انقلاب انرژی یا سراب فناوری؛ رآکتورهای هسته‌ای مینیاتوری به کدام سو می‌روند؟
انقلاب انرژی یا سراب فناوری؛ رآکتورهای هسته‌ای مینیاتوری به کدام سو می‌روند؟
دولت بریتانیا با اعلام برنامه‌ای بلندپروازانه برای ساخت بیش از ۱۲ رآکتور هسته‌ای کوچک مدولار در سراسر این کشور، از آغاز «عصر طلایی جدید» برای انرژی هسته‌ای خبر داده است. این طرح که با مشارکت شرکت‌های آمریکایی کلید خورده، با هدف تأمین برق مراکز داده و قطع کامل وابستگی به انرژی روسیه طی سه سال آینده دنبال می‌شود.
با وجود هیاهوی بسیار، کارشناسان هشدار می‌دهند که رآکتورهای مینیاتوری، چه از نظر فنی و چه تجاری، با چالش‌های جدی روبرو هستند و به این زودی‌ها آماده‌ی بهره‌برداری نخواهند شد. اما پرسش اساسی اینجاست که آیا رآکتورهای هسته‌ای کوچک از نظر مهندسی و اقتصادی توجیه‌پذیر هستند و اساساً امکان ساخت آن‌ها وجود دارد، یا خیر.
به‌گزارش نیوساینتیست، آمریکا و بریتانیا در آستانه سفر ۱۶ سپتامبر دونالد ترامپ، رئیس‌جمهور آمریکا به لندن، از شراکت راهبردی خود رونمایی کردند. براساس توافق، شرکت بریتانیایی سنتریکا و استارتاپ آمریکایی ایکس‌انرژی، مأموریت ساخت ۱۲ رآکتور هسته‌ای کوچک مدولار برای تأمین انرژی مراکز داده را عهده‌دار خواهند شد. همچنین، استارتاپ آمریکایی لست‌انرژی مسئول ساخت یک «نیروگاه هسته‌ای میکرومدولار» در بندر لاندن گیت‌وی متعلق به شرکت دی‌پی‌ورلد خواهد بود.
هیچ جدول زمانی برای آغاز پروژه‌ها ارائه نشد، اما بیانیه بخشی از روند جهانی گرایش به رآکتورهای هسته‌ای کوچک مدولار است.
چین و روسیه نیز اخیراً مجموعه‌ای از رآکتورهای کوچک مدولار را ساخته‌اند
برونو مرک از دانشگاه لیورپول، می‌گوید روس‌اتم، سازمان هسته‌ای دولتی روسیه، اخیراً مجموعه‌ای از رآکتورهای کوچک را برای استفاده خاص در کشتی‌های یخ‌شکن هسته‌ای ساخته است. ادامه‌ی ساخت این رآکتورها پس از تکمیل اولیه نشان می‌دهد یا تقاضای واقعی برای آن‌ها وجود دارد یا روس‌اتم با هدف نمایش تجاری و فروش بیشتر، با وجود تحریم‌های گسترده پس از حمله به اوکراین، دست به ریسک زده است.
چین نیز رآکتور کوچک لینگ‌لانگ ۱ را ساخته است، اما هنوز مشخص نیست که این فناوری از نظر تجاری به مرحله‌ی پایدار برسد. سرمایه‌گذاری غول‌های فناوری مانند آمازون، گوگل و مایکروسافت در این حوزه نیز نشان‌دهنده‌ی توجه فزاینده به فناوری هسته‌ای کوچک مدولار است.
به‌باور دیوید دای از امپریال کالج لندن، رآکتورهای کوچک بیشتر برای پایگاه‌های نظامی دورافتاده یا مناطق قطبی منطقی به نظر می‌رسند، اما برای تأمین انرژی مراکز داده غول‌های فناوری جای تردید دارند. او توضیح می‌دهد که ساخت مراکز داده در نزدیکی منابع آماده انرژی بسیار آسان‌تر است، او می‌افزاید:
اگر یک میلیاردر آرمان‌گرای فناوری باشید که میلیاردها دلار در اختیار دارد، اختصاص ۵۰ میلیون دلار به این فناوری جالب چه اهمیتی دارد؟ بیشتر شبیه میلیاردرهایی است که تنها بخش کوچکی از ثروت خود را به فناوری خاصی که همیشه دوست داشته‌اند، اختصاص می‌دهند، بدون آنکه واقعاً به پیامدهایش توجه جدی داشته باشند.
