Low-carbon power
کم کاربن والی بجلی جیواشم ایندھن کا استعمال کرتے ہوئے بجلی کی پیداوار کے مقابلے میں پورے لائف سائیکل میں کافی کم گرین ہاؤس گیس کے اخراج کے ساتھ پیدا ہونے والی بجلی ہے۔ کم کاربن پاور میں توانائی کی منتقلی آب و ہوا کی تبدیلی کو محدود کرنے کے لیے درکار سب سے اہم اقدامات میں سے ایک ہے۔ 2018 میں بجلی کے شعبے کا اخراج عروج پر پہنچ سکتا ہے۔ 2020 کے پہلے چھ مہینوں کے دوران، سائنسدانوں نے کووڈ-19 لاک ڈاؤن اقدامات کی وجہ سے 2019 کے مقابلے میں عالمی کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں 8.8 فیصد کمی کا مشاہدہ کیا۔ اخراج میں کمی کے دو اہم ذرائع میں زمینی نقل و حمل (40 فیصد) اور بجلی کا شعبہ (22 فیصد) شامل ہیں۔ یہ واقعہ تاریخ میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں سب سے بڑی مطلق کمی ہے، لیکن اس بات پر زور دیتا ہے کہ کم کاربن پاور "توانائی کی پیداوار کے نظام میں ساختی اور تبدیلی پر مبنی ہونی چاہیے"۔ کم کاربن بجلی پیدا کرنے والے ذرائع میں ونڈ پاور، سولر پاور، نیوکلیئر پاور اور زیادہ تر ہائیڈرو پاور شامل ہیں۔ یہ اصطلاح بڑی حد تک روایتی فوسل فیول پلانٹ کے ذرائع کو خارج کرتی ہے، اور صرف آپریٹنگ فوسل فیول پاور سسٹمز کے ایک خاص ذیلی سیٹ کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، خاص طور پر، وہ جو فلو گیس کاربن کیپچر اینڈ اسٹوریج (سی سی ایس) سسٹم کے ساتھ کامیابی سے جڑے ہوئے ہیں۔ 2020 میں عالمی سطح پر تقریبا 40 فیصد بجلی کم کاربن ذرائع سے پیدا ہوئی: تقریبا 10 فیصد جوہری توانائی، تقریبا 10 فیصد ہوا اور شمسی توانائی، اور تقریبا 20 فیصد پن بجلی اور دیگر قابل تجدید ذرائع۔ تاریخ 20 ویں صدی کے آخر اور 21 ویں صدی کے اوائل میں گلوبل وارمنگ سے متعلق اہم نتائج نے کاربن کے اخراج کو روکنے کی ضرورت پر روشنی ڈالی۔ اس سے کم کاربن والی طاقت کا خیال پیدا ہوا۔ 1988 میں عالمی موسمیاتی تنظیم (ڈبلیو ایم او) اور اقوام متحدہ کے ماحولیاتی پروگرام (یو این ای پی) کے ذریعہ قائم کردہ انٹر گورنمنٹ پینل آن کلائمیٹ چینج (آئی پی سی سی) نے کم کاربن پاور کے تعارف کے لیے سائنسی ترجیح قائم کی۔ آئی پی سی سی نے اپنی وقتا فوقتا تشخیص کی رپورٹوں اور خصوصی رپورٹوں کے ذریعے عالمی برادری کو سائنسی، تکنیکی اور سماجی و اقتصادی مشورے فراہم کرنا جاری رکھا ہے۔ بین الاقوامی سطح پر، کم کاربن پاور کی سمت میں سب سے نمایاں ابتدائی قدم کیوٹو پروٹوکول پر دستخط کرنا تھا، جو 16 فروری 2005 کو نافذ ہوا، جس کے تحت زیادہ تر صنعتی ممالک نے اپنے کاربن کے اخراج کو کم کرنے کا عہد کیا۔ اس تاریخی واقعے نے کم کاربن والی بجلی کی ٹیکنالوجی کے تعارف کے لیے سیاسی ترجیح قائم کی۔ سماجی سطح پر، آب و ہوا کی تبدیلی کے بارے میں عام لوگوں کی آگاہی اور کم کاربن پاور سمیت نئی ٹیکنالوجیز کی ضرورت میں شاید سب سے بڑا عنصر دستاویزی فلم این انکونوینینٹ ٹروتھ سے آیا، جس نے گلوبل وارمنگ کے مسئلے کو واضح اور اجاگر کیا۔ گرین ہاؤس گیس کے اخراج کے لحاظ سے بجلی کے ذرائع کم کاربن والے توانائی کے ذرائع کی خصوصیات میں فرق کاربن کے اخراج کی موجودہ سطح کو کم کرنے کے لیے بہت سے آپشن موجود ہیں۔ کچھ اختیارات، جیسے ونڈ پاور اور سولر پاور، مکمل طور پر قابل تجدید ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے کل لائف سائیکل کاربن کے اخراج کی کم مقدار پیدا کرتے ہیں۔ دیگر اختیارات، جیسے جوہری توانائی، کل لائف سائیکل کے اخراج میں قابل تجدید ٹیکنالوجیز کے طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کی موازنہ مقدار پیدا کرتے ہیں، لیکن غیر قابل تجدید، لیکن پائیدار مواد (یورینیم) استعمال کرتے ہیں۔ کم کاربن والی طاقت کی اصطلاح میں وہ طاقت بھی شامل ہو سکتی ہے جو دنیا کے قدرتی وسائل، جیسے قدرتی گیس اور کوئلے کا استعمال جاری رکھتی ہے، لیکن صرف اس صورت میں جب وہ ایسی تکنیکوں کو استعمال کرتے ہیں جو ان ذرائع سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرتی ہیں جب انہیں ایندھن کے لیے جلاتے ہیں، جیسے کہ 2012 تک، کاربن کیپچر اور اسٹوریج انجام دینے والے پائلٹ پلانٹس۔ چونکہ بجلی کے شعبے میں اخراج کو کم کرنے کی لاگت نقل و حمل جیسے دیگر شعبوں کے مقابلے میں کم دکھائی دیتی ہے، اس لیے اقتصادی طور پر موثر آب و ہوا کی پالیسی کے تحت بجلی کا شعبہ کاربن میں سب سے زیادہ متناسب کمی فراہم کر سکتا ہے۔ کم کاربن کے اخراج کے ساتھ برقی طاقت پیدا کرنے کی ٹیکنالوجیز مختلف پیمانوں پر استعمال میں ہیں۔ انہوں نے مل کر 2020 میں عالمی بجلی کا تقریبا 40 فیصد حصہ لیا، جس میں ہوا اور شمسی تقریبا 10 فیصد تھے۔ ٹیکنالوجیز موسمیاتی تبدیلی سے متعلق 2014 کے بین الحکومتی پینل کی رپورٹ میں مناسب مقامات پر جوہری، ہوا، شمسی اور پن بجلی کی نشاندہی ایسی ٹیکنالوجیز کے طور پر کی گئی ہے جو کوئلے کی طاقت کے لائف سائیکل گرین ہاؤس گیس کے اخراج کے 5 فیصد سے بھی کم کے ساتھ بجلی فراہم کر سکتی ہیں۔ ہائیڈرو الیکٹرک پاور ہائیڈرو الیکٹرک پلانٹس طویل عرصے تک چلنے کا فائدہ رکھتے ہیں اور بہت سے موجودہ پلانٹس 100 سال سے زیادہ عرصے سے کام کر رہے ہیں۔ پاور گرڈ آپریشن کے نقطہ نظر سے پن بجلی بھی ایک انتہائی لچکدار ٹیکنالوجی ہے۔ بڑی پن بجلی آج کی توانائی مارکیٹ میں سب سے کم لاگت کے اختیارات میں سے ایک فراہم کرتی ہے، یہاں تک کہ جیواشم ایندھن کے مقابلے میں اور پلانٹ کے آپریشن سے وابستہ کوئی نقصان دہ اخراج نہیں ہیں۔ تاہم، عام طور پر ذخائر کے ساتھ کم گرین ہاؤس گیس کا اخراج ہوتا ہے، اور ممکنہ طور پر اشنکٹبندیی علاقوں میں زیادہ اخراج ہوتا ہے۔ ہائیڈرو الیکٹرک پاور دنیا کا سب سے بڑا کم کاربن والا بجلی کا ذریعہ ہے، جو 2019 میں کل بجلی کا 15.6% فراہم کرتا ہے۔ چین اب تک دنیا میں پن بجلی پیدا کرنے والا سب سے بڑا ملک ہے، اس کے بعد برازیل اور کینیڈا کا نمبر آتا ہے۔ تاہم، بڑے پیمانے پر پن بجلی کے نظام کے کئی اہم سماجی اور ماحولیاتی نقصانات ہیں: نقل مکانی، اگر لوگ وہاں رہ رہے ہیں جہاں ذخائر کی منصوبہ بندی کی گئی ہے، تو ذخائر کی تعمیر اور سیلاب کے دوران کاربن ڈائی آکسائیڈ اور میتھین کی نمایاں مقدار کا اخراج، اور آبی ماحولیاتی نظام اور پرندوں کی زندگی میں خلل۔ اب ایک مضبوط اتفاق رائے ہے کہ ممالک کو آبی وسائل کے انتظام کے لیے ایک مربوط نقطہ نظر اپنانا چاہیے، جس میں پانی کے استعمال کے دیگر شعبوں کے تعاون سے پن بجلی کی ترقی کی منصوبہ بندی شامل ہوگی۔ نیوکلیئر پاور، 2013 تک عالمی بجلی کی پیداوار کے 10.6% حصے کے ساتھ، کم کاربن والی بجلی کا دوسرا سب سے بڑا ذریعہ ہے۔ نیوکلیئر پاور نے، 2010 میں، یورپی یونین کے ستائیس ممالک میں سے دو تہائی کم کاربن توانائی بھی فراہم کی، کچھ یورپی یونین کے ممالک اپنی بجلی کا ایک بڑا حصہ جوہری توانائی سے حاصل کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر فرانس اپنی 79 فیصد بجلی جوہری توانائی سے حاصل کرتا ہے۔ 2020 تک جوہری طاقت نے یورپی یونین میں 47 ٪ کم کاربن بجلی فراہم کی جس میں زیادہ تر جوہری طاقت پر مبنی ممالک معمول کے مطابق 30-60 gCO2eq/kWh کی کاربن شدت حاصل کرتے ہیں۔ آئی اے ای اے اور یورپی نیوکلیئر سوسائٹی کے مطابق، 2013 میں دنیا بھر میں 15 ممالک میں 68 سول نیوکلیئر پاور ری ایکٹر زیر تعمیر تھے۔ چین کے پاس ان میں سے 29 جوہری توانائی کے ری ایکٹر زیر تعمیر ہیں، 2013 تک، بہت سے مزید بنانے کے منصوبوں کے ساتھ، جبکہ امریکہ میں اس کے تقریبا نصف ری ایکٹرز کے لائسنس کو 60 سال تک بڑھا دیا گیا ہے، اور مزید درجن تعمیر کرنے کے منصوبے زیر غور ہیں۔ جنوبی کوریا، ہندوستان اور روس میں بھی کافی تعداد میں نئے ری ایکٹر بنائے جا رہے ہیں۔ جوہری توانائی کی مستقبل کی کم کاربن توانائی کی ترقی میں نمایاں اضافہ کرنے کی صلاحیت کئی عوامل پر منحصر ہے، بشمول نئے ری ایکٹر ڈیزائن کی معاشیات، جیسے جنریشن III ری ایکٹر، رائے عامہ اور قومی اور علاقائی سیاست۔ 