پاور ڈینسٹی کا آہنی اصول: توانائی کی منتقلی میں وسائل کی پوشیدہ لاگت

عالمی توانائی کے مباحث میں اکثر معاملہ ’’صاف‘‘ اور ’’آلودہ‘‘ ٹیکنالوجیز کے انتخاب کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ کوئلے اور گیس کو کاربن اخراج سے جوڑا جاتا ہے، جبکہ ہوا اور شمسی توانائی کو صاف مستقبل کی واضح راہ قرار دیا جاتا ہے۔ لیکن توانائی کے نظام محض نعروں سے نہیں بلکہ طبعی وسائل سے تشکیل پاتے ہیں۔ انہیں زمین، فولاد، کنکریٹ، تانبا، سلیکان، نکل، نایاب ارضی عناصر، ترسیلی نیٹ ورک اور اب بڑھتی ہوئی ضرورت کے ساتھ توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام بھی درکار ہوتے ہیں۔

اسی لیے ایک نسبتاً کم زیرِبحث تصور زیادہ توجہ کا مستحق ہے، اور وہ ہے طاقت کی کثافت۔

توانائی کی پالیسی کے مباحث میں رابرٹ برائس کی جانب سے مقبول کیا جانے والا ’’طاقت کی کثافت کا آہنی اصول‘‘ سائنسی معنوں میں کوئی طبعی قانون نہیں بلکہ ایک تجزیاتی تصور ہے۔ اس کے مطابق توانائی کے کسی ذریعے کی طاقت کی کثافت جتنی کم ہوگی، اتنی ہی مقدار میں قابلِ استعمال توانائی پیدا کرنے کے لیے عموماً زیادہ طبعی وسائل درکار ہوں گے۔

طاقت کی کثافت سے مراد کسی مخصوص رقبے، حجم یا کمیت کے مقابلے میں توانائی پیدا کرنے کی شرح ہے۔ بجلی کے شعبے میں عموماً بنیادی سوال یہ ہوتا ہے کہ کسی مخصوص رقبے سے کتنی بجلی پیدا کی جاسکتی ہے۔ جوہری بجلی گھر نسبتاً محدود رقبے میں بہت زیادہ بجلی پیدا کرتا ہے۔ اس کے برعکس ہوا سے بجلی پیدا کرنے والے منصوبے میں ٹربائنیں بڑے فاصلے پر نصب کرنا پڑتی ہیں، کیونکہ ہوا کو مؤثر انداز میں استعمال کرنے اور ہوا کے بہاؤ میں ضرورت سے زیادہ خلل سے بچنے کے لیے ان کے درمیان مناسب فاصلہ ضروری ہوتا ہے۔

اسی طرح شمسی فوٹو وولٹک نظام کے پینلز بھی بڑے رقبے پر پھیلانے پڑتے ہیں کیونکہ سورج کی روشنی نسبتاً منتشر شرح سے زمین تک پہنچتی ہے۔

یہ موازنہ کرنا آسان ہے کہ ایک میگاواٹ کا شمسی بجلی گھر اور ایک میگاواٹ کا گیس بجلی گھر بنیادی طور پر ایک ہی چیز ہیں کیونکہ دونوں کی پیداواری صلاحیت ایک میگاواٹ ہے۔ تکنیکی طور پر دونوں کی نصب شدہ صلاحیت ایک میگاواٹ ضرور ہے، لیکن سالانہ بجلی کی پیداوار، قابلِ اعتماد فراہمی اور مطلوبہ طبعی رقبے کے لحاظ سے دونوں برابر نہیں۔

شمسی بجلی گھر چوبیس گھنٹے ایک میگاواٹ بجلی پیدا نہیں کرتا۔ اس کی پیداوار دن کی روشنی، موسم اور موسمی حالات کے مطابق تبدیل ہوتی رہتی ہے۔ ہوا سے بجلی کی پیداوار بھی ہوا کی رفتار اور حالات پر منحصر ہوتی ہے۔

اس لیے زیادہ بامعنی موازنہ صرف فی میگاواٹ نامیاتی پیداواری صلاحیت کے لیے درکار زمین کا نہیں بلکہ حقیقی طور پر فراہم کی جانے والی فی میگاواٹ گھنٹہ بجلی کے لیے درکار زمین اور مواد کا ہونا چاہیے۔

’’آور ورلڈ اِن ڈیٹا‘‘ کی مرتب کردہ تحقیق مختلف ذرائع سے بجلی پیدا کرنے کے نظاموں میں لائف سائیکل کے دوران زمین کے استعمال میں نمایاں فرق ظاہر کرتی ہے۔ اس جائزے میں صرف بجلی پیدا کرنے کی تنصیب ہی نہیں بلکہ کان کنی، ایندھن کی فراہمی کے سلسلے، گرڈ سے کنکشن اور فضلے کا انتظام بھی شامل ہے۔ جوہری توانائی زمین کے استعمال کے لحاظ سے مؤثر ترین ذرائع میں شامل ہے، جبکہ شمسی فوٹو وولٹک نظام عموماً فی یونٹ پیدا شدہ بجلی کے لیے کہیں زیادہ زمین کا تقاضا کرتا ہے۔

