تمت الموافقة على أول مفاعل نووي صغير الحجم للتو من قبل المنظمين الأمريكيين

يمكن أن تلعب الطاقة النووية دورًا مهمًا في إزالة الكربون عن قطاع الطاقة ، لكن المفاعلات ببساطة باهظة الثمن ومعقدة للغاية بحيث لا يمكن طرحها بسرعة. يمكن لمفاعل جديد وأصغر أن يغير ذلك قريبًا بعد حصوله على شهادة من هيئة التنظيم النووي الأسبوع الماضي.

بينما تتسابق البلدان في جميع أنحاء العالم لاستبدال محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري ، يدور الجدل حول ما إذا كان الطاقة النووية يجب أن تلعب دورًا ساخنًا. في حين أن التكنولوجيا يمكن أن توفر كميات كبيرة وموثوقة من الكهرباء الخالية من الكربون ، إلا أن مخاوف التكلفة والسلامة أعاقت نشرها كحل لأزمة المناخ.

على الرغم من ذلك ، ظهرت في السنوات الأخيرة مجموعة من الشركات الجديدة واعدة بتجنب العديد من هذه المخاوف من خلال تقليص المفاعلات. ما يسمى المفاعلات وحدات صغيرة تم تصميم (SMRs) لتكون صغيرة بما يكفي للبناء في المصنع قبل شحنها إلى أي مكان تحتاج إليه ، مما يقلل التكاليف بشكل كبير. وهي مصممة أيضًا لتكون أكثر أمانًا من المفاعلات الحالية.

مفاعل صممه شركة الطاقة في ولاية أوريغون NuScale السلطة أصبح أول تصميم مفاعل معياري صغير معتمد للاستخدام في الولايات المتحدة من قبل هيئة التنظيم النووي (NRC) ، مما يمهد الطريق لمحطات جديدة تستخدم المفاعل. لم تكن هذه الخطوة مفاجأة تمامًا ، لأن التصميم اجتازهتقييم السلامة النهائي مرة أخرى في عام 2020 ، لكنها خطوة حاسمة نحو نشر التكنولوجيا فعليًا في هذا المجال.

في حين أن بعض SMRs قيد التطوير تعتمد على تصميمات جديدة غريبة تستخدم اليورانيوم المنصهر أو أملاح الثوريوم كوقود ، فإن مفاعل NuScale ، الذي أطلق عليه اسم VOYGR ، لا يختلف بشكل كبير عن المفاعلات التقليدية كاملة النطاق. إنها على أساس التصميم تم تطويره في جامعة ولاية أوريغون في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين باسم "مفاعل الماء الخفيف الصغير متعدد التطبيقات".

يتكون التصميم من وعاء احتواء أسطواني بطول 76 قدمًا وعرض 15 قدمًا يضم المفاعل. يُمرر الماء عبر سلسلة من قضبان وقود اليورانيوم التي تولد الحرارة من خلال تفاعلات الانشطار. ثم يرتفع الماء الساخن نحو مولدات البخار ، التي تستخدم حرارة الماء لإنتاج بخار شديد السخونة. ثم يتم استخدام هذا لتشغيل التوربينات التي تولد الكهرباء.

تم تصميم كل وحدة لتوليد 50 ميغاواط من الطاقة ، لكن الشركة تخطط لدمج ما يصل إلى 12 SMR لتحقيق مخرجات مماثلة للمحطات النووية التقليدية. تأتي SMRs مع ميزات أمان جديدة مصممة لمنع هذا النوع من الكوارث التي عززت الرأي العام ضد الطاقة النووية.

كبداية ، يتم تثبيت قضبان التحكم المستخدمة لإيقاف تفاعل الانشطار عن طريق تغليف قضبان الوقود فوق قلب المفاعل بواسطة محرك كهربائي. هذا يعني أنه في حالة انقطاع التيار الكهربائي سوف يسقطون تلقائيًا في موضعهم تحت تأثير قوة الجاذبية. يتم أيضًا غمر المفاعل بأكمله في بركة ماء ، والتي يمكنها سحب الحرارة الزائدة في حالة الطوارئ. أيضًا ، باستخدام كميات أقل من الوقود ، يتم تقليل إجمالي كمية الحرارة الناتجة بشكل كبير.

يكمن الأمل في أن ميزات الأمان الإضافية هذه - جنبًا إلى جنب مع انخفاض التكاليف بسبب القدرة على تصنيع هذه المفاعلات بكميات كبيرة في مصنع بدلاً من الموقع - يمكن أن تؤدي إلى نهضة في الطاقة النووية. تعمل NuScale على عدد من المشاريع في الولايات المتحدة ، بما في ذلك واحد في ولاية ايداهو التي من المقرر أن تكتمل بحلول عام 2029.

ولكن أثيرت أسئلة حول ما إذا كانت الشركات الصغيرة والمتوسطة سترتقي حقًا إلى مستوى فواتيرها كبديل أرخص وأكثر أمانًا لمحطات الطاقة النووية التقليدية. دراسة نشرت في وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم في مايو وجد أنه على عكس ادعاءات صانعي SMR ، من المرجح أن تنتج هذه المفاعلات الأصغر نفايات مشعة أكثر من المحطات التقليدية.

في المقالة في والكذابون, كما يشير خبير الطاقة النووية إم في رامانا إلى أن تكلفة الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية هي بالفعل أقل من تلك النووية ، وتستمر في الانخفاض بسرعة. في المقابل ، أصبحت الطاقة النووية في الواقع أكثر تكلفة على مر السنين.

ويضيف أن المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الحجم يمكن أن تكلف أكثر من المحطات النووية الأكبر ، لأنها لا تمتلك نفس الاقتصاد في الحجم. من الناحية النظرية ، يمكن تعويض هذا من خلال التصنيع الشامل ، ولكن فقط إذا تلقت الشركات طلبات بالمئات. بصراحة ، بعض المرافق لديها تراجع بالفعل من أول مشروع لـ NuScale بسبب مخاوف تتعلق بالتكلفة.

ربما الأهم من ذلك ، يلاحظ رامانا ، أنه من غير المرجح أن تكون SMR جاهزة في الوقت المناسب للمساهمة في مكافحة المناخ. من غير المتوقع أن تبدأ المشاريع على الإنترنت حتى نهاية العقد ، وفي ذلك الوقت تقول الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إننا بحاجة بالفعل إلى إجراء تخفيضات كبيرة في الانبعاثات.

ومع ذلك ، تتمتع التكنولوجيا ببعض التعزيزات القوية ، ليس أقلها الرئيس جو بايدن ، الذي توصف مؤخرا NuScale "التكنولوجيا الأمريكية الرائدة" أثناء الإعلان عن منحة لمصنع SMR ستبنيه الشركة في رومانيا. العملاق الهندسي Rolls-Royce أيضًا مؤخرًا أعلن عن قائمة مختصرة لموقع مصنع SMR المستقبلي ، والذي سيتم استخدامه لبناء 16 SMRs لحكومة المملكة المتحدة بحلول عام 2050.

يبقى أن نرى ما إذا كانت الشركات الصغيرة والمتوسطة قادرة على الوفاء بوعدها ، ولكن بالنظر إلى نطاق التحدي المناخي الذي يواجهنا ، يبدو أن استكشاف جميع الخيارات المتاحة أمر حكيم.

الصورة الائتمان: نو سكيل