நீர் மின்சாரம் ஏன் மறக்கப்பட்ட சுத்தமான ஆற்றலின் ராட்சதமாக உள்ளது?

உலகளவில் புதுப்பிக்கத்தக்க மிகப்பெரிய மின்சார உற்பத்தி நிறுவனமாக நீர் மின்சாரம் உள்ளது. காற்றாலை விட இரண்டு மடங்கு அதிக ஆற்றலையும், சூரிய சக்தியை விட நான்கு மடங்கு அதிக ஆற்றலையும் உற்பத்தி செய்கிறது. மேலும், மலையின் மேல் தண்ணீரை இறைப்பது, அதாவது "பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு நீர் மின்சாரம்", உலகின் மொத்த ஆற்றல் சேமிப்பு திறனில் 90% க்கும் அதிகமாக உள்ளது.
ஆனால் நீர்மின்சாரத்தின் அளவுக்கதிகமான தாக்கம் இருந்தபோதிலும், அமெரிக்காவில் அதைப் பற்றி நாம் அதிகம் கேள்விப்படுவதில்லை. கடந்த சில தசாப்தங்களாக காற்று மற்றும் சூரிய சக்தியின் விலைகள் சரிந்து, கிடைப்பதில் பெரும் சரிவு ஏற்பட்டுள்ள நிலையில், உள்நாட்டு நீர்மின் உற்பத்தி ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாகவே உள்ளது, ஏனெனில் நாடு ஏற்கனவே புவியியல் ரீதியாக மிகவும் சிறந்த இடங்களில் நீர்மின் நிலையங்களை கட்டியுள்ளது.
சர்வதேச அளவில், இது வேறு கதை. கடந்த சில தசாப்தங்களாக ஆயிரக்கணக்கான புதிய, பெரும்பாலும் மிகப்பெரிய, நீர்மின்சார அணைகளைக் கட்டுவதன் மூலம் சீனா தனது பொருளாதார விரிவாக்கத்தை மேம்படுத்தியுள்ளது. ஆப்பிரிக்கா, இந்தியா மற்றும் ஆசியா மற்றும் பசிபிக் நாடுகளில் உள்ள பிற நாடுகளும் இதைச் செய்யத் தயாராக உள்ளன.
ஆனால் கடுமையான சுற்றுச்சூழல் மேற்பார்வை இல்லாமல் விரிவாக்கம் செய்வது சிக்கலுக்கு வழிவகுக்கும், ஏனெனில் அணைகள் மற்றும் நீர்த்தேக்கங்கள் நதி சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளையும் சுற்றியுள்ள வாழ்விடங்களையும் சீர்குலைக்கின்றன, மேலும் சமீபத்திய ஆய்வுகள் நீர்த்தேக்கங்கள் முன்பு புரிந்து கொள்ளப்பட்டதை விட அதிக கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் மீத்தேன் வெளியிடக்கூடும் என்பதைக் காட்டுகின்றன. கூடுதலாக, காலநிலையால் இயக்கப்படும் வறட்சி நீர்மின்சாரத்தை குறைந்த நம்பகமான ஆற்றல் மூலமாக மாற்றுகிறது, ஏனெனில் அமெரிக்க மேற்கில் உள்ள அணைகள் அவற்றின் மின்சார உற்பத்தி திறனில் குறிப்பிடத்தக்க அளவை இழந்துவிட்டன.
"ஒரு வழக்கமான வருடத்தில், ஹூவர் அணை சுமார் 4.5 பில்லியன் கிலோவாட் மணிநேர மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும்" என்று புகழ்பெற்ற ஹூவர் அணையின் மேலாளர் மார்க் குக் கூறினார். "ஏரி இப்போது இருக்கும் நிலையில், இது 3.5 பில்லியன் கிலோவாட் மணிநேரத்தைப் போன்றது."
ஆயினும்கூட, 100% புதுப்பிக்கத்தக்க எதிர்காலத்தில் நீர்மின்சாரம் ஒரு பெரிய பங்கை வகிக்கிறது என்று நிபுணர்கள் கூறுகிறார்கள், எனவே இந்த சவால்களை எவ்வாறு குறைப்பது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வது அவசியம்.

உள்நாட்டு நீர் மின்சாரம்
2021 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவில் பயன்பாட்டு அளவிலான மின்சார உற்பத்தியில் நீர் மின்சாரம் சுமார் 6% ஆகவும், புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சார உற்பத்தியில் 32% ஆகவும் இருந்தது. உள்நாட்டில், இது 2019 வரை மிகப்பெரிய புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சாரமாக இருந்தது, அப்போது அது காற்றினால் விஞ்சப்பட்டது.
