும் ஆற்றல் மூலோபாய முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. மின் உற்பத்திக்குப் பொருளாதார ரீதியாகச் சாத்தியமற்றவை என முன்பு கருதப்பட்ட நடுத்தர வெப்பநிலையிலான கழிவு வெப்ப மூலங்களிலிருந்து இந்தத் தொழில்நுட்பம் ஆற்றலைப் பெறுகிறது.

17 ஆண்டுகளாக உருவான தொழில்நுட்பம்

சீன தேசிய அணுமின் கழகத்தின் கீழ் இயங்கும் சீன அணுமின் நிறுவனத்தால் 2009ஆம் ஆண்டு தொடங்கப்பட்ட ஆய்வுத் திட்டத்தின் உச்சமாக, சாவ்தான் ஒன் வணிக ரீதியாகச் செயல்படத் தொடங்கியுள்ளது. 1948ஆம் ஆண்டு இந்தக் கருத்து முதன்முதலில் முன்வைக்கப்பட்டதிலிருந்து உலகளவில் முன்னேற்றத்தைத் தடுத்து வந்த அடிப்படைப் பொறியியல் சவால்களுக்குத் தீர்வு காண வேண்டியிருந்தது. மிகைமாறுநிலை அழுத்தத்தில் திறம்பட வெப்பப் பரிமாற்றம் செய்ய, சுமார் ஒரு மில்லிமீட்டர் விட்டமுள்ள தடங்களைக் கொண்ட நுண் தட வெப்பப் பரிமாற்றிகள் உருவாக்கப்பட்டது இந்த முன்னேற்றத்தின் முக்கிய அம்சமாகும்.

உலோகத் தகடுகளை உருகவைக்காமல், அதிக வெப்பநிலையிலும் அழுத்தத்திலும் இணைக்கும் வெற்றிட பரவல் பற்றவைப்பு நுட்பத்தில் புதுமைகள் தேவைப்பட்டன. கடுமையான கட்டுப்பாடுகளைக் கொண்ட வணிகக் கட்டுப்பாட்டுப் பட்டியலில் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தைச் சேர்த்து, வெளிநாட்டு வழங்குநர்கள் அதை ஏற்றுமதி செய்ய மறுத்ததை அடுத்து, ஹுவாங்கின் குழு 829 நாட்கள் தொடர்ந்து ஆய்வு மேற்கொண்டது. 27 சுற்று மேம்பாட்டுப் பணிகளில், 218 விதமான பற்றவைப்பு அளவுருக்களைச் சோதித்தது. வெற்றி கிடைப்பதற்கு முன்பு, தோல்வியடைந்த சோதனை மாதிரிகள் ஒரு கிடங்கின் பாதியை நிரப்பின. 2021ஆம் ஆண்டின் குளிர்காலக் காலை ஒன்றில், 49ஆவது செயல்முறைச் சோதனையின்போது உறுதியான பிணைப்பு உருவானது. ஆய்வகக் கண்காணிப்புத் திரைகளில் நிலையான பச்சை நிற வரைபடங்கள் தோன்றியதன் மூலம் அது உறுதிசெய்யப்பட்டது.

காற்றுப்புகாத அடைப்பு நுட்பமும் மற்றொரு முக்கியச் சவாலாக இருந்தது. அதிக அழுத்தத்தில் சுழலும் தண்டுகளில் கசிவு ஏற்படும் ஆபத்து காரணமாக, மெகாவாட் அளவிலான sCO2 விசையாழிகளை உருவாக்குவது சாத்தியமற்றது எனப் பொதுவாகக் கருதப்பட்டது. 100 கிலோவாட்டுக்கும் அதிகத் திறனுள்ள அலகுகளை உருவாக்க வேண்டாம் என்று வெளிநாட்டு நிபுணர்கள் ஹுவாங்குக்கு அறிவுறுத்தினர்; மெகாவாட் அளவிலான அமைப்புகளைச் சாத்தியமற்ற முயற்சியாகக் கருதினர். இருப்பினும், குழு பல்வேறு அடைப்பு நுட்பங்களை ஆய்வு செய்து, மிகைமாறுநிலை CO2 நிலைகளுக்கெனப் பிரத்யேகமாக உலர் வாயு அடைப்பு அமைப்புகளை உருவாக்கியது. இதன் மூலம், sCO2 சுழற்சி இயந்திரங்களுக்கான உலகின் முதல் வெற்றிகரமான மெகாவாட் அளவிலான உலர் வாயு அடைப்பு அமைப்பைச் செயல்படுத்தியது.

