कृत्रिम बुद्धिमत्ता की ऊर्जा मांग और नेट-जीरो लक्ष्य
स्रोत:द हिंदू ↗
क्यों मायने रखता है
AI और डेटा केंद्रों की ऊर्जा तीव्रता तकनीकी प्रगति और पर्यावरणीय स्थिरता के बीच के तनाव को उजागर करती है। ऊर्जा सुरक्षा, हरित डिजिटल बुनियादी ढांचे और राष्ट्रीय नेट-जीरो प्रतिबद्धताओं के संबंध में नीतियां बनाने के लिए इस गतिशीलता को समझना महत्वपूर्ण है।
सारांश
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) की तीव्र प्रगति और एकीकरण ने प्रौद्योगिकी उद्योग में ऊर्जा की मांग में अभूतपूर्व वृद्धि को जन्म दिया है, जिससे कंपनियों के महत्वाकांक्षी जलवायु संकल्प खतरे में पड़ गए हैं। Google, Microsoft और Amazon जैसे तकनीकी दिग्गज लार्ज लैंग्वेज मॉडल को संचालित करने के लिए विशाल डेटा केंद्रों पर निर्भर हैं, जिन्हें गणना (computation) और कूलिंग दोनों के लिए अत्यधिक बिजली की आवश्यकता होती है। इसके परिणामस्वरूप, उनका कार्बन उत्सर्जन काफी बढ़ गया है, जो उनके 'नेट-ज़ीरो' लक्ष्यों के लिए चुनौती पैदा कर रहा है। AI की होड़ और पर्यावरणीय स्थिरता के बीच तालमेल बिठाने के लिए, यह उद्योग नवीकरणीय ऊर्जा, स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs) जैसे वैकल्पिक बेसलोड पावर और कार्बन रिमूवल प्रौद्योगिकियों में निवेश को तेज़ कर रहा है।
मुख्य बिंदु
- लार्ज लैंग्वेज मॉडल्स (LLMs) और जेनरेटिव AI के प्रशिक्षण और परिनियोजन (deployment) के लिए अत्यधिक कम्प्यूटेशनल पावर की आवश्यकता होती है, जिससे डेटा सेंटर्स की ऊर्जा खपत में भारी वृद्धि हो रही है।
- सर्वरों को ओवरहीटिंग से बचाने के लिए आवश्यक कूलिंग सिस्टम भारी मात्रा में बिजली और पानी की खपत करते हैं, जिससे डिजिटल बुनियादी ढांचे (digital infrastructure) का पर्यावरणीय पदचिह्न (environmental footprint) और बढ़ जाता है।
- प्रमुख तकनीकी कंपनियाँ अपने ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में भारी वृद्धि देख रही हैं, जो 2030 के लिए उनके स्व-निर्धारित 'नेट-जीरो' और कार्बन न्यूट्रैलिटी लक्ष्यों के लिए खतरा पैदा कर रही है।
- अपने कार्बन फुटप्रिंट की भरपाई (offset) करने के लिए, टेक उद्योग नवीकरणीय ऊर्जा खरीद, उन्नत लिक्विड कूलिंग, कार्बन कैप्चर और रिमूवल तकनीकों और स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs) जैसी उभरती हुई बेसलोड बिजली में भारी निवेश कर रहा है।
- AI की ऊर्जा तीव्रता, तीव्र तकनीकी प्रगति और वैश्विक जलवायु परिवर्तन शमन प्रयासों के बीच एक मुख्य टकराव को रेखांकित करती है।
महत्वपूर्ण शब्द
शुद्ध शून्य उत्सर्जन
एक ऐसी स्थिति जिसमें वायुमंडल में उत्सर्जित होने वाली ग्रीनहाउस गैसों को, आमतौर पर कार्बन सिंक या तकनीक के माध्यम से समान मात्रा में हटाकर या अवशोषित करके संतुलित किया जाता है।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); भारत के 2070 के जलवायु लक्ष्य और UNFCCC के तहत वैश्विक शमन रणनीतियों पर चर्चा के लिए महत्वपूर्ण।
स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs)
प्रति इकाई 300 MW(e) तक की विद्युत क्षमता वाले उन्नत परमाणु रिएक्टर, जिन्हें मॉड्यूलर, फैक्ट्री-आधारित विनिर्माण और विभिन्न स्थलों पर लचीली तैनाती के लिए डिज़ाइन किया गया है।
UPSC context
GS पेपर III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी/ऊर्जा); जीवाश्म ईंधन-प्रधान ऊर्जा ग्रिडों के लिए एक निम्न-कार्बन बेसलोड पावर विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है।
आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI)
Computer systems designed to perform tasks requiring human intelligence, such as reasoning or language processing. Their high energy demand for training models is a growing environmental concern.