உரிமம் வழங்குதல் மற்றும் அனுமதி வழங்கும் செயல்முறை கடுமையாக இருப்பதால், வரும் தசாப்தத்தில் அமெரிக்கா அதிக நீர்மின் வளர்ச்சியைக் காணும் என்று எதிர்பார்க்கப்படவில்லை.
"உரிமம் வழங்கும் செயல்முறையை மேற்கொள்ள கோடிக்கணக்கான டாலர்கள் மற்றும் பல வருட முயற்சிகள் செலவாகின்றன. இந்த வசதிகளில் சிலவற்றிற்கு, குறிப்பாக சில சிறிய வசதிகளுக்கு, அவர்களிடம் அந்த பணமோ நேரமோ இல்லை," என்று தேசிய நீர்மின் சங்கத்தின் தலைவரும் தலைமை நிர்வாக அதிகாரியுமான மால்கம் வூல்ஃப் கூறுகிறார். ஒரு நீர்மின் நிலையத்திற்கு உரிமம் வழங்குவதிலோ அல்லது மறு உரிமம் வழங்குவதிலோ டஜன் கணக்கான வெவ்வேறு நிறுவனங்கள் ஈடுபட்டுள்ளதாக அவர் மதிப்பிடுகிறார். இந்த செயல்முறை, ஒரு அணுமின் நிலையத்திற்கு உரிமம் வழங்குவதை விட அதிக நேரம் எடுக்கும் என்று அவர் கூறினார்.
அமெரிக்காவில் உள்ள சராசரி நீர்மின்சார ஆலைகள் 60 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக இருப்பதால், பலவற்றிற்கு விரைவில் மறு உரிமம் பெற வேண்டியிருக்கும்.
"எனவே, நாம் உரிமம் சரணடைதல்களின் தொகுப்பை எதிர்கொள்ள நேரிடும், இது இந்த நாட்டில் நம்மிடம் உள்ள நெகிழ்வான, கார்பன் இல்லாத உற்பத்தியின் அளவை அதிகரிக்க முயற்சிப்பது போலவே முரண்பாடானது," என்று வூல்ஃப் கூறினார்.
ஆனால் பழைய மின் உற்பத்தி நிலையங்களை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், ஏற்கனவே உள்ள அணைகளுக்கு மின்சாரம் சேர்ப்பதன் மூலமும் உள்நாட்டு வளர்ச்சிக்கு சாத்தியம் இருப்பதாக எரிசக்தித் துறை கூறுகிறது.
"இந்த நாட்டில் 90,000 அணைகள் உள்ளன, அவற்றில் பெரும்பாலானவை வெள்ளக் கட்டுப்பாடு, நீர்ப்பாசனம், நீர் சேமிப்பு, பொழுதுபோக்குக்காக கட்டப்பட்டவை. அந்த அணைகளில் 3% மட்டுமே உண்மையில் மின்சாரம் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன," என்று வூல்ஃப் கூறினார்.
இந்தத் துறையின் வளர்ச்சி, பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு நீர்மின்சாரத்தை விரிவுபடுத்துவதையும் நம்பியுள்ளது. இது புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தியை "உறுதிப்படுத்த" ஒரு வழியாக ஈர்க்கப்பட்டு வருகிறது, சூரியன் பிரகாசிக்காதபோதும் காற்று வீசாதபோதும் பயன்படுத்த அதிகப்படியான ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது.
ஒரு பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு வசதி மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் போது, ​​அது ஒரு வழக்கமான நீர் மின் நிலையத்தைப் போலவே செயல்படுகிறது: மேல் நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து கீழ் நீர்த்தேக்கத்திற்கு நீர் பாய்ந்து, மின்சாரம் உருவாக்கும் விசையாழியை வழியில் சுழற்றுகிறது. வித்தியாசம் என்னவென்றால், பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு வசதி ரீசார்ஜ் செய்ய முடியும், கிரிட்டில் இருந்து வரும் சக்தியைப் பயன்படுத்தி கீழிருந்து மேல் நீர்த்தேக்கத்திற்கு தண்ணீரை பம்ப் செய்ய முடியும், இதன் மூலம் தேவைப்படும்போது வெளியிடக்கூடிய ஆற்றல் ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியும்.
