उभरती प्रौद्योगिकियाँ

अवलोकन

अगले तीन दशकों को परिभाषित करने वाली प्रौद्योगिकियाँ अभी तक पूरी तरह परिपक्व नहीं हैं। क्वांटम कंप्यूटर जो वर्तमान एन्क्रिप्शन को तोड़ सकते हैं, कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियाँ जो मानव डॉक्टरों से बेहतर प्रदर्शन करती हैं, हाइड्रोजन अर्थव्यवस्थाएँ जो जीवाश्म ईंधन की जगह लेती हैं, और खनिजों की आपूर्ति श्रृंखलाएँ जो हर बैटरी को शक्ति प्रदान करती हैं - ये विज्ञान कथा नहीं बल्कि सक्रिय नीति युद्ध के मैदान हैं। भारत के लिए, दांव अस्तित्वगत हैं: यदि वह इन बदलावों से चूक जाता है, तो उसे स्थायी मध्यम-आय स्थिति का खतरा है; यदि यह उन पर कब्ज़ा कर लेता है, तो यह वैश्विक शक्तियों के शीर्ष स्तर पर छलांग लगा सकता है।

भारत के दृष्टिकोण को महत्वाकांक्षी मिशन-मोड कार्यक्रमों - राष्ट्रीय क्वांटम मिशन, इंडियाएआई मिशन, राष्ट्रीय हाइड्रोजन मिशन - द्वारा समर्थित किया गया है, जो अमेरिका, चीन और यूरोपीय संघ की तुलना में महत्वपूर्ण लेकिन फिर भी मामूली फंडिंग द्वारा समर्थित है। चुनौती केवल वैज्ञानिक या वित्तीय नहीं है; यह संस्थागत है. यदि इन मिशनों को सफल होना है तो नौकरशाही की देरी, प्रतिभा की उड़ान और कमजोर उद्योग-अकादमिक संबंधों से प्रभावित भारत के अनुसंधान पारिस्थितिकी तंत्र को बदलना होगा। यह पृष्ठ प्रत्येक उभरते प्रौद्योगिकी डोमेन, भारत की वर्तमान स्थिति और नीति विकल्पों की जांच करता है जो इसके प्रक्षेप पथ को निर्धारित करेंगे।

क्वांटम कंप्यूटिंग

क्वांटम कंप्यूटिंग शास्त्रीय कंप्यूटरों के लिए असंभव गणना करने के लिए सुपरपोजिशन और उलझाव के सिद्धांतों का उपयोग करती है। अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में, क्वांटम कंप्यूटिंग वर्तमान क्रिप्टोग्राफ़िक प्रणालियों के लिए खतरा है और दवा खोज, सामग्री विज्ञान और अनुकूलन में सफलता का वादा करती है। इसके सामरिक महत्व को समझते हुए भारत ने लॉन्च कियाराष्ट्रीय क्वांटम मिशन (एनक्यूएम)2023 में आठ वर्षों में ₹6,000 करोड़ के आवंटन के साथ।

