بازگشت جهان به «انرژی هسته‌ای»؛ چرا رآکتورهای کوچک (SMR) تنها راه عبور از بحران برق‌اند؟

عصر ایران؛ محمد حسن گودرزی-  در حالی که ناپایداری انرژی‌های بادی و خورشیدی امنیت انرژی را تهدید می‌کند، کارشناسان بین‌المللی می‌گویند «رآکتورهای هسته‌ای مدولار» (SMR) به دلیل ایمنی بالا و تولید برقِ بدون وقفه، جایگزین‌ناپذیرند. 

گزارش‌ها نشان می‌دهد توسعه این فناوری نوین، نه تنها نسخه پایان «خاموشی‌ها» است، بلکه با ایجاد هزاران شغل و درآمد پایدار، کلید اصلی صنعتی‌شدن و جهش اقتصادی در کشورهای در حال توسعه خواهد بود.

به گزارش America Out Loud،  دکتر رابرت جفری و اولیویا وان از آفریقای جنوبی و رونالد استاین از آمریکا در یادداشتی مشترک به بررسی بحران جهانی برق و راه حل مقابله با آن پرداخته‌اند. 

در این یادداشت آمده است:

بحث جهانی برق به یک بن‌بست حیاتی رسیده است. در حالی که کشورهای توسعه‌یافته بر سر جزئیات سبد برق تجدیدپذیر (مانند میزان سود حاصله) بحث می‌کنند، میلیاردها نفر در جهان همچنان در "فقر برق" گرفتار مانده‌اند. برای نیمی از مردم جهان که با درآمدی کمتر از دلار 10دلار در روز زندگی می‌کنند به‌ویژه برای ۵۶۵ میلیون نفر در آفریقای جنوب صحرا که فاقد برق هستند گفتگو و بحث در مورد برق باید بر اساس «عمل‌گرایی» (Pragmatism) باشد، نه «ایدئولوژی».

ایالات متحده اخیراً یک شراکت اقتصادی و دفاعی با پادشاهی عربستان سعودی امضا کرده است که شامل انرژی هسته‌ای غیرنظامی نیز می‌شود.

آفریقای جنوبی انتظار دارد که وضعیت «مراقبت و نگهداری» (Care and maintenance) رآکتور بستر شنی مدولار (PBMR) خود را تا سه ماهه اول سال آینده یا حتی زودتر لغو کند (پروژه را مجدداً فعال کند). 

منابع جایگزین برای برق پایدار و مداوم، که در این مورد توسط واحدهای SMR تأمین می‌شود، با حرکت روندهای زیست‌محیطی به سمت فناوری‌های سبز، منتفع خواهند شد. این فناوری‌ها به دلیل روندهای هزینه و قیمت، در آینده به‌طور فزاینده‌ای اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه خواهند شد.

یک مطالعه جامع در مورد تأثیر اقتصادی استراتژی استقرار رآکتورهای مدولار کوچک (SMR) در آفریقای جنوبی، که توسط یکی از نویسندگان این گزارش انجام شده است، نشان می‌دهد که وقتی کشورهای در حال توسعه راه‌حل‌های عملی برق را که قادر به تولید برق مداوم، غیرقابل قطع و بدون آلایندگی هستند دنبال می‌کنند، چه چیزی در خطر است. یافته‌ها طرحی متقاعدکننده ارائه می‌دهند که چگونه فناوری SMR می‌تواند نه تنها دسترسی به برق، بلکه کل اقتصادها را متحول کند.

کشورها به برق «قابل دیسپاچ» (Dispatchable - قابل فرمان و در دست‌رس) نیاز دارند. آنچه اغلب فراموش می‌شود این است که همه کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه برای به حداکثر رساندن رشد اقتصادی و بهره‌وری، به برق قابل دیسپاچ نیاز دارند. هدف، به حداکثر رساندن منافع برای شهروندان از طریق ارتقای سطح زندگی، کاهش بیکاری و فقر است.