இன்று பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு சுமார் 22 ஜிகாவாட் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் திறனைக் கொண்டிருந்தாலும், மேம்பாட்டுக் குழாயில் 60 ஜிகாவாட்களுக்கு மேல் முன்மொழியப்பட்ட திட்டங்கள் உள்ளன. இது சீனாவிற்கு அடுத்தபடியாக இரண்டாவது இடத்தில் உள்ளது.
சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு அமைப்புகளுக்கான அனுமதிகள் மற்றும் உரிம விண்ணப்பங்கள் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளன, மேலும் புதிய தொழில்நுட்பங்கள் பரிசீலிக்கப்பட்டு வருகின்றன. இவற்றில் "மூடிய-லூப்" வசதிகள் அடங்கும், இதில் எந்த நீர்த்தேக்கமும் வெளிப்புற நீர் ஆதாரத்துடன் இணைக்கப்படவில்லை, அல்லது நீர்த்தேக்கங்களுக்குப் பதிலாக தொட்டிகளைப் பயன்படுத்தும் சிறிய வசதிகள் உள்ளன. இரண்டு முறைகளும் சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு குறைவான இடையூறாக இருக்கும்.

உமிழ்வுகள் மற்றும் வறட்சி
ஆறுகளை அணை கட்டுவது அல்லது புதிய நீர்த்தேக்கங்களை உருவாக்குவது மீன் இடம்பெயர்வைத் தடுக்கலாம் மற்றும் சுற்றியுள்ள சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகள் மற்றும் வாழ்விடங்களை அழிக்கலாம். அணைகள் மற்றும் நீர்த்தேக்கங்கள் வரலாறு முழுவதும் கோடிக்கணக்கான மக்களை இடம்பெயர்த்துள்ளன, பொதுவாக பழங்குடி அல்லது கிராமப்புற சமூகங்கள்.
இந்தத் தீங்குகள் பரவலாக ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டுள்ளன. ஆனால் நீர்த்தேக்கங்களில் இருந்து வெளியேறும் புதிய சவால் - இப்போது அதிக கவனத்தைப் பெற்று வருகிறது.
"இந்த நீர்த்தேக்கங்கள் உண்மையில் வளிமண்டலத்தில் நிறைய கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் மீத்தேன் ஆகியவற்றை வெளியிடுகின்றன என்பதை மக்கள் உணரவில்லை, இவை இரண்டும் வலுவான பசுமை இல்ல வாயுக்கள்" என்று சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு நிதியத்தின் மூத்த காலநிலை விஞ்ஞானி இலிசா ஓக்கோ கூறினார்.
இந்த உமிழ்வுகள் அழுகும் தாவரங்கள் மற்றும் பிற கரிமப் பொருட்களிலிருந்து வருகின்றன, அவை ஒரு பகுதி வெள்ளத்தில் மூழ்கி நீர்த்தேக்கத்தை உருவாக்கும்போது உடைந்து மீத்தேன் வெளியிடுகின்றன. "பொதுவாக அந்த மீத்தேன் பின்னர் கார்பன் டை ஆக்சைடாக மாறும், ஆனால் அதைச் செய்ய உங்களுக்கு ஆக்ஸிஜன் தேவை. மேலும் தண்ணீர் உண்மையில் மிகவும் சூடாக இருந்தால், கீழ் அடுக்குகளில் ஆக்ஸிஜன் குறைந்துவிடும்," என்று ஓக்கோ கூறினார், அதாவது மீத்தேன் பின்னர் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது.
உலகை வெப்பமயமாக்குவதைப் பொறுத்தவரை, மீத்தேன் வெளியான முதல் 20 ஆண்டுகளுக்கு CO2 ஐ விட 80 மடங்கு அதிக சக்தி வாய்ந்தது. இதுவரை, இந்தியா மற்றும் ஆப்பிரிக்கா போன்ற உலகின் வெப்பமான பகுதிகளில் அதிக மாசுபடுத்தும் தாவரங்கள் இருப்பதாக ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் சீனா மற்றும் அமெரிக்காவில் உள்ள நீர்த்தேக்கங்கள் குறிப்பாக கவலைக்குரியவை அல்ல என்று ஓக்கோ கூறுகிறார். ஆனால் உமிழ்வை அளவிடுவதற்கு மிகவும் வலுவான வழி இருக்க வேண்டும் என்று ஓக்கோ கூறுகிறார்.
"பின்னர் அதைக் குறைக்க உங்களுக்கு அனைத்து வகையான ஊக்கத்தொகைகளும் இருக்கலாம், அல்லது நீங்கள் அதிகமாக வெளியேற்றவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த வெவ்வேறு அதிகாரிகளின் விதிமுறைகள் இருக்கலாம்" என்று ஓக்கோ கூறினார்.