ہوا سے بجلی پیدا کرنے والے منصوبوں میں صورتحال کچھ مختلف ہے کیونکہ ٹربائنوں کے درمیان موجود زمین کا بڑا حصہ زراعت یا دیگر مقاصد کے لیے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

بین الاقوامی جوہری توانائی ایجنسی بھی نشاندہی کرتی ہے کہ لائف سائیکل کی بنیاد پر ہوا اور فوٹو وولٹک سمیت زیادہ تر قابلِ تجدید ذرائع جوہری توانائی کے مقابلے میں زیادہ زمین استعمال کرسکتے ہیں، تاہم حقیقی زمینی ضرورت ٹیکنالوجی، مقام اور منصوبے کے ڈیزائن کے لحاظ سے خاصی مختلف ہوسکتی ہے۔

یہ قابلِ تجدید توانائی کے خلاف دلیل نہیں بلکہ مکمل وسائل کی ضرورت کو حساب میں شامل کرنے کی دلیل ہے۔

زمین کا مسئلہ کہانی کا صرف ایک پہلو ہے۔ دوسرا پہلو زمین کے نیچے موجود وسائل سے متعلق ہے۔

2021ء میں بین الاقوامی توانائی ایجنسی نے بجلی پیدا کرنے کی مختلف ٹیکنالوجیز کی تعمیر کے لیے درکار معدنیات کا تقابلی جائزہ شائع کیا۔ تجزیے کے مطابق جن ٹیکنالوجیز کا موازنہ کیا گیا، ان میں سمندر میں نصب ہوا سے بجلی کے منصوبوں میں معدنیات کی ضرورت سب سے زیادہ ہے، اس کے بعد خشکی پر ہوا سے بجلی اور شمسی فوٹو وولٹک نظام آتے ہیں۔ قدرتی گیس اور کوئلے کو بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت کے فی میگاواٹ کے لحاظ سے اس جائزے میں شامل معدنیات کی کہیں کم مقدار درکار ہوتی ہے۔

بین الاقوامی توانائی ایجنسی کے اعداد و شمار کے مطابق سمندر میں نصب ہوا سے بجلی کے ایک منصوبے کو ایک گیگاواٹ نصب شدہ صلاحیت کے لیے تقریباً 15 ہزار ٹن معدنیات درکار ہوتی ہیں، یعنی تقریباً 15 ٹن فی میگاواٹ، اگرچہ ٹیکنالوجی سے متعلق مفروضوں کے باعث درست مقدار مختلف ہوسکتی ہے۔ ایجنسی نے یہ بھی واضح کیا ہے کہ اس موازنے میں فولاد اور ایلومینیم شامل نہیں، حالانکہ یہ دونوں بڑی مقدار میں استعمال ہونے والے انتہائی اہم مواد ہیں۔ لہٰذا اس چارٹ کو کسی بجلی گھر کے لیے درکار مجموعی مواد کی مقدار نہیں سمجھنا چاہیے۔

جب مخصوص مواد کا جائزہ لیا جائے تو فرق مزید نمایاں ہوجاتا ہے۔ بین الاقوامی توانائی ایجنسی سے ماخوذ اعداد و شمار کے مطابق سمندر میں نصب ہوا سے بجلی کے منصوبوں کے لیے فی میگاواٹ تقریباً 8 ہزار کلوگرام تانبا درکار ہوتا ہے، جبکہ قدرتی گیس کے لیے یہ مقدار تقریباً 1,100 کلوگرام اور کوئلے کے لیے تقریباً 1,150 کلوگرام فی میگاواٹ ہے۔ سمندر میں نصب ہوا سے بجلی کے منصوبوں کو زنک، نکل، کرومیم اور دیگر معدنیات کی بھی نمایاں مقدار درکار ہوتی ہے۔

دوسرے لفظوں میں، کوئی ٹیکنالوجی دورانِ پیداوار بظاہر ’’ایندھن سے بے نیاز‘‘ ہوسکتی ہے، لیکن اس کی تعمیر کے مرحلے میں مواد کی ضرورت بہت زیادہ ہوسکتی ہے۔

یہ جدید توانائی کی منتقلی کے بڑے تضادات میں سے ایک ہے: ہم ایسے نظام سے منتقل ہورہے ہیں جس کا انحصار بڑی حد تک ایندھن نکالنے پر ہے اور ایسے نظام کی طرف بڑھ رہے ہیں جس کا انحصار بتدریج معدنیات اور دیگر مواد نکالنے پر بڑھ رہا ہے۔