• राष्ट्रीय क्वांटम मिशन:एनक्यूएम का लक्ष्य भारत में इंटरमीडिएट-स्केल क्वांटम कंप्यूटर (50-1000 भौतिक क्यूबिट) विकसित करना, चार विषयगत केंद्र (क्वांटम कंप्यूटिंग, क्वांटम संचार, क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी, क्वांटम सामग्री और उपकरण) स्थापित करना और क्वांटम कार्यबल को प्रशिक्षित करना है। मिशन का नेतृत्व विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) द्वारा किया जाता है और इसमें आईआईएससी, आईआईटी और अनुसंधान प्रयोगशालाएं शामिल हैं।
• संस्थागत प्रयास:IISc बेंगलुरु ने क्वांटम रिसर्च हब के रूप में सेंटर फॉर नैनो साइंस एंड इंजीनियरिंग (CeNSE) और सुपर कंप्यूटर एजुकेशन एंड रिसर्च सेंटर (SERC) की स्थापना की। टीआईएफआर का सेंटर फॉर एक्सीलेंस इन बेसिक साइंसेज क्वांटम सूचना अनुसंधान आयोजित करता है। DRDO का सेंटर फॉर आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एंड रोबोटिक्स (CAIR) सुरक्षित सैन्य संचार के लिए क्वांटम क्रिप्टोग्राफी पर काम करता है।
• उद्योग और स्टार्टअप:भारतीय क्वांटम स्टार्टअप (QpiAI, BosonQ Psi, QuCrew) उभर रहे हैं, लेकिन अमेरिका और चीन की तुलना में पारिस्थितिकी तंत्र नवजात है। प्रमुख भारतीय आईटी कंपनियों (टीसीएस, इंफोसिस) ने क्वांटम अनुसंधान प्रयोगशालाएं स्थापित की हैं जो मुख्य रूप से हार्डवेयर के बजाय एल्गोरिदम और परामर्श पर केंद्रित हैं।
• चुनौतियाँ:भारत में क्वांटम प्रोसेसर (सुपरकंडक्टिंग क्वबिट, ट्रैप्ड आयन, फोटोनिक चिप्स) के लिए निर्माण बुनियादी ढांचे का अभाव है। क्रायोजेनिक उपकरण, लेजर और विशेष सामग्री आयात की जाती है। प्रतिभा पाइपलाइन पतली है - केवल कुछ मुट्ठी भर भारतीय विश्वविद्यालय ही समर्पित क्वांटम कंप्यूटिंग कार्यक्रम पेश करते हैं। घरेलू हार्डवेयर क्षमता के बिना, भारत एक निर्माता के बजाय विदेशी क्वांटम प्रौद्योगिकी का उपभोक्ता बनने का जोखिम उठाता है।

कृत्रिम होशियारी

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस इस दशक की सबसे उभरती हुई तकनीक है, जिसमें हेल्थकेयर डायग्नोस्टिक्स से लेकर स्वायत्त हथियारों तक के अनुप्रयोग शामिल हैं। भारत का एआई पारिस्थितिकी तंत्र - एआई कंपनियों की संख्या के हिसाब से दुनिया में तीसरा सबसे बड़ा - जीवंत लेकिन उथला है: सेवाओं और विश्लेषण में मजबूत, मूलभूत अनुसंधान और सेमीकंडक्टर हार्डवेयर में कमजोर।

• इंडियाएआई मिशन:2024 में ₹10,372 करोड़ के परिव्यय के साथ स्वीकृत, इंडियाएआई मिशन का लक्ष्य कंप्यूट इंफ्रास्ट्रक्चर (10,000 जीपीयू सॉवरेन एआई क्लस्टर सहित), स्वदेशी बड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) विकसित करना, डेटासेट बनाना और एआई स्टार्टअप को बढ़ावा देना है। इस मिशन की देखरेख इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय (MeitY) के तहत डिजिटल इंडिया कॉर्पोरेशन द्वारा की जाती है।
• बुनियादी ढांचे की गणना करें:भारत में घरेलू GPU/क्लाउड क्षमता की कमी AI शोधकर्ताओं को विदेशी प्रदाताओं (AWS, Azure, Google Cloud) पर भरोसा करने के लिए मजबूर करती है। संप्रभु एआई क्लस्टर का उद्देश्य इस निर्भरता को कम करना है, हालांकि आलोचकों का सवाल है कि क्या सरकार द्वारा प्रबंधित बुनियादी ढांचा निजी क्लाउड की दक्षता से मेल खा सकता है।
• विनियमन:भारत ने व्यापक एआई कानून नहीं बनाया है। डिजिटल व्यक्तिगत डेटा संरक्षण अधिनियम, 2023, एआई सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले डेटा को नियंत्रित करता है, और MeitY ने सलाह जारी की है कि "अविश्वसनीय" एआई मॉडल के लिए स्पष्ट सरकारी अनुमति की आवश्यकता है। एक समर्पित एआई नियामक ढांचे की अनुपस्थिति डेवलपर्स के लिए अनिश्चितता पैदा करती है और या तो अति-विनियमन (नवाचार को रोकना) या कम-विनियमन (नुकसान को सक्षम करना) का जोखिम पैदा करती है।
• सामाजिक चुनौतियाँ:भारत में एआई की तैनाती पूर्वाग्रह (जाति और लिंग भेदभाव को मजबूत करने वाले विषम डेटासेट पर प्रशिक्षित एल्गोरिदम), नौकरी विस्थापन (बीपीओ और आईटी सेवाएं स्वचालन के प्रति संवेदनशील), और निगरानी (कानूनी सुरक्षा उपायों के बिना तैनात चेहरे की पहचान प्रणाली) के बारे में गंभीर चिंताएं पैदा करती है। एआई के लिए राष्ट्रीय रणनीति (नीति आयोग, 2018) ने इन जोखिमों को स्वीकार किया लेकिन कार्यान्वयन में देरी हुई है।