 برق قابل دیسپاچ به این معناست که برق کافی بلافاصله و بر اساس تقاضای مشاغل و عموم مردم، در ۲۴ ساعت شبانه‌روز و ۳۶۵ روز سال در دسترس باشد. منابع انرژی باید ابتدا بر اساس توانایی آن‌ها در برآورده کردن این معیار بررسی شوند. با استفاده از آفریقای جنوبی به عنوان مثال، منابع اصلی جایگزین برق که باید بررسی شوند عبارتند از:

1.  منابع انرژی تجدیدپذیر در قالب باد و خورشید که به غیرقابل اعتماد بودن و تناوب (Intermittency) غیرقابل پیش‌بینی مشهور هستند،

2.  سوخت‌های فسیلی در قالب زغال‌سنگ و گاز و مانند اینها

3.  انرژی هسته‌ای.

 بررسی واقعیتی فراتر از باد و خورشید

وقتی از یک بیمارستان یا فرودگاه مدرن بازدید می‌کنید، تمام چیزهایی را که ۲۰۰ سال پیش وجود نداشتند در نظر بگیرید: صندلی‌های پلاستیکی، پارچه‌های مصنوعی، تجهیزات پزشکی، قطعات کامپیوتری، داروها و بی‌شمار محصول دیگر. بسیاری از این موارد برای حفظ خانواده و خانه ضروری هستند. حال از خود بپرسید: آیا هیچ‌یک از این اقلام می‌توانند توسط یک توربین بادی یا آرایه خورشیدی تولید شوند؟

پاسخ، یک نقص بنیادین در گفتمان فعلی برق را آشکار می‌کند. نفت، گاز و زغال‌سنگ فقط منابع سوخت نیستند. آن‌ها مواد اولیه (Feedstock) برای پتروشیمی‌ها، پلاستیک‌ها، داروسازی، کودها، ساخت‌وساز، زیرساخت‌ها و هزاران محصول ضروری هستند. بنیان مادی جهان مدرن به هیدروکربن‌ها به عنوان خوراک تولیدی برای پشتیبانی از زنجیره تأمین آن محصولات ضروری وابسته است.

این تمایز برای اقتصادهای در حال توسعه بسیار حایز اهمیت است. در حالی که کشورهای ثروتمند می‌توانند با اتکا به زیرساخت‌های موجود و ذخایر سرمایه‌ای که در نتیجه استفاده از سوخت‌های فسیلی (که اکنون طرد می‌شوند) ایجاد شده‌اند، با منابع تجدیدپذیر متناوب آزمایش خوداتکایی به انرژی کنند، کشورهای در حال توسعه برای ساخت صنایع، ایجاد شغل و نجات مردم از فقر به برق قابل‌اعتماد و مداوم نیاز دارند. سیاست‌هایی که در حال تنظیم هستند، تمام ملزومات را برای تثبیت یک واقعیت اقتصادی جهانی دارند: «ثروتمند نگه‌داشتن جهان توسعه‌یافته و فقیر نگه‌داشتن جهان در حال توسعه». در عمل، سیاست‌های «سبز» در کشورهای ثروتمندتر بر رشد اقتصادی هر دو جهان توسعه‌یافته و در حال توسعه تأثیر منفی خواهد گذاشت.

تجدید حیات برق تولید شده توسط انرژی هسته‌ای در بسیاری از کشورها در حال وقوع است. یافتن دلایل آن دشوار نیست. مزایای انرژی هسته‌ای به روش‌های بسیاری خود را نشان داده است. انرژی هسته‌ای ثابت کرده است که:

* ایمن است؛ آسیب‌های بسیار کمی وجود داشته است.

*با محیط زیست سازگار است؛ از زمین بسیار کم استفاده می‌کند، هیچ آلاینده‌ای تخلیه نمی‌کند و پسماند کمی تولید می‌کند.