بین الاقوامی توانائی ایجنسی کے اندازے کے مطابق موجودہ پالیسیوں کے منظرنامے میں صاف توانائی کی ٹیکنالوجیز سے متعلق مجموعی معدنی طلب 2040ء تک دوگنی ہوسکتی ہے، جبکہ پائیدار ترقی کے منظرنامے میں یہ چار گنا تک بڑھ سکتی ہے۔ ہوا اور شمسی توانائی، بجلی کے نیٹ ورک، برقی گاڑیاں اور بیٹریاں اس اضافی طلب کے اہم محرکات میں شامل ہیں۔

تاہم یہاں ایک اور اہم وضاحت ضروری ہے۔ یہ کہنا گمراہ کن ہوگا کہ قابلِ تجدید توانائی کو ’’وہی ایک کلوواٹ پیدا کرنے کے لیے‘‘ زیادہ وسائل درکار ہوتے ہیں، جب تک یہ واضح نہ کیا جائے کہ موازنہ کس بنیاد پر کیا جارہا ہے۔ ایک کلوواٹ کا شمسی بجلی گھر، ایک کلوواٹ کی ہوا سے بجلی پیدا کرنے والی ٹربائن، ایک کلوواٹ کا جوہری یونٹ اور ایک کلوواٹ کی گیس ٹربائن سب نامیاتی پیداواری صلاحیت کو ظاہر کرتے ہیں، لیکن ایک سال کے دوران ان سب سے پیدا ہونے والی بجلی کی مقدار یکساں نہیں ہوتی۔

اگر ایک ٹیکنالوجی 20 فیصد صلاحیت کے عنصر پر اور دوسری 80 فیصد پر کام کرتی ہے تو دوسری ٹیکنالوجی اسی نامیاتی صلاحیت سے سالانہ تقریباً چار گنا زیادہ بجلی پیدا کرے گی۔

اس کا مطلب ہے کہ معدنیات یا زمین کے استعمال کی شدت کو صرف فی میگاواٹ کے حساب سے دیکھنے سے متغیر قابلِ تجدید ذرائع کے حقیقی وسائل کے استعمال کو کم ظاہر کیا جاسکتا ہے۔ بعض علمی جائزوں میں واضح طور پر نشاندہی کی گئی ہے کہ چونکہ ہوا اور شمسی توانائی وقفے وقفے سے دستیاب ہوتی ہیں، اس لیے نصب شدہ صلاحیت کے بجائے حقیقی طور پر پیدا کی جانے والی بجلی کی فی یونٹ بنیاد پر حساب کیا جائے تو ان کی معدنیاتی شدت مزید نمایاں ہوسکتی ہے۔

یہ فرق پالیسی سازوں کے لیے انتہائی اہم ہے۔

سوال یہ نہیں ہونا چاہیے کہ ایک میگاواٹ کی تنصیب کے لیے کتنا مواد درکار ہے؟

سوال یہ ہونا چاہیے کہ مکمل لائف سائیکل کے دوران صارف تک ایک میگاواٹ گھنٹہ قابلِ اعتماد بجلی پہنچانے کے لیے کتنی زمین، مواد، بنیادی ڈھانچے اور توانائی درکار ہوتی ہے؟

ان میں سے کسی بات کا مطلب یہ نہیں کہ فوسل ایندھن کو خودکار طور پر ترجیح دی جانی چاہیے۔ کوئلے اور قدرتی گیس کے اپنے انتہائی سنگین نقصانات ہیں، خصوصاً گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج اور فضائی آلودگی۔ دستیاب شواہد واضح کرتے ہیں کہ فوسل ایندھن سے بجلی پیدا کرنے کے عمل میں عموماً جوہری توانائی اور بیشتر قابلِ تجدید ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں لائف سائیکل کے دوران گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج کہیں زیادہ ہوتا ہے۔

اسی طرح زمین کا استعمال خود بخود ماحولیاتی تباہی کے مترادف نہیں۔ ہوا سے بجلی کے منصوبے زراعت کے ساتھ ساتھ چل سکتے ہیں، چھتوں پر شمسی پینلز پہلے سے ترقی یافتہ جگہوں کو استعمال کرتے ہیں، جبکہ مناسب حالات میں زرعی شمسی نظام بجلی کی پیداوار کو زراعت کے ساتھ یکجا کرسکتے ہیں۔ زمین کی ماحولیاتی اہمیت کا انحصار بڑی حد تک اس بات پر ہے کہ زمین کس مقصد کے لیے استعمال ہورہی ہے، وہ کون سے ماحولیاتی افعال انجام دیتی ہے اور اس کے متبادل استعمال کیا ہوسکتے ہیں۔