مسئله‌ی کنترل و نظارت، انگیزه‌ی دیگری است که مایکل بلاک از امپریال کالج لندن مطرح می‌کند. او می‌گوید مرکز داده باید ۹۹٫۹۹۵ درصد مواقع فعال باشد، یعنی باید کنترل کامل برق را در دست داشته باشد. او همچنین تأکید می‌کند که هیچ مانع علمی یا مهندسی برای ساخت سریع رآکتورهای کوچک مدولار وجود ندارد، چرا که رآکتورهای آزمایشی اولیه نیز کوچک بودند و نمونه‌های مشابه هنوز در دانشگاه‌ها و زیردریایی‌های هسته‌ای در حال فعالیت هستند. اندازه مسئله اصلی نیست، نکته‌ی مهم مدولار، تولید خطی و استانداردسازی قطعات است که کاملاً عملی و بخشی از مهندسی استاندارد هستند.
بیشتر بخوانید
با‌این‌وجود، کوچک‌سازی رآکتورهای هسته‌ای چالش‌هایی جدی به همراه دارد. مرک می‌گوید در انرژی هسته‌ای، مقیاس به بهبود کارایی هزینه و انرژی کمک می‌کند. هر دو نوع رآکتور، چه کوچک و چه بزرگ، به ضخامت یکسانی از بتن برای ایمنی نیاز دارند. همچنین، با بزرگ‌ترشدن رآکتور، حجم آن سریع‌تر از سطح افزایش می‌یابد و به همین دلیل، رآکتورهای بزرگ‌تر از نظر هزینه برای هر مگاوات ظرفیت مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
رآکتورهای کوچک از مقدار سوخت یکسان، انرژی کمتری به دست می‌آورند
علاوه‌براین، رآکتورهای کوچک با وجود مصرف سوخت یکسان، انرژی کمتری تولید می‌کنند؛ چون در واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای، نوترون‌های بیشتری از مرز رآکتور خارج می‌شوند و دیگر در ادامه واکنش نقشی ندارند. مرک می‌گوید: «نمی‌توان از این موضوع اجتناب کرد. این یک قانون فیزیک است. اگر خلاف آن عمل کنید، جادوگر هستید و من به جادو اعتقادی ندارم.»
با وجود محدودیت‌ها، مرک یادآوری می‌کند که نیروگاه‌های هسته‌ای به سال‌ها برنامه‌ریزی، منابع عظیم و اراده‌ی سیاسی گسترده نیاز دارند. همین مسئله می‌تواند رآکتورهای کوچک‌تر و کم‌بازده‌تر را جذاب‌تر جلوه دهد. او می‌گوید: «غول‌ها آنقدر گران شده‌اند که شاید ساخت نمونه‌های کوچک‌تر آسان‌تر باشد.»
در طرح دولت بریتانیا، دو رویکرد مختلف به چشم می‌خورد. شرکت ایکس‌انرژی رآکتور گاز سرد Xe-100 را طراحی کرده که از نظر فنی غیرمعمول است و سوختی دارد که احتمالاً به یک دهه زمان برای دریافت مجوزهای قانونی نیاز خواهد داشت. در مقابل، رآکتور PWR-20 شرکت لست‌انرژی یک رآکتور آب‌فشرده آشنا است. شاید اولی آینده‌دارتر باشد، اما دومی احتمالاً زودتر وارد بازار می‌شود.
با وجود فناوری آشنا، بلاک بر این باور است که لست‌انرژی دست‌کم پنج سال تا ساخت یک نمونه اولیه در بریتانیا فاصله دارد. او می‌گوید: «همه دوست دارند فردا آماده باشد، اما می‌دانند که در حوزه انرژی چنین چیزی امکان‌پذیر نیست.»
دریافت تأییدیه قانونی نیز برای هر برنامه‌ی تولید انبوه و صادرات رآکتورهای کوچک امری حیاتی است. تأییدیه باید در هر کشور میزبان به‌طور جداگانه صادر شود. بلاک معتقد است همکاری آمریکا و بریتانیا می‌تواند نقشی کلیدی ایفا کند؛ چرا که این توافق انتقال مجوز میان دو کشور را ممکن می‌سازد و روند تأیید را سرعت می‌بخشد. در نهایت، بلاک هشدار می‌دهد که ایده‌ی تازه بدون ریسک سیاسی نیست، اما نخستین بار است که میان دو کشور بزرگ صنعتی چنین اتفاقی رخ می‌دهد.
منبع : زومیت