*قابل اعتماد است؛ دارای ضریب ظرفیت (Capacity Factor) بیش از 90% دلار  است. (ضریب ظرفیت به معنای نسبت خروجی واقعی یک نیروگاه در یک بازهٔ زمانی به خروجی بالقوهٔ آن)

* تراکم انرژی بالایی دارد و مقیاس‌پذیر است.

* اقتصادی است؛ با طول عمر بالا و هزینه‌های جاری پایین.

نیروگاه کوبرگ (Koeberg) آفریقای جنوبی عمر طولانی داشته و یکی از اقتصادی‌ترین نیروگاه‌های این کشور است. این نیروگاه پایه‌ای برای سایر کاربردهاست و رآکتور سافاری (Safari) آن یکی از تولیدکنندگان عمده تجاری رادیوایزوتوپ‌های پزشکی و صنعتی در جهان است.

 اعدادی که ملت‌ها را متحول می‌کنند

تحلیل اقتصادی استقرار SMR، که هنوز به‌طور رسمی منتشر نشده است، پتانسیل تحول‌آفرینی را نشان می‌دهد:

-  تأثیر بر تولید ناخالص داخلی (GDP): ظرف دو دهه پس از بهره‌برداری، یک برنامه SMR سالانه حدود ۷۴ میلیارد راند (تقریباً 4.3دلار  میلیارد دلار آمریکا) به تولید ناخالص داخلی کمک می‌کند که معادل 1.1  از تولید ناخالص داخلی پایه آفریقای جنوبی است. این رشد قابل‌توجهی برای اقتصاد محسوب می‌شود و یک تحول دگرگون‌کننده اقتصادی است.

-  ایجاد اشتغال: این برنامه ظرف ده سال پس از عملیاتی شدن، بیش از 33,000  شغل مستقیم و بیش از 154,000 شغل غیرمستقیم ایجاد خواهد کرد. در دهه بعدی، این رقم به تقریباً 350,000 شغل خواهد رسید و از بیش از 1.4  میلیون نفر پشتیبانی خواهد کرد. این‌ها موقعیت‌های موقت ساخت‌وساز نیستند، بلکه اشتغال پایدار در تولید، مهندسی و عملیات با مهارت بالا هستند.

-   توسعه مهارت‌ها: برخلاف استخراج سوخت‌های فسیلی یا نصب توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی، فناوری هسته‌ای نیازمند و پرورش‌دهنده نیروی کار بسیار ماهر است. یک برنامه SMR باعث افزایش دائمی توانمندی‌های فنی شده و به حفظ استعدادها ضمن جذب تخصص‌های بین‌المللی کمک می‌کند.

- تراز تجاری: پیش‌بینی‌های بلندمدت نشان‌دهنده مازاد حساب جاری مداوم به میزان تقریبی ۸ میلیارد راند (9.4دلار  میلیارد دلار آمریکا) در سال است، زیرا واحدهای SMR صادراتی و خدمات مرتبط، ارز خارجی برای اقتصاد در حال توسعه تولید می‌کنند.

- درآمد مالیاتی: تولید سالانه مالیات از ۱۹ میلیارد راند (1.1 میلیارد دلار آمریکا) فراتر خواهد رفت و مجموع دستمزد سالانه مرتبط با این مشاغل به ۳۳ میلیارد راند (دلار 1.9دلار  میلیارد دلار آمریکا) نزدیک می‌شود، بودجه‌ای که توسعه بیشتر، آموزش و بهبود مراقبت‌های بهداشتی را تغذیه می‌کند.

 چرا رآکتورهای مدولار کوچک (SMR)؟

نیروگاه‌های هسته‌ای بزرگ سنتی نیاز به سرمایه اولیه عظیم، دوره‌های ساخت‌وساز ده ساله و نزدیکی به زیرساخت‌های اصلی شبکه دارند. برای اقتصادهای در حال توسعه مانند آفریقای جنوبی، این موانع اغلب غیرقابل عبور هستند. کشورهای آفریقایی فوق‌العاده بزرگ هستند، واقعیتی که کمتر شناخته شده و اغلب توسط به اصطلاح کارشناسان خارجی نادیده گرفته می‌شود.

