सायन्स न शिकलेल्या अनेक लोकांना 'अॅटॉमिक' या शब्दाचा अर्थ माहीत नसतो. "हे ऑटोमेटिक एनर्जीवर काम करतात." अशा शब्दात अनेक लोकांनी माझी ओळख करून दिली आहे. त्यामुळे आपोआप तयार होत जाणारी वीज पुरवण्याचे अजब तंत्र मला अवगत आहे अशी काही लोकांची गैरसमजूत होते. "तुमची वीज केवढ्याला पडते हो? " या प्रश्नाला मला नेहमीच उत्तर द्यावे लागते. विजेचे बिल भरणा-या कोणाच्याही मनात हा प्रश्न उठणे जेवढे साहजीक आहे तेवढेच या प्रश्नाचे उत्तर देणे अवघड आहे.
कोणत्याही वस्तू किंवा सेवेचा बाजारभाव 'मार्केट फोर्सेस'मुळे ठरत असतो. मागणी आणि पुरवठा यातील समतोलाप्रमाणे तो कमी जास्त होत असतो असे ढोबळमानाने म्हंटले तरी हे दोन्ही घटक सहसा स्थिर पातळीवर नसतात. या दोन घटकांमध्ये उतार चढाव निर्माण करणारी असंख्य इतर कारणे असल्यामुळे त्याबद्दल काहीही नेमकेपणाने सांगता येणे कठीण आहे. शिवाय त्यावर सरकारी नियंत्रण असले तर त्यामधला गोँधळ जास्तच वाढतो.
विजेचेच उदाहरण घेतले तर केवळ मुंबईतीलच दक्षिण मुंबई, उपनगरे आणि नवी मुंबई या भागात विजेच्या दरांची निरनिराळी कोष्टके आहेत. घरगुती, औद्योगिक किंवा वाणिज्यिक उपयोग, कृषी, सार्वजनिक यासारख्या ग्राहकांच्या निरनिराळ्या श्रेणी आहेत, प्रत्येक श्रेणीमध्ये पहिले १०० युनिट्स, पुढील २०० किंवा ३०० युनिट्स, त्यावरील जास्तीचे युनिट्स वगैरेंच्या वीजशुल्कासाठी निरनिराळे दर आहेत, याशिवाय वीज आकार, इंधन समायोजन आकार, कर, उपकर वगैरे त्यात जोडले जाऊन एकूण बिल बनते. त्यामुळे आपल्या घरी येणारी वीज नेमकी 'केवढ्याला' पडते हे मीच काय, हा प्रश्न विचारणाराही सांगू शकत नाही.
वीज वितरण (डिस्ट्रिब्यूशन) करणा-या कंपनीकडून आपल्याला विजेचे बिल येते आणि आपण ते भरतो. त्यातला काही हिस्सा विजेचे वहन (ट्रान्स्मिशन) करणा-या केपनीला आणि काही भाग विजेची निर्मिती (जनरेशन) करणा-या कंपनीला मिळतो. त्यांना किती पैसे मिळावेत यावरसुध्दा सरकारी नियंत्रण असते. एकाच कंपनीच्या निरनिराळ्या वीजनिर्मिती केंद्रांमध्ये निर्माण झालेल्या विजेचे मूल्य वेगवेगळे असते. त्यात पुन्हा ड्यूअल प्राइसिंग पॉलिसीनुसार पहिले काही मेगावॉट्सपर्यंत एक दर आणि त्याहून अधिक विजेसाठी दुसरा दर असतो. भारतात निदान हे दर तरी सारखे बदलत नाहीत. युरोप आणि अमेरिकेत दिवसातल्या वेगवेगळ्या काळासाठी निरनिराळे दर लागू होतात. इतर वस्तू किंवा सेवांप्रमाणे तिकडे विजेचे ऑन लाइन ट्रेडिंगही चालते. थोडक्यात सांगायचे झाल्यास विजेच्या विक्रीचे दर अत्यंत अनिश्चित असतात.
