اقتصاد دانش بنیان

امیدهای تازه برای استفاده از انرژی هسته‌ای

نواسکيل (NuScale) اولين شرکت امريکايي است که يک راکتور واقعي در اندازه و مقياس کوچک را طراحي کرده و درخواست اين شرکت براي بررسي آن، مورد قبول کميته تنظيمي اتمي - که سرپرست اختراعات هسته‌اي در اين کشور است - قرار گرفته است. آيا اين شروعي براي پيدايش راکتورهاي کوچک است؟ چند ده سالي مي‌شود که از راکتورهاي مقياس کوچک (SMRs) سخن گفته مي‌شود، ولي تاکنون همه تلاش‌ها به علت هزينه‌هاي سرسام‌آور با شکست مواجه شده بودند. شرکت نواسکيل که جزئي از گروه تحقيقاتي راکتورهاي مقياس کوچک در دانشگاه اورگون بوده و در سال 2007 تاسيس شده بود، براي اولين‌بار از کميته تنظيمي اتمي (NRC) مجوز ساخت اين نوع راکتورها را دريافت کرد.طبق گزارش اتحاديه هسته‌اي جهاني، راکتورهاي مقياس کوچک به معناي راکتورهاي کوچک با ظرفيت 300 مگاوات يا کمتر هستند که با تکنولوژي پيمانه‌اي طراحي و در زمان کوتاه ساخته مي‌شوند. شرکت نواسکيل از سال 2000 در دانشگاه اورگون مشغول کار بر روي اين پروژه بوده و 30 ميليون دلار براي آزمايش‌ها و پيشرفت اين پروژه هزينه کرده است. آن‌ها نهايتا يک درخواست جامع 12 هزار صفحه‌اي حاوي اطلاعات جزئي فني در خصوص ساخت راکتور مقياس کوچک را براي بازبيني به کميته تنظيمي اتمي ارسال کرده‌اند. تاکنون شرکت‌هاي زيادي سعي در تجاري‌سازي راکتورهاي مقياس کوچک داشته‌اند، ولي هميشه با شکست مواجه شده‌اند. پس چه چيزي نواسکيل را متمايز مي‌کند؟

راکتورهاي شرکت نواسکيل

راکتورهاي مقياس کوچک اين شرکت، هنوز راکتورهاي آب سبک هستند؛ اما در عوض تنها 65 پا ارتفاع و 9 پا طول دارند که قابل مقايسه با حجم عظيم راکتورهاي معمول نيستند. يعني يک ماژول شامل يک راکتور و ژنراتور بخار تنها 76 در 15 پا حجم دارد. اين ماژول‌ها طوري طراحي شده‌اند که در دسته‌هاي تا 12تايي با هم کار کنند. راکتورهاي نواسکيل از طراحي ساده‌اي نيز برخوردارند. طبيعي است که برخورداري از حجم کوچک اولين مزيت آن‌هاست. راکتورهاي مقياس کوچک امکان نصب و راه‌اندازي در يک سايت کوچک و با امکانات محدودتر و داراي تنها يک اتاق کنترل را دارند. مثلا اين راکتورها مي‌توانند جايگزين مناسب و مقرون به صرفه‌اي براي تامين برق معادن دوردست کانادا که دسترسي مناسبي به شبکه برق ندارند و در حال حاضر از ژنراتور استفاده مي‌کنند، باشند.طراحي ساده اين راکتورها از ديگر مزاياي آن‌هاست. راکتورهاي مقياس کوچک را مي‌توان سريع،‌ به‌راحتي و با هزينه پايين (حدود 5 دلار براي هر 100 کيلووات برق) ساخت و راه‌اندازي کرد. همچنين يک پک کامل از اين نوع راکتور را که تنها حدود 700 تن وزن دارد، مي‌توان به وسيله تريلرها به نقاط مختلف منتقل کرد. اين راکتورها همچنين از ايمني بيشتري در برابر حوادث برخوردارند.

چرا تا کنون از آن‌ها استفاده نشده؟

ايده اوليه راکتورهاي مقياس کوچک به دهه چهل ميلادي و به منظور استفاده از آن‌ها براي نيروي دريايي و هوايي ارتش امريکا باز‌مي‌گردد، ولي آن‌ها هيچ‌گاه به مرحله تجاري‌سازي نرسيدند، چرا که تقاضا براي توليد بيشتر برق دائما باعث بزرگ و بزرگ‌تر شدن راکتورها شد. البته تاکنون چندين پروژه در سراسر جهان براي ساخت اين نوع راکتورها شروع شده، ولي عموما به علت هزينه زياد و مشکلات فني نافرجام باقي مانده‌اند. مثلا در سال 1959 پروژه الک ريور راه‌اندازي شد و به سرانجام رسيد، اما هزينه‌هاي بالاي پروژه و مشکلي که در سال 1968 در لوله خنک‌کننده راکتور به وجود آمد (که هزينه تعمير آن بالغ بر يک ميليون دلار بود) باعث بدنامي اين راکتورها و توقف سرمايه‌گذاري روي آن‌ها شد.نواسکيل بايد ثابت کند که برخلاف موارد پيشين، مي‌تواند پروژه‌اي مقرون به صرفه باشد. و اين تنها در صورتي عملي مي‌شود که اين شرکت به توليد انبوه برسد. با توجه به طراحي ساده راکتورهاي اين شرکت و استفاده از قطعات استاندارد، توليد انبوه و اقتصادي اين راکتورها دور از دسترس نيست.

قدم بعدي چيست؟

پروژه نواسکيل با سرعتي چشمگير در حال پيش‌روي است. ولي هنوز تا راه‌اندازي و شروع فعاليت يک راکتور مقياس کوچک تلاش‌هاي زيادي بايد انجام شود. در ابتدا، کميته تنظيمي اتمي امريکا 40 ماه براي بررسي اين پروژه و تاييد طراحي آن زمان مي‌خواهد. سپس شرکت نواسکيل مجوزي 15 ساله براي توليد اين راکتورها دريافت خواهد کرد.

در طي اين 15 سال، شرکت مي‌تواند با توليد موفقيت‌آميز اين راکتورها مجوز کامل را از کميته دريافت کند. پيش‌بيني مي‌شود که اين شرکت بتواند تا سال 2020 اولين راکتور خود را تاسيس کند و پس از آن مي‌تواند وارد مرحله توليد انبوه شود. با ادامه اين روند 55تا سال 2035، تا 75 گيگاوات برق در سراسر دنيا به وسيله اين راکتورها توليد خواهد شد. البته اين به معني راه‌اندازي بيش از 1000 راکتور مقياس کوچک است. فعاليت‌هاي اين شرکت مي‌تواند در آينده طرز فکر ما نسبت به انرژي هسته‌اي را تا حد زيادي تغيير دهد.

منبع: مجله دانش بنیان