رآکتورهای SMR مسیر متفاوتی برای برق ارائه می‌دهند. طراحی‌های مدرن مانند رآکتورهای خنک‌شونده با هلیوم و تعدیل‌شده با گرافیت که از پیکربندی‌های پیشرفته سوخت استفاده می‌کنند این مزایا را برجسته می‌کنند:

مقیاس‌پذیری (Scalability): واحدها می‌توانند به‌صورت تدریجی و متناسب با ظرفیت سرمایه‌گذاری و رشد تقاضا مستقر شوند. یک طرح معمولی می‌تواند چهار واحد داخلی را سالانه طی سال‌های اولیه استقرار و افزایش به هشت واحد صادراتی در عرض دو دهه پیش‌بینی کند.

انعطاف‌پذیری: واحدهای کوچکتر SMR می‌توانند نزدیک‌تر به مراکز تقاضا قرار گیرند که تلفات انتقال و هزینه‌های زیرساخت را کاهش می‌دهد. آن‌ها برای کاربردهای گرمای فرآیند صنعتی، مانند تأمین انرژی تأسیسات شیمیایی یا تولید برق در مناطق دور از نیروگاه‌های موجود، ایده‌آل هستند.

ایمنی: ویژگی‌های ایمنی غیرفعال (Passive) و طراحی‌های ساده‌تر، ریسک‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند. طراحی‌های مدرن SMR دارای ویژگی‌های ایمنی ذاتی هستند که آن‌ها را به‌ویژه برای کشورهایی که در حال ایجاد تخصص هسته‌ای هستند، مناسب می‌سازد.

توسعه صنعتی: برخلاف قطعات تجدیدپذیر وارداتی، برنامه‌های SMR ظرفیت تولید داخلی را ایجاد می‌کنند. یک طرح جامع SMR کل زنجیره ارزش صنعت هسته‌ای را ایجاد می‌کند: توسعه، مهندسی، طراحی و تولید.

 سابقه مگاپروژه‌های هسته‌ای

تاریخ این رویکرد را تأیید می‌کند. توسعه ریچاردز بی (Richards Bay) در آفریقای جنوبی، فناوری تبدیل زغال‌سنگ به مایع ساسول (Sasol)، فناوری تبدیل گاز به مایع پترو اس‌ای (Petro SA) و رشد صنعت خودرو، هر کدام اقتصادهای منطقه‌ای را متحول کردند. استقرار SMR با پیش‌بینی اشتغال دلار 340,000دلار  نفری و جمعیت وابسته دلار 1.4دلار  میلیون نفری، در حالی که نتایج تراز پرداخت‌های برتری ارائه می‌دهد، با این پروژه‌ها قابل مقایسه است.

این مگاپروژه‌ها موفق شدند زیرا نیازهای واقعی را با فناوری عملی پاسخ دادند و به‌جای وابستگی به راه‌حل‌های وارداتی، صنایع پایدار ایجاد کردند.

 ساخت یک صنعت هسته‌ای

رآکتورهای SMR چیزی فراتر از تولید برق هستند؛ آن‌ها پلتفرم‌هایی برای توسعه صنعتی محسوب می‌شوند. یک برنامه ملی SMR شامل ساخت و بهره‌برداری از واحدها برای بازارهای داخلی و صادرات، در کنار توسعه یک صنعت هسته‌ای بومی با محتوای محلی قابل‌توجه است.

فاز ساخت شامل بومی‌سازی قابل‌توجهی برای اطمینان از تأمین منظم و بلندمدت توسط تولیدکنندگان اصلی تجهیزات است. این امر کل زنجیره ارزشی را شامل توسعه، مهندسی، طراحی و تولید ایجاد می‌کند و پایگاه تولیدی اقتصاد را به‌طور قابل‌توجهی گسترش می‌دهد.