நீர் மின்சார உற்பத்தியில் மற்றொரு பெரிய பிரச்சனை காலநிலையால் ஏற்படும் வறட்சி. ஆழமற்ற நீர்த்தேக்கங்கள் குறைந்த மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன, மேலும் இது கடந்த 1,200 ஆண்டுகளில் 22 ஆண்டுகால வறண்ட காலகட்டத்தைக் கண்ட அமெரிக்க மேற்கு நாடுகளில் குறிப்பாக கவலைக்குரியது.
க்ளென் கேன்யன் அணைக்கு உணவளிக்கும் பவல் ஏரி மற்றும் ஹூவர் அணைக்கு உணவளிக்கும் மீட் ஏரி போன்ற நீர்த்தேக்கங்கள் குறைந்த மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதால், புதைபடிவ எரிபொருள்கள் மந்தநிலையை அதிகரிக்கின்றன. வறட்சியால் ஏற்படும் நீர்மின்சாரத்திலிருந்து விலகிச் சென்றதன் காரணமாக, 2001-2015 வரை, மேற்கில் உள்ள 11 மாநிலங்களில் கூடுதலாக 100 மில்லியன் டன் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியிடப்பட்டதாக ஒரு ஆய்வு கண்டறிந்துள்ளது. 2012-2016 க்கு இடையில் கலிபோர்னியாவிற்கு மிகவும் கடினமான சூழ்நிலையில், இழந்த நீர்மின் உற்பத்தியால் மாநிலத்திற்கு $2.45 பில்லியன் இழப்பு ஏற்பட்டதாக மற்றொரு ஆய்வு மதிப்பிட்டுள்ளது.
வரலாற்றில் முதல் முறையாக, லேக் மீட் அணையில் நீர் பற்றாக்குறை அறிவிக்கப்பட்டுள்ளது, இது அரிசோனா, நெவாடா மற்றும் மெக்சிகோவில் நீர் ஒதுக்கீடு குறைப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது. தற்போது 1,047 அடியாக உள்ள நீர்மட்டம், க்ளென் கேன்யன் அணை தொடர்ந்து மின்சாரம் உற்பத்தி செய்யும் வகையில், மீட் ஏரியின் மேல் பகுதியில் அமைந்துள்ள பவல் ஏரியில் தண்ணீரைத் தடுத்து நிறுத்தும் முன்னெப்போதும் இல்லாத நடவடிக்கையை மீட்புப் பணியகம் எடுத்துள்ளதால், நீர்மட்டம் மேலும் குறையும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. மீட் ஏரி 950 அடிக்குக் கீழே சரிந்தால், அது இனி மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யாது.

நீர் மின்சாரத்தின் எதிர்காலம்
தற்போதுள்ள நீர்மின் உள்கட்டமைப்பை நவீனமயமாக்குவது செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், வறட்சி தொடர்பான சில இழப்புகளை ஈடுசெய்யவும், அத்துடன் பல தசாப்தங்களாக மின் நிலையங்கள் செயல்படுவதை உறுதிசெய்யவும் உதவும்.
இப்போது முதல் 2030 வரை, உலகளவில் பழைய மின் நிலையங்களை நவீனமயமாக்க $127 பில்லியன் செலவிடப்படும். இது மொத்த உலகளாவிய நீர்மின் முதலீட்டில் கிட்டத்தட்ட நான்கில் ஒரு பங்கையும், ஐரோப்பா மற்றும் வட அமெரிக்காவில் கிட்டத்தட்ட 90% முதலீட்டையும் கொண்டுள்ளது.
ஹூவர் அணையில், குறைந்த உயரங்களில் மிகவும் திறமையாக செயல்பட அவற்றின் சில விசையாழிகளை மறுசீரமைத்தல், விசையாழிகளுக்குள் நீர் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் மெல்லிய விக்கெட் கேட்கள்களை நிறுவுதல் மற்றும் செயல்திறனை அதிகரிக்க விசையாழிகளுக்குள் அழுத்தப்பட்ட காற்றை செலுத்துதல் ஆகியவை இதன் பொருள்.