विजेची निर्मिती करण्यासाठी किती खर्च येतो याचा काही प्रमाणात हिशोब करता येतो. कारखान्यात तयार होत असलेल्या इतर वस्तूंप्रमाणेच यासाठी काही भांडवली खर्च (कॅपिटाल एक्स्पेंडिचर) आणि काही महसुली खर्च (रेव्हेन्यू एक्स्पेंडिचर) असतो. वीजकेंद्राच्या उभारणीसाठी जमीनीची खरेदी करणे, इमारतीचे बांधकाम, यंत्रसामुग्रीची खरेदी आणि जोडणी वगैरेसाठी लागणारा खर्च भांडवली स्वरूपाचा असतो. कामाला सुरुवात होताच या खर्चाची सुरुवात होते आणि त्यासाठी लागणारे भांडवल कर्जाने घेतलेले असल्यास त्यावरील व्याजाची आकारणीही सुरू होते. पण विजेची निर्मिती करून तिच्या विक्रीमधून उत्पन्न यायला अवकाश असतो. या दरम्यानच्या काळात द्याव्या लागणा-या व्याजाला आय.डी.सी. (इंटरेस्ट ड्यूरिंग कन्स्ट्रक्शन) म्हणतात आणि भांडवली खर्चात त्याचा समावेश केला जातो. वीजकेंद्र काम करू लागल्यानंतर ते चालवत ठेवण्यासाठी जो खर्च येतो तो दोन प्रकारचा असतो. कामगारांचे पगार आणि भत्ते, ऑफीसमधील दिवे, पंखे वगैरे चालवण्यासाठी लागणारा खर्च यासारखे काही फिक्स्ड एक्सपेंडिचर्स असतात, केंद्र बंद असले तरी हे खर्च होतच राहतात, तर इंधनाची किंमत, यंत्रे चालवण्यासाठी येणारा खर्च वगैरे काही खर्च वीजनिर्मितीच्या प्रमाणात होतात.
भांडवली खर्चासाठी घेतलेल्या कर्जावर व्याज द्यावे लागते, तसेच त्याची परतफेडही करायची असते. याप्रमाणे त्याचे हप्ते ठरतात. हे हप्ते भरणे, फिक्स्ड खर्च भागवणे आणि खर्ची पडलेल्या इंधनाची किंमत भरून येणे हे सारे झाल्यानंतर जी शिल्लक राहील तो नफा असतो. व्यावसायिक तत्वावर कोणतेही काम करणा-याला नफ्याची अपेक्षा असतेच, तसा वाजवी नफा त्याला मिळावा असा विचार करून त्यानुसार विजेची किंमत ठरवली जाते. वीज कधीही साठवून ठेवता येत नाही, तिचे उत्पादन होताच क्षणभरात वितरणही होते. त्यामुळे या सगळ्या खर्चांचे अंदाज बांधून आणि अमूक इतके युनिट्स वीज तयार होईल असे ठरवून तिचा दर आधीच ठरवला जातो. ठराविक कालावधीनंतर मागील अनुभवाचा आढावा घेऊन पुढील काळासाठी त्यात बदल केले जातात.
औष्णिक वीजकेंद्राच्या तुलनेत परमाणू वीज केंद्रामधील यंत्रसामुग्री अधिक गुंतागुंतीची असते, शिवाय ती वेगळ्या आणि खास प्रकारची असल्यामुळे तिच्या निर्मिती आणि तपासणीसाठी जास्त खर्च येतो, तसेच त्यासाठी जास्त कालावधी लागतो. त्यामुळे दर मेगावॉट कपॅसिटीसाठी अणू वीज केंद्राला अधिक भांडवल लागते. पण औष्णिक केंद्राला सतत प्रचंड प्रमाणात इंधन पुरवत रहावे लागते. त्यासाठी लागणारा कोळसा, तेल किंवा गॅस यावर खूप खर्च होतो. शिवाय या इंधनांना खाणीमधून काढून वीजकेंद्रापर्यंत नेऊन पोचवण्यासाठी भरपूर खर्च येतो, तसेच वाहतुकीच्या साधनांवर ताण पडतो. त्या मानाने अणू इंधन आकाराने अगदीच लहान असते आणि त्यावर कमी खर्च होतो. यामुळे असे म्हणता येईल की कोळसा किंवा तेलाच्या खाणीजवळ औष्णिक वीज कमी खर्चात तयार होते आणि त्यापासून दूर गेल्यास अणूविद्युत स्वस्तात तयार होऊ शकते. वाढत जाणा-या किंमतींचा विचार केला तर असे दिसते की वर्षे उलटून जात असतांना भांडवली खर्चावरील व्याजाचा बोजा कमी होत जातो, तर इंधनाच्या किंमती वाढत गेल्यामुळे तो खर्च वाढत जातो. अशा प्रकारे एकाच वर्षी सुरू झालेल्या या दोन प्रकारच्या केंद्रामधून तयार होणा-या विजेच्या दरांमध्ये पंधरा वीस वर्षांनंतर फरक पडलेला दिसतो.