UPSC context
GS पेपर III (विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी); उभरती प्रौद्योगिकियों के बहुआयामी प्रभावों की समझ का परीक्षण करता है, जिसमें 'ऊर्जा-जल नेक्सस' (energy-water nexus) भी शामिल है।
पेरिस समझौता
2015 की एक कानूनी रूप से बाध्यकारी अंतरराष्ट्रीय संधि, जिसका लक्ष्य स्वैच्छिक राष्ट्रीय लक्ष्यों के माध्यम से ग्लोबल वार्मिंग को पूर्व-औद्योगिक स्तरों की तुलना में 2°C से काफी नीचे, अधिमानतः 1.5°C तक सीमित करना है।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण); जलवायु कूटनीति और राष्ट्रीय स्तर पर निर्धारित योगदान (NDCs) के लिए मुख्य ढांचा।
डेटा सेंटर
डिजिटल प्रोसेसिंग के लिए सर्वर और स्टोरेज सिस्टम वाले भौतिक परिसर। ये कम्प्यूटेशन और कूलिंग के लिए, विशेष रूप से AI-गहन वर्कलोड के लिए, भारी मात्रा में बिजली और पानी की खपत करते हैं।
UPSC context
GS पेपर III (बुनियादी ढांचा/अर्थव्यवस्था); डिजिटल बुनियादी ढांचे की संधारणीयता और ऊर्जा सुरक्षा पर चर्चा के लिए प्रासंगिक।
कार्बन निष्कासन प्रौद्योगिकियां
कार्बन कैप्चर, यूटिलाइजेशन एंड स्टोरेज (CCUS) जैसी तकनीकें जिन्हें औद्योगिक स्रोतों या हवा से CO2 को कैप्चर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि इसके उत्सर्जन को रोका जा सके या इसे स्थायी रूप से संग्रहीत किया जा सके।
UPSC context
GS पेपर III (पर्यावरण/S&T); 'हार्ड-टू-अबेट' (hard-to-abate) क्षेत्रों के लिए तकनीकी समाधानों और नेट-जीरो (net-zero) लक्ष्यों को प्राप्त करने पर केंद्रित है।
प्रारंभिक ट्रैप
स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs) उन्नत परमाणु संलयन उपकरण हैं जो शून्य रेडियोधर्मी कचरे के साथ कम कार्बन वाली बेसलोड बिजली प्रदान करते हैं।
SMRs परमाणु विखंडन (nuclear fission) का उपयोग करते हैं, न कि संलयन (fusion) का। हालांकि वे कम-कार्बन उत्सर्जक हैं और उनमें उन्नत पैसिव सुरक्षा विशेषताएं (enhanced passive safety features) होती हैं, फिर भी वे खर्च किया हुआ परमाणु ईंधन और रेडियोधर्मी कचरा उत्पन्न करते हैं जिसके सुरक्षित दीर्घकालिक निपटान की आवश्यकता होती है।
संबंधित अवधारणाएँ
स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs) की प्रमुख विशेषताएं क्या हैं?
- क्षमता सीमा: इनकी विद्युत उत्पादन क्षमता प्रति यूनिट 300 MW(e) तक होती है, जो पारंपरिक परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों की क्षमता का लगभग एक-तिहाई है।
- मॉड्यूलरिटी: घटकों को कारखाने में ही असेंबल किया जाता है और मॉड्यूल के रूप में साइट तक पहुँचाया जाता है, जिससे निर्माण समय, साइट की तैयारी और पूंजीगत लागत में कमी आती है।
- निष्क्रिय सुरक्षा: वे प्राकृतिक परिसंचरण, गुरुत्वाकर्षण और संवहन पर निर्भर निष्क्रिय सुरक्षा प्रणालियों (passive safety systems) का उपयोग करते हैं ताकि बाहरी बिजली या मानवीय हस्तक्षेप के बिना इन्हें सुरक्षित रूप से बंद किया जा सके।
कार्बन कैप्चर (CCUS) और कार्बन रिमूवल में क्या अंतर है?
- पॉइंट-सोर्स कैप्चर (CCUS): यह वायुमंडल में प्रवेश करने से पहले औद्योगिक पॉइंट सोर्स (जैसे पावर प्लांट) से सीधे CO2 उत्सर्जन को कैप्चर करता है, जिससे नए उत्सर्जन को रोका जा सके।
- कार्बन रिमूवल (CDR): ऐतिहासिक कार्बन सांद्रता (carbon concentrations) को कम करने के लिए परिवेशी वातावरण (ambient atmosphere) में पहले से मौजूद CO2 को निकालता है (जैसे, Direct Air Capture या वनीकरण के माध्यम से)।
- भंडारण आवश्यकता: दोनों ही मार्गों के लिए कैप्चर की गई CO2 को संपीडित करने और उसे या तो गहरी भूगर्भीय संरचनाओं में संग्रहीत करने या औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग करने की आवश्यकता होती है।
अंतर-विषय पैटर्न
AI डेटा सेंटर और जल तनाव
AI डेटा केंद्रों में लिक्विड कूलिंग सिस्टम का व्यापक वॉटर फुटप्रिंट, डिजिटल बुनियादी ढांचे के विस्तार को सीधे स्थानीय जल संकट और भूजल स्तर में गिरावट जैसे विषयों से जोड़ता है।
बिग टेक के माध्यम से परमाणु पुनरुद्धार
डिजिटल इंफ्रास्ट्रक्चर के लिए स्थिर, 24/7 निम्न-कार्बन बेसलोड पावर (baseload power) की खोज स्मॉल मॉड्यूलर रिएक्टर्स (SMRs) में कॉर्पोरेट निवेश को प्रेरित कर रही है, जो परमाणु ऊर्जा के लिए निजी क्षेत्र की एक नई पहल को जन्म दे रही है।
SMRs पर 2026 में एक बहु-कथनीय (multi-statement) प्रश्न की अपेक्षा करें, जिसमें उनकी क्षमता सीमाओं (<300MW) को पैसिव सेफ्टी फीचर्स और कॉर्पोरेट एडॉप्शन के साथ जोड़ा जा सकता है।
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