மின்வலையமைப்பில் அமெரிக்காவுக்கு முன்பாகச் சீனா எட்டியது ஏன்?

2025 டிசம்பர் 20ஆம் தேதி மின்வலையமைப்புடன் இணைக்கப்பட்டதைக் கொண்டாடிய சீனா, இதேபோன்ற தொழில்நுட்பத்தை அமெரிக்காவின் சாண்டியா தேசிய ஆய்வகங்களில் உள்ள சூப்பர்கிரிட்டிக்கல் டிரான்ஸ்ஃபார்மேஷனல் எலக்ட்ரிக் பவர் திட்டத்தின் மூலம் தொடர்ந்து சோதித்து வருகிறது. வணிகப் பயன்பாட்டுக்கு முன் முழுமையான ஆய்வகச் சரிபார்ப்புக்கு அமெரிக்க அணுகுமுறை முன்னுரிமை அளிக்கிறது. 2022 ஏப்ரலில் sCO2 முறையைப் பயன்படுத்தி 50 நிமிடங்களுக்கு 10 கிலோவாட் மின்சாரத்தை சாண்டியா மின்வலையமைப்புக்கு வழங்கியது. பின்னர், 2024 அக்டோபருக்குள் மின்வலையமைப்புடன் ஒத்திசைக்கப்பட்ட 4 மெகாவாட் திறனை எட்டியது. எனினும், அமெரிக்காவின் வணிகப் பயன்பாட்டு இலக்குகள் 2030களின் நடுப்பகுதியை மையமாகக் கொண்டுள்ளன.

இந்த வேறுபாடு, புதுமைக்கான இரு வேறுபட்ட தத்துவங்களைப் பிரதிபலிக்கிறது. அளவை விரிவுபடுத்துவதற்கு முன், கோட்பாட்டுச் சிக்கல்கள் அனைத்தையும் தீர்த்து, பொருட்களின் நீண்டகால நடத்தைகளை முழுமையாகக் கணிக்க அமெரிக்க ஆய்வாளர்கள் முன்னுரிமை அளிக்கின்றனர். இதற்காக விரிவான அரிமானச் சோதனைகளும் உலோகக் கலவைத் தகுதிப்படுத்தல் திட்டங்களும் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. சீனாவின் மேம்பாட்டு அணுகுமுறை, அந்நாட்டில் ‘கற்களைத் தடவிப் பார்த்து ஆற்றைக் கடப்பது’ என்று விவரிக்கப்படும் நடைமுறைவாத முறையைப் பின்பற்றுகிறது. முதலில் அமைப்பைக் கட்டி, செயல்பாட்டில் ஏற்படும் சவால்களைப் பின்னர் படிப்படியான மேம்பாடுகள் மூலம் கையாள்வதே இந்த அணுகுமுறை. இதனால் விரைவான பயன்பாடு சாத்தியமானாலும், நீண்டகால நம்பகத்தன்மை குறித்த நிச்சயமற்ற நிலைகள் உருவாகின்றன. மிகவும் எச்சரிக்கையான மேம்பாட்டு கால அட்டவணைகள் இத்தகைய நிச்சயமற்ற தன்மைகளைக் குறைக்க முயல்கின்றன.

2017ஆம் ஆண்டு, மிகைமாறுநிலை CO2 மின் உற்பத்தியை உத்திசார் முன்னோடித் தொழில்நுட்பமாக அமெரிக்க எரிசக்தித் துறை அடையாளம் கண்டது. 2018ஆம் ஆண்டு, எம்ஐடி டெக்னாலஜி ரிவ்யூ இதைத் தமது 10 முக்கியப் புதுமைத் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகப் பெயரிட்டது. இந்த ஆரம்பகால அங்கீகாரம் இருந்தபோதிலும், ஒழுங்குமுறை சார்ந்த எச்சரிக்கையும் விரிவான இடர் குறைப்புக்கு அளிக்கப்பட்ட முக்கியத்துவமும் அமெரிக்காவின் வணிகமயமாக்கலைத் தாமதப்படுத்தியுள்ளன.