निरनिराळ्या प्रकारच्या अणूविद्युत केंद्रांचा तुलनात्मक अभ्यास करतांना त्यांच्या उभारणीवर आणि चालवण्यावर येणा-या खर्चांचा विचार करावा लागेल. या केंद्राच्या उभारणीसाठी येणारा खर्च त्याच्या क्षमतेच्या समप्रमाणात वाढत नाही. केंद्राची क्षमता जितकी मोठी असेल त्या प्रमाणात त्यावरील दर मेगावॉटमागे येणारा भांडवली खर्च कमी होत जातो. यामुळे बहुतेक प्रगत देशांमध्ये १००० मेगावॉट युनिट्स बांधली गेली आहेत आणि चालवली जात आहेत. सुरुवातीच्या काळात उभारलेली २०० - ३०० मेगावॉट्स किंवा त्याहून लहाल क्षमतेची युनिट्स त्यांनी बंदच केली आहेत. भारतासारख्या देशात मात्र ती चालवणे आजही शक्य आणि आवश्यक आहे. अर्थातच त्यातून निघणारी वीज तुलनेने महाग पडते.
जगभरातले हजार मेगावॉटवर क्षमता असलेले रिअॅक्टर्स पी.डब्ल्यू.आर आणि बी.डब्ल्यू आर. या प्रकारचे आहेत. ग्राफाइट मॉडरेटेड रिअॅक्टर्स आता मागे पडले आहेत. हेवी वॉटर मॉडरेटेड रिअॅक्टर्स बनवणा-या कॅनडामध्ये पाचशे मेगावॉट्सपासून सातआठशे मेगावॉट्सपर्यंतची अनेक युनिट्स त्यांनी उभारली. पुढे विजेची मागणी वाढणेच थांबल्यामुळे हजार मेगावॉट्सचे डिझाइन करूनसुध्दा ते उभारले गेले नाही. भारतातील परिस्थिती पाहून आधी दोनशे मेगावॉट्सची अनेक युनिट्स उभारल्यानंतर तारापूर येथे पाचशे मेगावॉट्सची दोन युनिट्स उभारली, आता सातशे मेगावॉट्स युनिट्स उभारण्याची सुरुवात झाली आहे.
बॉइलिंग वॉटर रिअॅक्टरमध्ये एकच कूलंट सर्किट असते. रिअॅक्टर आणि टर्बाईन यांची स्थापना एकाच इमारतीत होते. एकंदरच केंद्राचा विस्तार आणि त्यामधील यंत्रसामुग्री आटोपशीर असल्यामुळे त्यासाठी कमी खर्च येतो. मात्र हे पॉवर स्टेशन चालत असतांना त्यातील सर्वच भागात किरणोत्साराचे प्रमाण मोठे असल्यामुळे कोणीही त्यात प्रवेश करू शकत नाही. विजेची निर्मिती थांबवल्यानंतरसुध्दा रिअॅक्टर पुरेसा थंड होण्याची वाट पहावी लागते. काही यांत्रिक बिघाड झाला तर दुरुस्ती करण्यासाठी सुध्दा कोणी आत जाऊ शकत नाही. त्यामुळे याची काळजी घेण्यासाठी अनेक पाठीराख्या (बॅकअप) पर्यायी व्यवस्था केलेल्या असतात. पण जपानमध्ये आलेल्या सुनामीसारख्या प्रसंगी त्या तोकड्या पडल्याचे दिसून आले. परिस्थितीत सुधारणा होऊन तिच्यावर ताबा मिळवणे शक्य होईपर्यंत ती आणखी किती बिघडणार आहे हेच सांगता येत नव्हते आणि त्यामुळे अव्वाच्या सव्वा वावड्या उडवणा-या लोकांना मोकळे रान मिळाले होते. प्रत्यक्षात तसे काहीच घडले नसले तरी या प्रसंगातून निर्माण झालेले भीतीचे वातावरण मात्र जगभर पसरले.
प्रेशराइज्ड वॉटर रिअॅक्टरमध्ये प्रायमरी आणि सेकंडरी अशी दोन कूलंट सर्किट्स असल्यामुळे जास्तीची उपकरणे लागतात. त्यातील स्टीम जनरेटर आणि प्रेशराइजर ही अवाढव्य आकाराची असतात. प्रायमरी कूलंटचे तपमान आणि दाब या दोन्ही गोष्टी जास्त असल्यामुळे त्यासाठी लागणारे पंप्स, व्हॉल्व्हज, पाइप्स वगैरे सर्वांसाठी विशेष प्रकारच्या मिश्रधातूंचा उपयोग करावा लागतो. टर्बाइन आणि सेकंडरी कूलंट सिस्टिममधील सर्व उपकरणे वेगळ्या बिल्डिंगमध्ये ठेवली जातात. यामुळे बांधकामाचा खर्च वाढतो. या प्रकारात केंद्राची कार्यक्षमता कमी असते. वगैरे कारणांमुळे वीजनिर्मितीला थोडा अधिक खर्च येण्याची शक्यता असते. पण बी.डब्ल्यू.आर,मधील वर दिलेले दोष नसल्यामुळे गरज पडताच दुरुस्ती करणे सोपे असते आणि स्टेशन चालत राहिल्यामुळे विजेची अधिक निर्मिती झाली तर या खर्चाची भरपाई होते. शिवाय आणीबाणीची परिस्थिती हाताबाहेर जाऊ न देता तिला हाताळणे शक्य असते.