5जी, 6जी और दूरसंचार

दूरसंचार अवसंरचना डिजिटल अर्थव्यवस्था की रीढ़ है। 2022 में लॉन्च किया गया भारत का 5G रोलआउट वैश्विक स्तर पर सबसे तेज़ है, लेकिन उद्योग आर्थिक रूप से तनावग्रस्त है, और वैश्विक मानक-निर्धारण निकायों में भारत की अनुपस्थिति 6G विकास पर इसके प्रभाव को सीमित करती है।

• 5G रोलआउट:रिलायंस जियो और भारती एयरटेल ने अक्टूबर 2022 में 5G सेवाएं लॉन्च कीं। 2024 तक, भारत में 100 मिलियन से अधिक 5G ग्राहक थे और अधिकांश शहरी केंद्रों में कवरेज था। Jio ने अपना 5G स्टैक (सैमसंग और नोकिया के साथ साझेदारी में) विकसित किया, जबकि एयरटेल एरिक्सन और नोकिया पर निर्भर है। सरकार ने पहले की नीलामी की तुलना में अपेक्षाकृत कम कीमत पर स्पेक्ट्रम प्रदान किया, लेकिन उद्योग समायोजित सकल राजस्व (एजीआर) बकाया और तीव्र मूल्य प्रतिस्पर्धा के बोझ से दबा हुआ है।
• घरेलू विनिर्माण:सरकार ने पीएलआई योजना के तहत घरेलू 5जी उपकरण निर्माण पर जोर दिया है, लेकिन भारतीय कंपनियां (तेजस नेटवर्क, एसटीएल) मुख्य रूप से कोर 5जी बेस स्टेशनों और चिपसेट के बजाय निष्क्रिय घटकों और ऑप्टिकल फाइबर का उत्पादन करती हैं। कोर नेटवर्क उपकरण के लिए विदेशी विक्रेताओं (एरिक्सन, नोकिया, सैमसंग, हुआवेई को सरकारी नेटवर्क से बाहर रखा गया है) पर निर्भरता अधिक बनी हुई है।
• 6जी अनुसंधान:भारत ने 2023 में भारत 6जी एलायंस की स्थापना की और आईआईटी मद्रास में 6जी पर टेक्नोलॉजी इनोवेशन हब के माध्यम से 6जी अनुसंधान एवं विकास के लिए धन आवंटित किया। हालाँकि, वैश्विक 6G मानक 3GPP और ITU द्वारा निर्धारित किए जाएंगे, जहाँ भारतीय प्रतिनिधित्व सीमित है। महत्वपूर्ण पेटेंट योगदान के बिना, भारत 6G तकनीक के लिए रॉयल्टी का भुगतान करने का जोखिम उठाता है, जिससे इसे बनाने में मदद नहीं मिली - 2G-4G युग की पुनरावृत्ति।
• उपग्रह संचार:जियो और एयरटेल ने विशेष रूप से ग्रामीण और दूरदराज के इलाकों में सैटेलाइट ब्रॉडबैंड उपलब्ध कराने के लिए विदेशी सैटेलाइट ऑपरेटरों (एसईएस, वनवेब) के साथ साझेदारी की है। 2023 दूरसंचार अधिनियम ने उपग्रह सेवाओं के लिए स्पेक्ट्रम आवंटन में सुधार किया, लेकिन स्थलीय दूरसंचार ऑपरेटरों ने स्पेक्ट्रम साझा करने का विरोध किया है।