கழிவு வெப்பத்தை வருவாயாக மாற்றுதல்

நடுத்தர வெப்பநிலையிலான வெப்ப மூலங்களைச் சிறிய மற்றும் நடுத்தர அளவில் பயன்படுத்துவதில் நீண்டகாலமாக நிலவும் தடையை சாவ்தான் ஒன் அமைப்பு கையாள்கிறது. குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை வரம்புகளுக்குக் கீழே உள்ள கழிவு வெப்பத்தை மீட்டெடுக்க பாரம்பரிய நீராவி அமைப்புகள் பெரும்பாலும் பொருளாதார ரீதியில் சாத்தியமற்றவையாக உள்ளன; இதனால் கணிசமான ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படாமல் வீணாகிறது. மேம்பட்ட வெப்ப இயக்கவியல் செயல்திறனைக் கொண்ட sCO2 சுழற்சி, இல்லையெனில் வீணாகும் ஆற்றலைப் பிடித்து, ஆலைகளை முற்றிலும் மறுகட்டமைக்காமல் கனரகத் தொழில்துறையின் கார்பன் வெளியேற்றத்தைக் குறைக்கும் நடைமுறை வழியை வழங்குகிறது.

எஃகு ஆலையில், வெடிப்பு உலையில் செலுத்துவதற்கு முன் இரும்புத் தாது நுண்துகள்கள் சூடாக்கப்படும் சின்டரிங் செயல்முறையில் எஞ்சும் வெப்பத்தை இந்த அமைப்பு பயன்படுத்துகிறது. முன்பு இந்த வெப்பம் வீணாகிவந்தது. வழக்கமான கழிவு வெப்ப நீராவித் தொழில்நுட்பங்களைவிட மிகைமாறுநிலை CO2 மின்னாக்கிகள் 85 சதவீதம் அதிக மின் உற்பத்திச் செயல்திறனையும் 50 சதவீதம் அதிக நிகர மின் வெளியீட்டையும் எட்ட முடியும் என்பதையும், அதேவேளை பாதி இடமே தேவைப்படும் என்பதையும் இந்த அமைப்பு காட்டுகிறது.

உடனடிப் பொருளாதாரப் பலன்களுக்கு அப்பால், தொழில்துறை கழிவு ஓட்டங்களைத் தூய்மையான மின்சாரமாக மாற்றுவதன் மூலம் சீனாவின் இரட்டை கார்பன் இலக்குகளுக்கு இந்தத் தொழில்நுட்பம் ஆதரவளிக்கிறது. தென்மேற்கு சீனாவில் தண்ணீர் பற்றாக்குறை காரணமாகத் தொழில்துறை விரிவாக்கம் அடிக்கடி கட்டுப்படுத்தப்படும் நிலையில், நீர் பயன்பாட்டை முற்றிலும் நீக்கும் இந்த அமைப்பு குறிப்பாகப் பயனளிக்கிறது. கணிசமான அளவு குளிர்விப்பு நீர் தேவைப்படும் நீராவி மின் நிலையங்களைப் போலல்லாமல், மூடிய சுழற்சியிலான sCO2 வடிவமைப்பு வறண்ட சூழல்களிலும் திறம்பட இயங்குகிறது. இதனால் கழிவு வெப்பத்தை மீட்டெடுப்பது பொருளாதார ரீதியில் சாத்தியமாகும் புவியியல் பரப்பளவு விரிவடைகிறது.

நீடித்துழைப்பு குறித்த சந்தேகங்களும் தொழில்நுட்ப இடர்களும்

இந்தச் சாதனை இருந்தபோதிலும், ஆரம்ப செயல்திறன் அளவீடுகளை விமர்சனமின்றி ஏற்றுக்கொள்ள வேண்டாம் எனச் சுயாதீன ஆய்வாளர்கள் எச்சரிக்கின்றனர். சுத்தமான தொழில்நுட்பம் குறித்து ஆய்வு செய்யும் கிளீன்டெக்னிக்காவின் ஆய்வாளர் மைக்கேல் பார்னார்ட், அடுத்த இரண்டு முதல் ஐந்து ஆண்டுகளுக்குள் சாவ்தான் ஒன்னின் செயல்திறன் அளவிடக்கூடிய அளவில் குறைவதற்கான சாத்தியம் 40 முதல் 70 சதவீதம் என மதிப்பிட்டுள்ளார். 200 வளிமண்டல அழுத்தத்திலும் அதிக வெப்பநிலையிலும் இயங்கும் மிகைமாறுநிலை CO2 அமைப்புகளில் உள்ள பல்வேறு தோல்வி வழிமுறைகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புகொள்வதை அடிப்படையாகக் கொண்டது இந்த மதிப்பீடு.