प्रेशराइज्ड हेवी वॉटर रिअॅक्टरमध्येसुध्दा प्रायमरी आणि सेकंडरी अशी दोन कूलंट सर्किट्स असल्यामुळे वरील सर्व गोष्टी लागू होतातच. त्याखेरीज इतर जास्तीची उपकरणे असावी लागतात. यातील तीनचारशे प्रेशर ट्यूब्स झिर्कोनियम नावाच्या खास धातूपासून बनवली जातात. मॉडरेटरसाठी निराळे सर्किट असते, त्यात पंप्स, व्हॉल्व्हज, हीट एक्स्चेंजर्स वगैरे असतातच. मॉडरेटरला थंड करतांना त्यातून निघालेली ऊष्णता वायाच जाते. लीक होऊन हवेत मिसळलेले हेवी वॉटर परत मिळवण्यासाठी व्हेपर रिकव्हरी सिस्टम असते आणि गोळा झालेल्या जड पाण्याचे शुध्दीकरण करून त्याचा दर्जा वाढवण्यासाठी अपग्रेडिंग सिस्टिम असते. ऑन पॉवर फ्यूएलिंग करण्यासाठी खास प्रकारची फ्यूएलिंग मशीन्स आणि ट्रान्स्फर सिस्टिम असते. या सर्वांसाठी जादा खर्च येतो. त्यामुळे वीज उत्पादनाचा खर्च वाढतो.
जगभरातील अनुभव पाहता पी.डब्ल्यू.आर. आणि बी.डब्ल्यू,आर. रिअॅक्टर्स अनेक देशांमध्ये निश्चितपणे स्वस्तात वीजनिर्मिती करत आहेत. जगातील सुमारे एक शष्ठांश वीजनिर्मिती यातून होत आहे. पी.एच.डब्ल्यू.आर. तग धरून आहेत आणि माफक प्रमाणात नफा कमावत आहेत, पण अर्थनिवेश करणा-यांना (इन्व्हेस्टर्सना) ती कदाचित आकर्षित करू शकत नाहीत असे दिसते. कॅनडा आणि भारत सोडता इतर देशांनी त्यात मोठा पुढाकार घेतला नाही. दक्षिण कोरिया, चीन. अर्जेंटिना, रुमानिया इत्यादि देशात अशी केंद्रे आहेत, पण इतरांच्या तुलनेत संख्येने ती जास्त नाहीत.
सत्तरीच्या दशकातील अणूशक्तीच्या सुवर्णयुगात सगळीकडे मोठ्या प्रमाणात अणूविद्यितकेंद्रे उभारली गेली. किरणोत्साराच्या धोक्याचा विचार करता त्यानंतरच्या काळात ती बांधणे कमी झाले होते. औष्णिक केंद्रांमधून मोठ्या प्रमाणात वायूप्रदूषण होत असल्यामुळे पर्यावरणाचा विचार करता पुन्हा अणूविद्युत केंद्रांच्या उभारणीला वेग येईल अशी चिन्हे अलीकडे दिसू लागली होती. फुकुशिमा येथील सुनामीत झालेल्या घटनांनंतर त्याला ब्रेक लागला आहे. पण कोळसा आणि तेल काही दशकांनंतर संपणारच आहेत. त्यांची उपलब्धता कमी होताच त्यांच्या किंमती कशा भडकतात हे आपण पाहतच आहोत. लोखंडासारख्या अनेक धातूंची निर्मिती आणि त्यावर प्रक्रिया करणे तसेच विविध प्रकारची रसायने तयार करण्यासाठीही त्यांची आवश्यकता असते. त्यामुळे ती इंधने जाळून टाकण्यापेक्षा जास्तीत जास्त पुरवून वापरण्यावर भर दिला जाईल यात शंका नाही. आपली आजची जीवनशैली पुन्हा बदलून शंभर दोनशेवर्षे मागे जायला कोणीही तयार होणार नाहीत. त्यामुळे विजेची मागणी कमी होणार नाही. सौर ऊर्जा, वायू ऊर्जा वगैरे अजूनही खूपच महाग आहेत आणि त्यांची किंमत कमी होण्याची सध्या तरी आशा दिसत नाही. त्यामुळे काही काळ उलटून गेल्यानंतर पुन्हा अणूशक्तीच्या पर्यायावर गंभीरपणे विचार करावा लागणार आहे असे वाटते.
याआधीचा लेख अणूऊर्जेपासून विजेची निर्मिती - भाग ८ (पी.एच.डब्ल्यू.आर.)