فاز عملیاتی مخارج مداومی در زمینه دستمزدها، تأمین سوخت (شامل تولید سوخت هسته‌ای)، تعمیر و نگهداری و خدمات پیمانکاری ایجاد می‌کن که برخلاف پروژه‌های صرفاً ساختمانی که چرخه‌های رونق و رکود دارند، فعالیت اقتصادی دائمی ایجاد می‌کند.

برای کشورهایی با ذخایر اورانیوم، SMRها فرصت‌های اضافی ارائه می‌دهند. فناوری و مهارت‌های توسعه‌یافته می‌تواند به صنایع غنی‌سازی اورانیوم گسترش یابد و سوخت هسته‌ای را به‌صورت داخلی و برای صادرات تولید کند که ارزش قابل‌توجهی به منابع طبیعی می‌افزاید.

 مسیر پیش رو انرژی هسته‌ای

برای ۵۶۵ میلیون آفریقایی ساکن جنوب صحرا که فاقد برق هستند و میلیاردها نفر دیگر در سراسر جهان که در فقر برق گرفتار شده‌اند، انتخاب روشن است. آن‌ها نمی‌توانند آینده خود را بر روی زیرساخت‌های تجدیدپذیر توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی قمار کنند که متناوب هستند و توسعه صنعتی را تضعیف می‌کنند. هزینه اقتصادی کامل چرخه عمر پروژه‌های برق تجدیدپذیر، نیازهای اقتصادهای در حال رشد را پشتیبانی نمی‌کند و این کشورها را به عنوان ملت‌های مصرف‌کننده در چرخه‌های بدهی دائمی نگه می‌دارد.

رآکتورهای SMR آنچه را که اقتصادهای در حال توسعه بیش از همه نیاز دارند ارائه می‌دهند: برق «بار پایه» (Baseload) قابل‌اعتماد که قابلیت‌های داخلی را می‌سازد، اشتغال باکیفیت ایجاد می‌کند و پلتفرم‌های فناوری را برای رشد آینده تأسیس می‌کند. نادیده‌ گرفته شدن آن ادامه فقر برق یا وابستگی به منابع انرژی وارداتی برای حمل‌ونقل و برق‌رسانی باعث محکوم شدن میلیاردها نفر را به رکود اقتصادی خواهد شد.

سؤال این نیست که آیا کشورهای در حال توسعه باید فناوری هسته‌ای را دنبال کنند یا خیر. سؤال این است که آیا کشورهای ثروتمند توسعه‌یافته از این انتخاب عمل‌گرایانه حمایت خواهند کرد یا مانع آن خواهند شد. سیاست‌گذاری برق باید در خدمت مردم باشد، نه ایدئولوژی. برای میلیاردها نفری که با کمتر از 10دلار  در روز زندگی می‌کنند، این فقط یک سیاست خوب نیست، بلکه یک ضرورت اخلاقی است. 

مسیر رفاه از طریق برق قابل‌اعتماد می‌گذرد. رآکتورهای مدولار کوچک می‌توانند این مسیر را روشن کنند.

مرگ 4 نفر بر اثر گازگرفتگی در سنندج

بیشتر بخوانید:

همسایه جدیدمان را بهتر بشناسیم؛ عربستان چه شکلی خواهد شد؟

بی توجهی به انرژی هسته ای یکی از دلایل ناترازی برق است

بزرگ‌ترین تولیدکنندگان برق هسته ای کدام کشورها هستند؟ (+ اینفوگرافی)

تماشاخانه

باران نمی‌بارد یک بلاست وقتی می‌بارد بلایی تلخ‌تر / هیچ وقت مدیران از قبل آماده نیستند (فیلم)

خداحافظی با شکارچی طنزآمیز روزمرگی / ما زیر ذره بین نگاهش بودیم (فیلم)

فیلم های دیگر