ஆனால் உலகின் பிற பகுதிகளில், பெரும்பாலான முதலீடுகள் புதிய ஆலைகளை நோக்கிச் செல்கின்றன. ஆசியா மற்றும் ஆப்பிரிக்காவில் உள்ள பெரிய, அரசுக்குச் சொந்தமான திட்டங்கள் 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் புதிய நீர்மின் திறனில் 75% க்கும் அதிகமாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. ஆனால் இதுபோன்ற திட்டங்கள் சுற்றுச்சூழலில் ஏற்படுத்தும் தாக்கம் குறித்து சிலர் கவலைப்படுகிறார்கள்.
"எனது தாழ்மையான கருத்துப்படி, அவை மிகைப்படுத்தப்பட்டவை. அவை அவசியமில்லாத மிகப்பெரிய திறனுடன் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன," என்று குறைந்த தாக்க நீர்மின் நிறுவனத்தின் நிர்வாக இயக்குனர் ஷானன் அமெஸ் கூறினார், "அவை நதியின் ஓட்டமாக செய்யப்படலாம், மேலும் அவற்றை வித்தியாசமாக வடிவமைக்க முடியும்."
நதி ஓடும் வசதிகளில் நீர்த்தேக்கம் இல்லை, இதனால் சுற்றுச்சூழலில் குறைவான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, ஆனால் அவை தேவைக்கேற்ப ஆற்றலை உருவாக்க முடியாது, ஏனெனில் உற்பத்தி பருவகால ஓட்டங்களைப் பொறுத்தது. நதி ஓடும் நீர் மின்சாரம் இந்த தசாப்தத்தில் மொத்த திறன் சேர்த்தல்களில் சுமார் 13% பங்களிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் பாரம்பரிய நீர் மின்சாரம் 56% ஆகவும், பம்ப் செய்யப்பட்ட நீர் மின்சாரம் 29% ஆகவும் இருக்கும்.
ஆனால் ஒட்டுமொத்தமாக, நீர்மின்சார வளர்ச்சி குறைந்து வருகிறது, மேலும் 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் சுமார் 23% சுருங்க உள்ளது. இந்தப் போக்கை மாற்றியமைப்பது பெரும்பாலும் ஒழுங்குமுறை மற்றும் அனுமதி செயல்முறைகளை நெறிப்படுத்துவதையும், சமூக ஏற்றுக்கொள்ளலை உறுதி செய்வதற்காக உயர் நிலைத்தன்மை தரநிலைகள் மற்றும் உமிழ்வு அளவீட்டு திட்டங்களை அமைப்பதையும் சார்ந்துள்ளது. குறுகிய வளர்ச்சி காலக்கெடு டெவலப்பர்கள் மின் கொள்முதல் ஒப்பந்தங்களைப் பெற உதவும், இதன் மூலம் வருமானம் உறுதி செய்யப்படும் என்பதால் முதலீட்டை ஊக்குவிக்கும்.
"சூரிய சக்தி மற்றும் காற்றாலை போல சில நேரங்களில் இது கவர்ச்சிகரமானதாகத் தெரியாமல் இருப்பதற்கு ஒரு காரணம், வசதிகளுக்கான எல்லைகள் வேறுபட்டவை. உதாரணமாக, ஒரு காற்று மற்றும் சூரிய சக்தி ஆலை பொதுவாக 20 ஆண்டு திட்டமாகப் பார்க்கப்படுகிறது," என்று அமேஸ் கூறினார், "மறுபுறம், நீர் மின்சாரம் உரிமம் பெற்றது மற்றும் 50 ஆண்டுகளாக இயங்குகிறது. அவற்றில் பல 100 ஆண்டுகளாக இயங்கி வருகின்றன... ஆனால் நமது மூலதனச் சந்தைகள் அதுபோன்ற நீண்ட வருமானத்தைப் பாராட்ட வேண்டிய அவசியமில்லை."

நீர் மின்சாரம் மற்றும் பம்ப் செய்யப்பட்ட சேமிப்பு மேம்பாட்டிற்கான சரியான ஊக்கத்தொகைகளைக் கண்டறிவதும், அது நிலையான முறையில் செய்யப்படுவதை உறுதி செய்வதும், உலகை புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து விலக்குவதற்கு மிக முக்கியமானதாக இருக்கும் என்று வூல்ஃப் கூறுகிறார்.
"மற்ற சில தொழில்நுட்பங்களைப் போல எங்களுக்கு தலைப்புச் செய்திகள் கிடைப்பதில்லை. ஆனால் நீர் மின்சாரம் இல்லாமல் நம்பகமான மின் கட்டமைப்பு இருக்க முடியாது என்பதை மக்கள் பெருகிய முறையில் உணர்ந்து வருகிறார்கள் என்று நான் நினைக்கிறேன்."