104 امریکی جوہری پلانٹس لائٹ واٹر ری ایکٹر سسٹین ایبلٹی پروگرام سے گزر رہے ہیں، تاکہ امریکی جوہری بیڑے کی عمر کو مزید 20 سال تک بڑھایا جا سکے۔ 2013 میں زیر تعمیر مزید امریکی پاور پلانٹس کے ساتھ، جیسے کہ ووگل الیکٹرک جنریٹنگ پلانٹ میں دو اے پی 1000۔ تاہم نئے نیوکلیئر پاور پلانٹس کی معیشت اب بھی ترقی کر رہی ہے اور ان پلانٹس میں اضافہ کرنے کے منصوبے زیادہ تر اتار چڑھاؤ میں ہیں۔ 2021 میں اقوام متحدہ کے اقتصادی کمیشن برائے یورپ (یو این ای سی ای) نے جوہری توانائی کو آب و ہوا کی تبدیلی کو کم کرنے کا ایک اہم ذریعہ قرار دیا جس نے پچھلی نصف صدی کے دوران 74 جی ٹی اخراج کو روکا ہے، جو یورپ میں 20 فیصد توانائی اور 43 فیصد کم کاربن توانائی فراہم کرتا ہے۔ ہوا کی طاقت شمسی توانائی سورج کی روشنی کو بجلی میں تبدیل کرنا ہے، یا تو براہ راست فوٹو وولٹک (پی وی) کا استعمال کرتے ہوئے، یا بالواسطہ طور پر مرتکز شمسی توانائی (سی ایس پی) کا استعمال کرتے ہوئے۔ مرتکز شمسی توانائی کے نظام سورج کی روشنی کے بڑے حصے کو چھوٹے بیم میں مرکوز کرنے کے لیے لینس یا آئینے اور ٹریکنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہیں۔ فوٹو وولٹک فوٹو الیکٹرک اثر کا استعمال کرتے ہوئے روشنی کو برقی کرنٹ میں تبدیل کرتے ہیں۔ تجارتی مرکوز شمسی توانائی کے پلانٹ پہلی بار 1980 کی دہائی میں تیار کیے گئے تھے۔ 354 میگاواٹ کا ایس ای جی ایس سی ایس پی انسٹالیشن دنیا کا سب سے بڑا شمسی توانائی پلانٹ ہے، جو کیلیفورنیا کے موجووی صحرا میں واقع ہے۔ دیگر بڑے سی ایس پی پلانٹس میں سولنووا سولر پاور اسٹیشن (150 میگاواٹ) اور انداسول سولر پاور اسٹیشن (150 میگاواٹ) شامل ہیں، دونوں اسپین میں ہیں۔ ریاستہائے متحدہ میں 200 میگاواٹ سے زیادہ کا اگوا کیلینٹ سولر پروجیکٹ، اور ہندوستان میں 214 میگاواٹ کا چرنکا سولر پارک، دنیا کے سب سے بڑے فوٹو وولٹک پلانٹ ہیں۔ 2014 کے آخر میں دنیا بھر میں بجلی کے استعمال میں شمسی توانائی کا حصہ 1 فیصد تھا۔ جیوتھرمل پاور جیوتھرمل توانائی سے پیدا ہونے والی بجلی ہے۔ استعمال ہونے والی ٹیکنالوجیز میں ڈرائی اسٹیم پاور پلانٹس، فلیش اسٹیم پاور پلانٹس اور بائنری سائیکل پاور پلانٹس شامل ہیں۔ جیوتھرمل بجلی کی پیداوار 24 ممالک میں استعمال ہوتی ہے جبکہ جیوتھرمل ہیٹنگ 70 ممالک میں استعمال ہوتی ہے۔ موجودہ دنیا بھر میں نصب شدہ صلاحیت 10,715 میگاواٹ (میگاواٹ) ہے، جس کی سب سے بڑی صلاحیت ریاستہائے متحدہ (3,086 میگاواٹ)، فلپائن اور انڈونیشیا میں ہے۔ جیوتھرمل توانائی کی بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت کے تخمینے 35 سے 2000 گیگا واٹ تک مختلف ہوتے ہیں۔ جیوتھرمل پاور کو پائیدار سمجھا جاتا ہے کیونکہ زمین کی حرارت کے مواد کے مقابلے میں گرمی کا اخراج کم ہوتا ہے۔ موجودہ جیوتھرمل الیکٹرک پلانٹس کی اخراج کی شدت اوسطا 122 کلوگرام فی میگاواٹ گھنٹہ (میگاواٹ ایچ) بجلی ہے، جو روایتی جیواشم ایندھن پلانٹس کا ایک چھوٹا سا حصہ ہے۔ جوار کی طاقت جوار کی طاقت پن بجلی کی ایک شکل ہے جو جوار کی توانائی کو بجلی یا طاقت کی دیگر مفید شکلوں میں تبدیل کرتی ہے۔ پہلے بڑے پیمانے پر ٹائڈل پاور پلانٹ (رینس ٹائڈل پاور اسٹیشن) نے 1966 میں کام شروع کیا۔ اگرچہ ابھی تک بڑے پیمانے پر استعمال نہیں کیا گیا ہے، سمندری طاقت مستقبل میں بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ جوار ہوا کی توانائی اور شمسی توانائی سے زیادہ پیش گوئی کے قابل ہیں۔ کاربن کیپچر اور اسٹوریج کاربن کیپچر اور اسٹوریج پاور پلانٹس یا دیگر صنعتوں کی فلو گیس سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو پکڑتا ہے، اسے کسی مناسب مقام پر لے جاتا ہے جہاں اسے زیر زمین ذخائر میں محفوظ طریقے سے دفن کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ اس میں شامل ٹیکنالوجیز تمام استعمال میں ہیں، اور کاربن کیپچر اور اسٹوریج دیگر صنعتوں میں ہو رہی ہے (مثال کے طور پر، سلیپینر گیس فیلڈ میں)، ابھی تک بجلی کی صنعت کے اندر کوئی بڑے پیمانے پر مربوط منصوبہ فعال نہیں ہوا ہے۔ موجودہ کاربن کیپچر اور اسٹوریج ٹیکنالوجیز میں بہتری تقریبا اگلی دہائی کے دوران کم از کم 20-30% تک کاربن ڈائی آکسائیڈ کیپچر کے اخراجات کو کم کر سکتی ہے، جبکہ ترقی کے تحت نئی ٹیکنالوجیز زیادہ خاطر خواہ لاگت میں کمی کا وعدہ کرتی ہیں۔ آؤٹ لک اور ضروریات اخراج موسمیاتی تبدیلی پر بین الحکومتی پینل نے اپنی پہلی ورکنگ گروپ رپورٹ میں کہا ہے کہ "20 ویں صدی کے وسط سے عالمی سطح پر اوسط درجہ حرارت میں مشاہدہ کردہ زیادہ تر اضافہ ممکنہ طور پر اینتھروپوجینک گرین ہاؤس گیس کے ارتکاز میں مشاہدہ شدہ اضافے کی وجہ سے ہے، جو آب و ہوا کی تبدیلی میں معاون ہے۔ تمام اینتھروپوجینک گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کے فیصد کے طور پر، کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) 72 فیصد ہے (گرین ہاؤس گیس دیکھیں)، اور ماحول میں ارتکاز میں اضافہ ہوا ہے جو 1958 میں 325 پارٹس فی ملین (پی پی ایم) سے 2005 میں 375 پی پی ایم سے زیادہ ہو گیا ہے۔ توانائی سے ہونے والے اخراج تمام گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کا 61.4 فیصد سے زیادہ ہیں۔ روایتی کوئلے کے ایندھن کے ذرائع سے بجلی کی پیداوار دنیا کے تمام گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کا 18.8 فیصد ہے، جو سڑک نقل و حمل سے خارج ہونے والے اخراج سے تقریبا دگنا ہے۔ تخمینے بتاتے ہیں کہ 2020 تک دنیا 2000 کے مقابلے میں تقریبا دوگنا کاربن کا اخراج پیدا کرے گی۔ یورپی یونین کو امید ہے کہ وہ یونین کے تمام 27 ممالک کے لیے آنے والے سال میں خالص صفر گرین ہاؤس گیس کے اخراج کو لازمی قرار دینے والے قانون پر دستخط کرے گا۔ بجلی کا استعمال عالمی توانائی کی کھپت میں 2003 سے 2030 تک اضافے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ اسی وقت میں کوئلے کی کھپت تقریبا دوگنی ہونے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ سب سے تیز ترقی غیر او ای سی ڈی ایشیائی ممالک، خاص طور پر چین اور ہندوستان میں دیکھی جاتی ہے، جہاں اقتصادی ترقی توانائی کے استعمال میں اضافہ کرتی ہے۔ کم کاربن پاور آپشنز کو نافذ کرنے سے، کاربن کے اخراج کی مستحکم سطح کو برقرار رکھتے ہوئے عالمی سطح پر بجلی کی طلب میں اضافہ جاری رہ سکتا ہے۔ نقل و حمل کے شعبے میں جیواشم ایندھن سے دور اور برقی گاڑیوں کی طرف پیش رفت ہوتی ہے، جیسے کہ بڑے پیمانے پر نقل و حمل اور برقی کار۔ یہ رجحانات چھوٹے ہیں، لیکن آخر کار برقی گرڈ میں بڑی مانگ کا اضافہ کر سکتے ہیں۔ گھریلو اور صنعتی حرارت اور گرم پانی بڑی حد تک صارفین کے احاطے میں جیواشم ایندھن جیسے ایندھن کا تیل یا قدرتی گیس جلا کر فراہم کیا گیا ہے۔ کچھ ممالک نے بجلی کی طرف جانے کی حوصلہ افزائی کے لیے ہیٹ پمپ کی چھوٹ شروع کر دی ہے، جس سے ممکنہ طور پر گرڈ میں بڑی مانگ کا اضافہ ہو رہا ہے۔ توانائی کا بنیادی ڈھانچہ کوئلے سے چلنے والے بجلی گھر کم کاربن پاور کے مقابلے مارکیٹ شیئر کھو رہے ہیں، اور 2020 کی دہائی میں تعمیر شدہ کسی بھی عمارت میں پھنسے ہوئے اثاثے یا پھنسے ہوئے اخراجات بننے کا خطرہ ہے، جزوی طور پر اس وجہ سے کہ ان کی صلاحیت کے عوامل میں کمی آئے گی۔ کم کاربن والے بجلی کے ذرائع اور ٹیکنالوجیز میں سرمایہ کاری تیزی سے بڑھ رہی ہے۔ صفر کاربن توانائی کے ذرائع دنیا کی توانائی کا تقریبا 2 فیصد پیدا کرتے ہیں، لیکن بجلی کی پیداوار میں عالمی سرمایہ کاری کا تقریبا 18 فیصد حصہ رکھتے ہیں، جو 2006 میں 100 بلین ڈالر کی سرمایہ کاری کے سرمائے کو راغب کرتے ہیں۔ کاربن کیپچر اینڈ اسٹوریج کاربن سنک کلائمیٹ چینج ایمیشن ٹریڈنگ انرجی ڈیولپمنٹ انرجی پورٹل گلوبل وارمنگ گرین ہاؤس گیسز قابل تجدید توانائی تنظیموں کی فہرست قابل تجدید توانائی تجارتی حوالہ جات پائیدار توانائی ترقی کم کاربن معیشت