لہٰذا درست سبق یہ نہیں کہ قابلِ تجدید توانائی ’’بری‘‘ ہے۔ اصل سبق یہ ہے کہ توانائی پیدا کرنے والی کوئی بھی ٹیکنالوجی اپنے اثرات سے مکمل طور پر پاک نہیں۔ ہر ٹیکنالوجی کا ایک مکمل لائف سائیکل ہوتا ہے۔

ایک جامع جائزے میں خام مال نکالنے، تیاری، تعمیر، زمین میں تبدیلی، نقل و حمل، بجلی کی پیداوار، گرڈ میں انضمام، ضرورت پڑنے پر توانائی ذخیرہ کرنے، آپریشن اور دیکھ بھال، پرزوں کی تبدیلی، منصوبے کو ختم کرنے اور ری سائیکلنگ سمیت تمام مراحل کو شامل ہونا چاہیے۔

یہیں توانائی پر لگائی گئی توانائی کا منافع (ای آر او ای آئی) جیسے تصورات خاص اہمیت اختیار کرتے ہیں۔ کسی ٹیکنالوجی کو صرف اس سے پیدا ہونے والی بجلی یا اس کی نمایاں لاگتِ بجلی کی بنیاد پر نہیں پرکھنا چاہیے۔ یہ سوال بھی کرنا چاہیے کہ اس بجلی کو پیدا کرنے والا بنیادی ڈھانچہ تشکیل دینے کے لیے کتنی توانائی اور مواد پہلے خرچ کرنا پڑتا ہے۔

’’قابلِ تجدید‘‘ اور ’’ناقابلِ تجدید‘‘ سے آگے سوچنے کی ضرورت

مستقبل کا توانائی نظام نظریاتی یا نظریاتی نعروں پر مبنی مقابلہ نہیں ہونا چاہیے۔ ہمیں ماحول دوست، کم کاربن اور معاشی طور پر قابلِ عمل ٹیکنالوجیز درکار ہیں، لیکن ساتھ ہی ان کے مکمل طبعی اثرات کو سمجھنا بھی ضروری ہے۔ شمسی، ہوا، پن بجلی، جوہری توانائی، ارضی حرارت، توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام، توانائی کی بچت اور دیگر ٹیکنالوجیز سب اپنا اہم کردار ادا کرسکتی ہیں۔

ان ٹیکنالوجیز کا مناسب امتزاج ہر ملک کے لیے مختلف ہوگا، جس کا انحصار جغرافیہ، وسائل کی دستیابی، گرڈ کے ڈھانچے، طلب کے رجحانات، صنعتی صلاحیت اور توانائی کے تحفظ سے متعلق ضروریات پر ہوگا۔

اصل مقصد یہ ہونا چاہیے کہ اخراج اور ماحولیاتی نقصان کو کم سے کم رکھتے ہوئے زیادہ سے زیادہ قابلِ استعمال، قابلِ اعتماد اور سستی خالص توانائی حاصل کی جائے۔

طاقت کی کثافت کا آہنی اصول ہمیں توانائی کے مباحث میں ایک آسانی سے فراموش ہوجانے والی حقیقت یاد دلاتا ہے: جب توانائی منتشر ہو تو نظام عموماً بڑا ہوجاتا ہے، جبکہ توانائی مرتکز ہو تو نظام نسبتاً چھوٹا ہوسکتا ہے۔

اس فرق کے اثرات زمین، مواد، ترسیل، بنیادی ڈھانچے اور بالآخر لاگت تک پہنچتے ہیں۔ لہٰذا توانائی کی آئندہ پالیسی کو اس سادہ سوال سے آگے بڑھنا چاہیے کہ کوئی ٹیکنالوجی ’’سبز‘‘ ہے یا نہیں۔ اس کے بجائے بہتر سوال یہ ہے:

اس ٹیکنالوجی کے لیے مکمل لائف سائیکل کے دوران کتنی زمین، مواد، توانائی اور بنیادی ڈھانچے کی ضرورت ہوتی ہے اور اس کے بدلے معاشرے کو کیا حاصل ہوتا ہے؟

ہمیں یقینی طور پر زیادہ ماحول دوست توانائی درکار ہے۔ لیکن ماحول دوستی کا مطلب صرف بجلی پیدا کرنے کے مقام پر سبز ہونا نہیں بلکہ پورے لائف سائیکل میں ماحولیاتی ذمہ داری کا مظاہرہ کرنا ہونا چاہیے۔

توانائی کی منتقلی کامیاب اس وقت ہوگی جب ٹیکنالوجیز کا انتخاب محض ان کے لیبل کی بنیاد پر کرنے کے بجائے وسیع تر سوچ، دیانت دارانہ پیمائش اور پورے نظام کے جامع موازنے کے ساتھ کیا جائے۔