துல்லியமான வெப்பப் பரிமாற்றிகள், மிகை அழுத்தத்தைத் தாங்கக்கூடிய நுண் தடங்களை உருவாக்கப் பரவல் பிணைப்பு முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன. இணைக்கப்பட்ட இடங்களில் சிதைவு ஏற்பட்டால், அதைச் சீரமைப்பது நடைமுறையில் சாத்தியமில்லை; முழு அலகையும் மாற்ற வேண்டியிருக்கும். மிகைமாறுநிலை நிலைகளில் கார்பன் எஃகு உலோகக் கலவைகளுக்குள் ஊடுருவிச் செல்வதே கார்பனேற்றம் எனப்படுகிறது. இதனால் பொருட்கள் எளிதில் உடையக்கூடியவையாக மாறுவதுடன், தடங்களின் மேற்பரப்பின் சொரசொரப்பும் மாறக்கூடும். இதனால் அழுத்த இழப்பு அதிகரித்து, காலப்போக்கில் சுழற்சியின் செயல்திறன் குறைகிறது. தொடக்கத்தில் கூறப்பட்ட 85 சதவீத செயல்திறன் முன்னிலை மெதுவாக அரிக்கப்படுகிறது.

அடைப்புகளின் உறுதித்தன்மையும் மற்றொரு பலவீனமாகும். ஹைட்ரஜனைப் போலச் சிறியதாகவும் எளிதில் நகரக்கூடியதாகவும் உள்ள உயர் அழுத்த CO2 மூலக்கூறைத் தடுக்க, வெப்ப மற்றும் இயந்திரச் சுழற்சிகளுக்கு உள்ளாகும் சுழலும் தண்டுகள், விளிம்பிணைப்புகள் ஆகிய அனைத்திலும் கச்சிதமான அடைப்பு தேவை. அடைப்பு தோல்விகள் சேவைத் தடைகளில் சுமார் 50 சதவீதத்துக்குக் காரணமாகும் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் நிரப்பு நிலையங்களின் வரலாற்றுத் தரவுகள், பல ஆண்டுகள் தொடர்ந்து இயங்கும்போது அடைப்பை முழுமையாகப் பேணுவது மிகையான நம்பிக்கையாக இருக்கலாம் எனக் காட்டுகின்றன. சிறிய கசிவுகள்கூட செயல்பாட்டு திரவத்தின் அளவை மாற்றி, அமுக்கிகளை உகந்த செயல்பாட்டு நிலைகளிலிருந்து விலக்கி, துணை மின் சுமைகளை அதிகரிக்கின்றன.

தொழில்துறை மாசுபாடும் இந்த இடர்களை அதிகரிக்கிறது. எஃகு ஆலைகளின் வெளியேற்ற ஓட்டங்களில் துகள்கள், உலோக ஆக்சைடுகள், கந்தகச் சேர்மங்கள் ஆகியவை இருப்பதால், அவை வெப்பப் பரிமாற்றப் பரப்புகளில் படிந்து மாசுபடுத்துகின்றன. இதனால் நீர்க்கட்டிப் படிவம் சேர்வதைப் போன்றே செயல்திறன் படிப்படியாகக் குறைகிறது. இந்தத் தொழில்துறைச் சூழலில் மாசுப் படிவங்களால் செயல்திறன் இழப்பு ஏற்படுவதற்கான சாத்தியம், இரண்டு முதல் ஐந்து ஆண்டுகளில் 60 முதல் 85 சதவீதம் என பார்னார்ட் மதிப்பிடுகிறார். உள் CO2 சுழற்சியின் கசிவற்ற தன்மை எப்படியிருந்தாலும், இதனால் விசையாழிக்குள் நுழையும் வெப்பநிலை குறையக்கூடும்.

எஃகைத் தாண்டி: அடுத்த கட்டங்கள்

உருகிய உப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளுடன் மிகைமாறுநிலை CO2 தொழில்நுட்பத்தை ஒருங்கிணைக்கும் விரிவாக்கத் திட்டங்களை சீன தேசிய அணுமின் கழகம் ஏற்கெனவே அறிவித்துள்ளது; 2028ஆம் ஆண்டுக்குள் இதன் செயல்விளக்க இயக்கத்தை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மூலங்களின் இடைவிட்டு உற்பத்தியாகும் தன்மையால் ஏற்படும் சவால்களை இந்தக் கலப்புமுறை கையாள்கிறது. உருகிய உப்புகளில் வெப்ப ஆற்றலைச் சேமித்து, தேவை உச்சத்தை எட்டும்போது திறன்மிக்க sCO2 சுழற்சி மூலம் அதை மின்சாரமாக மாற்றுவதே இதன் அணுகுமுறை. சீனாவின் ஐந்தாவது தொகுதி முக்கியமான முதல் வகை எரிசக்தி உபகரணத் திட்டங்களில் இந்தத் திட்டமும் இடம்பெற்றுள்ளது.

செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய மின் நிலையங்களுடனான பொருந்துதன்மை, இந்தத் தொழில்நுட்பத்துக்கு வளர்ச்சிக்கான மற்றொரு வாய்ப்பை அளிக்கிறது. சூரிய வெப்ப மின் நிலையங்களில் அதிக வெப்பநிலை உருவாகிறது; இது sCO2 பிரேட்டன் சுழற்சிகளுக்கு உகந்தது. இதனால் தற்போதைய நீராவி அடிப்படையிலான சூரிய மின் நிலையங்களைவிட அதிக மாற்றுத் திறனை எட்டக்கூடும். சிறிய அளவிலான மட்டு அணு உலைகள், உயர் வெப்பநிலை வாயு குளிரூட்டும் அமைப்புகள் உள்ளிட்ட மேம்பட்ட அணு உலை வடிவமைப்புகளுக்கு, இந்தச் சிறிய சுழற்சி இயந்திரங்கள் முன்னிலை அளிப்பதால் அணுசக்தித் துறையிலும் பயன்பாட்டு வாய்ப்புகள் உள்ளன.

ஆற்றல் சேமிப்பு, கழிவு வெப்ப மீட்பு, தொழில்துறை நீராவி விநியோகம் எனப் பல துறைகளில் பயன்பாடுகளை ஹுவாங் யான்பிங் எதிர்நோக்குகிறார். திறம்பட மாற்றுவது வரலாற்று ரீதியாகக் கடினமாக இருந்த நடுத்தர அளவிலான வெப்ப மூலங்களையே இந்த முன்னேற்றம் குறிப்பாக இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. இதனால் மின் உற்பத்தி உபகரணங்களுக்கு முன்பு பொருளாதார ரீதியில் சாத்தியமில்லாத சந்தைகள் திறக்கின்றன. அடுத்த சில ஆண்டுகளில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் நீடித்துழைப்பது உறுதியானால், பரவலாக்கப்பட்ட மின் உற்பத்தியின் பொருளாதாரத்தையும் உலகளாவிய தொழில்துறை கார்பன் குறைப்பையும் அடிப்படையாக மாற்றக்கூடும்.

முக்கிய அம்சங்கள்

• உலகின் முதல் வணிகரீதியான மிகைமாறுநிலை CO2 மின்னாக்கியான சாவ்தான் ஒன், 2025 டிசம்பரில் சீனாவின் குய்சோ மாகாணத்தில் செயல்படத் தொடங்கியது
• 30 மெகாவாட் திறனுள்ள இந்த நிலையம், எஃகு ஆலையின் கழிவு வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி, வழக்கமான நீராவி அமைப்புகளைவிட 85% அதிக செயல்திறனுடன் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்கிறது
• மிகைமாறுநிலை CO2, 31 டிகிரி செல்சியஸுக்கும் அதிகமான வெப்பநிலையிலும் 73 வளிமண்டல அழுத்தத்துக்கும் அதிகமான அழுத்தத்திலும் இயங்கி, திரவத்தைப் போன்ற அடர்த்தியையும் வாயுவைப் போன்ற ஓட்டப் பண்புகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது
• வெற்றிட பரவல் பற்றவைப்பு, மெகாவாட் அளவிலான உலர் வாயு அடைப்பு நுட்பம் ஆகியவற்றில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள் உட்பட, இதன் உருவாக்கத்துக்கு 17 ஆண்டுகள் ஆய்வு தேவைப்பட்டது
• இந்த மூடிய சுழற்சி அமைப்புக்கு குளிர்விக்கத் தண்ணீர் தேவையில்லை; புதிய கட்டுமானம் இன்றி ஏற்கெனவே உள்ள தொழில்துறை நிலையங்களிலும் நிறுவலாம்
• வெப்பப் பரிமாற்றி சிதைவு, அடைப்பு கசிவு, தொழில்துறை மாசுபாடு ஆகியவற்றால் 2 முதல் 5 ஆண்டுகளுக்குள் செயல்திறன் குறைவதற்கு 40-70% சாத்தியம் இருப்பதாக ஆய்வாளர்கள் எச்சரிக்கின்றனர்
• அமெரிக்கா, STEP திட்டத்தின் மூலம் இதேபோன்ற தொழில்நுட்பத்தைத் தொடர்ந்து சோதித்து வருகிறது; வணிகப் பயன்பாடு 2030களில் இலக்காகக் கொள்ளப்பட்டுள்ளது
• உருகிய உப்பு ஆற்றல் சேமிப்பு, செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய மின்சாரம், மேம்பட்ட அணு உலைகள் ஆகியவற்றுடன் ஒருங்கிணைப்பது எதிர்காலப் பயன்பாடுகளில் அடங்கும்