हरा हाइड्रोजन

हाइड्रोजन को डीकार्बोनाइजिंग क्षेत्रों के लिए "सिल्वर बुलेट" के रूप में जाना जाता है, जिन्हें विद्युतीकृत करना मुश्किल है: स्टील, सीमेंट, रसायन, शिपिंग और विमानन। भारत काराष्ट्रीय हाइड्रोजन मिशन2023 में लॉन्च किया गया, इसका उद्देश्य भारत को हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक वैश्विक केंद्र बनाना है - नवीकरणीय बिजली का उपयोग करके पानी को विभाजित करके उत्पादित हाइड्रोजन।

• राष्ट्रीय हाइड्रोजन मिशन:मिशन का लक्ष्य 2030 तक 50 लाख टन प्रति वर्ष (एमटीपीए) हरित हाइड्रोजन उत्पादन का है, जिसका अंतिम लक्ष्य यूरोप और जापान के लिए एक प्रमुख निर्यातक बनना है। सरकार ने इलेक्ट्रोलाइज़र विनिर्माण और नवीकरणीय-हाइब्रिड परियोजनाओं के लिए सब्सिडी सहित प्रोत्साहन के लिए ₹19,744 करोड़ आवंटित किए हैं।
• लाभ:भारत के प्रचुर सौर और पवन संसाधन, इलेक्ट्रोलाइज़र की गिरती लागत के साथ मिलकर, इसे संभावित रूप से विश्व स्तर पर हरित हाइड्रोजन के सबसे सस्ते उत्पादकों में से एक बनाते हैं। गुजरात, राजस्थान और आंध्र प्रदेश को उनकी नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता और बंदरगाह पहुंच के कारण प्रारंभिक हब राज्यों के रूप में पहचाना जाता है।
• चुनौतियाँ:ग्रीन हाइड्रोजन वर्तमान में ग्रे हाइड्रोजन (प्राकृतिक गैस से उत्पादित) की तुलना में 3-4 गुना अधिक महंगा है। इलेक्ट्रोलाइज़र तकनीक पर यूरोपीय और चीनी कंपनियों का वर्चस्व है; भारत में घरेलू विनिर्माण नगण्य है। हाइड्रोजन के परिवहन और भंडारण के लिए विशेष बुनियादी ढांचे (पाइपलाइन, उच्च दबाव टैंक, अमोनिया रूपांतरण) की आवश्यकता होती है, जिनमें से कोई भी बड़े पैमाने पर मौजूद नहीं है। पानी की कमी वाले क्षेत्रों में इलेक्ट्रोलिसिस के लिए पानी की खपत भी एक चिंता का विषय है।
• औद्योगिक अनुप्रयोग:रिलायंस इंडस्ट्रीज, अदानी ग्रुप और एनटीपीसी ने हरित हाइड्रोजन परियोजनाओं की घोषणा की है। इस्पात क्षेत्र (जेएसडब्ल्यू, टाटा स्टील) कोयले के स्थान पर हाइड्रोजन आधारित प्रत्यक्ष कटौती का प्रयोग कर रहा है। उर्वरक उद्योग, एक प्रमुख हाइड्रोजन उपभोक्ता, को 2030 तक 20% हरित हाइड्रोजन का उपयोग करना अनिवार्य है।

महत्वपूर्ण खनिज और दुर्लभ पृथ्वी

वैश्विक ऊर्जा परिवर्तन और डिजिटलीकरण उन खनिजों पर निर्भर करता है जो भौगोलिक रूप से केंद्रित हैं, निकालने के लिए पर्यावरण की दृष्टि से विनाशकारी हैं, और तीव्र भू-राजनीतिक प्रतिस्पर्धा के अधीन हैं। भारत की महत्वपूर्ण खनिज रणनीति दुर्लभ पृथ्वी प्रसंस्करण में चीनी प्रभुत्व और इस अहसास का जवाब है कि सुरक्षित खनिज आपूर्ति श्रृंखलाओं के बिना, भारत के ईवी, बैटरी और नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्य असंभव हैं।

• महत्वपूर्ण खनिजों की सूची:खान मंत्रालय ने 2023 में भारत की पहली महत्वपूर्ण खनिज सूची जारी की, जिसमें लिथियम, कोबाल्ट, निकल, ग्रेफाइट, दुर्लभ पृथ्वी तत्व (आरईई), और वैनेडियम सहित 30 खनिजों की पहचान की गई। ये बैटरी, इलेक्ट्रिक मोटर, अर्धचालक और स्थायी चुंबक के लिए आवश्यक हैं।
• घरेलू भंडार:भारत में ओडिशा (समुद्र तट की रेत), केरल और तमिलनाडु में महत्वपूर्ण आरईई भंडार हैं, लेकिन ये कम खोजे गए और अविकसित हैं। लिथियम भंडार की खोज 2023 में जम्मू और कश्मीर (रियासी जिले) और राजस्थान में की गई थी, लेकिन वाणिज्यिक निष्कर्षण वर्षों दूर है। भारत के पास कोई चालू कोबाल्ट या निकल खदानें नहीं हैं।
• प्रसंस्करण अंतराल:चीन वैश्विक दुर्लभ पृथ्वी खनन का 60% और प्रसंस्करण का 90% नियंत्रित करता है। भारत कुछ आरईई निकालता है लेकिन उन्हें कच्चे सांद्रण के रूप में निर्यात करता है, जिससे उच्च शुद्धता वाले ऑक्साइड और धातुओं का उत्पादन करने की शोधन क्षमता का अभाव होता है। इंडिया रेयर अर्थ्स लिमिटेड (आईआरईएल), एक सार्वजनिक उपक्रम, प्रसंस्करण संयंत्र संचालित करता है लेकिन सीमित पैमाने पर।
• अंतर्राष्ट्रीय भागीदारी:भारत ने ऑस्ट्रेलिया (लिथियम, कोबाल्ट), अर्जेंटीना (लिथियम) और चिली (लिथियम) के साथ महत्वपूर्ण खनिज समझौतों पर हस्ताक्षर किए हैं। खनिज सुरक्षा साझेदारी (एमएसपी), अमेरिका के नेतृत्व वाली एक पहल है, जिसमें चीन से दूर आपूर्ति श्रृंखलाओं में विविधता लाने के लिए भारत को एक सदस्य के रूप में शामिल किया गया है। हालाँकि, ये समझौते खोजपूर्ण हैं; वास्तविक आपूर्ति सुरक्षा के लिए खनन और रिफाइनिंग बुनियादी ढांचे में वर्षों के निवेश की आवश्यकता होगी।
• पुनर्चक्रण:भारत जीवन-पर्यंत इलेक्ट्रॉनिक्स और ईवी बैटरियों से लिथियम, कोबाल्ट और निकल को पुनर्प्राप्त करने के लिए बैटरी रीसाइक्लिंग क्षमता (लोहुम, एटेरो रीसाइक्लिंग) विकसित करना शुरू कर रहा है। पुनर्चक्रण अंततः आयात निर्भरता को कम कर सकता है, लेकिन यह क्षेत्र वर्तमान में छोटा और अनियमित है।

सूत्र