أصلح نشرة الكوكب: هل يمكن للطاقة النووية الصغيرة أن تصبح كبيرة؟

صورة افتراضية لعالم جديد

نموذج لما قد تبدو عليه إحدى محطات الطاقة النووية الصغيرة الجديدة من Rolls-Royce SMR.

رولزرويس

مرحبًا ومرحبًا بكم في Fix the Planet هذا الأسبوع ، النشرة الإخبارية الأسبوعية عن تغير المناخ التي تذكرك بأن هناك أسبابًا للأمل في العلوم والتكنولوجيا حول العالم. لتلقي هذه النشرة الإخبارية الشهرية المجانية في بريدك الوارد ، قم بالتسجيل هنا.

لقد تعافيت للتو من قمة COP26 في جلاسكو ، حيث وافقت 196 دولة على تكثيف العمل بشأن تغير المناخ. في حين أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية غالبًا ما تحظى ببث كبير في قمم المناخ التي تعقدها الأمم المتحدة ، إلا أن وجود الطاقة النووية تاريخيًا كان ضئيلًا ، على الرغم من توفير إمدادات ثابتة من الطاقة منخفضة الكربون.

بشكل غير عادي ، كان للطاقة النووية عرض في غلاسكو ، في الأحداث الرسمية في المؤتمر ، وصفقات على الهامش وظهرت كموضوع خلال المؤتمرات الصحفية.

ظهرت إحدى التقنيات الجديدة عدة مرات: مفاعلات معيارية صغيرة (SMRs) ، محطات نووية صغيرة سيتم بناؤها في مصنع ونقلها إلى موقع للتجميع. يريد كونسورتيوم بريطاني بقيادة Rolls-Royce بناء أسطول في البلاد للتصدير حول العالم كمكمل منخفض الكربون لمصادر الطاقة المتجددة. خلال COP26 ، تلقى الكونسورتيوم 210 مليون جنيه إسترليني من حكومة المملكة المتحدة. ومن المتوقع المزيد من الاستثمار الخاص قريبا.

لكن الأسئلة كثيرة. لماذا تنجح هذه التكنولوجيا حيث فشلت المحطات النووية الكبيرة في الإقلاع في السنوات الأخيرة ، خارج الصين؟ إذا كانت صغيرة ، فهل ستحدث تأثيرًا كبيرًا بما يكفي في الانبعاثات؟ وهل سيصلون في الوقت المناسب لإحداث فرق في عالم يزداد احترارًا بسرعة؟ واصل القراءة.

ما هو الملعب؟

المحطات النووية الكبيرة الجديدة ، مثل Olkiluoto 3 في فنلندا و Hinkley Point C في المملكة المتحدة ، تشتهر بتجاوز الجدول الزمني والميزانية الزائدة. بافتراض أن Olkiluoto 3 سيحقق القوة الكاملة العام المقبل كما هو مخطط له ، فسوف يتأخر 13 عامًا. والتكاليف الأولية الضخمة – حوالي 23 مليار جنيه إسترليني في حالة هينكلي – تعني أن الأمر قد يستغرق وقتًا طويلاً للحصول على قرار استثماري نهائي بشأن المصانع الجديدة ، كما يتضح من التقدم البطيء في الإضاءة الخضراء على الجانب الآخر من المملكة المتحدة.

يجادل المدافعون عن SMRs أنهم يحلون هذه المشاكل ، لأن بنائها في مصنع وتجميعها في الموقع سيكون أسرع وأرخص. علاوة على ذلك ، يقولون إن التكنولوجيا ستكون أكثر مرونة ، وهي نوعية مهمة في أنظمة الطاقة تهيمن عليها بشكل متزايد الطبيعة المتغيرة للطاقة المتجددة. يقول Alastair Evans من Rolls-Royce SMR: “الدفعة الكبيرة هنا هي السرعة”. “هذه ليست مشاريع نووية واسعة النطاق ، نحن لا نبني أكبر توربين بخاري في العالم ، وأكبر رافعة في العالم ، وأكبر موقع بناء في أوروبا.”

ما هو بالضبط المخطط؟

المفاعلات التي تريد Rolls-Royce SMR بناءها كانت قيد التطوير لمدة ست سنوات ، مع جذورها في تلك التي بنتها الشركة سابقًا للغواصات النووية. على الرغم من كونه صغير الحجم ، إلا أن تصميم المفاعل الجديد كبير إلى حد ما. سيكون لكل منها 470 ميغاواط من السعة ، وهي صفقة أكبر بكثير من 300 ميغاواط التي يُنظر إليها عادةً على أنها سقف SMR. يأمل الكونسورتيوم في البداية في بناء أربعة مصانع في مواقع نووية موجودة حول المملكة المتحدة. في النهاية ، تريد أسطولًا من 16 أسطولًا ، وهو ما يكفي لتعويض كمية الطاقة النووية المتوقع فقدانها في المملكة المتحدة هذا العقد مع تقاعد المحطات الذرية القديمة. لاحقًا ، يمكن تصدير SMRs حول العالم أيضًا.

يقول إيفانز إن أول SMR سيكلف حوالي 2.3 مليار جنيه إسترليني ويمكن أن يتم تشغيله بحلول عام 2031. وقد تنخفض الإصدارات اللاحقة إلى 1.8 مليار جنيه إسترليني ، كما يدعي. قد يبدو هذا رخيصًا مقارنةً بـ Hinkley ، لكن مزرعة الرياح البحرية بسعة ضعف تكلف حوالي مليار جنيه إسترليني اليوم ، وسيكون هذا الرقم أقل حتى في غضون عقد من الزمن.

لماذا قد تنجح الخطة؟

يقول ريتشارد هوارد من محللي شركة Aurora Energy Research: “أعتقد أنه يحتوي على الكثير من الإمكانات”. أولاً ، تكلفة الدعم المتوقعة لـ Rolls-Royce SMR أقل بكثير من الطرق البديلة الواضحة لتوفير إمدادات مستمرة من الطاقة منخفضة الكربون: محطات نووية وغازية كبيرة الحجم مزودة باحتجاز الكربون وتخزينه. ثانيًا ، يشير إلى أن SMR يجب أن تكون أكثر مرونة – قادرة على زيادة وخفض إنتاجها حسب الحاجة – مقارنة بالمحطات النووية الكبيرة ، والتي عادة ما تكون قيد التشغيل دائمًا. يقول هوارد: “ما تقدمه SMR هو تكملة لمصادر الطاقة المتجددة بشكل جيد حقًا”.

إنه يعتقد أن هناك سببين وراء تحول رؤية Rolls-Royce SMR إلى حقيقة واقعة. الأول هو أن القطاع الخاص يخصص مبالغ كبيرة من المال من أجل التنمية. الآخر هو الاهتمام الدولي المتزايد بالتكنولوجيا. في حين أن فرنسا ملتزمة بتخفيض حصة الطاقة النووية في مزيج الطاقة لديها ، فقد كثفت حكومتها في العام الماضي اهتمامها بـ SMRs. وقعت رومانيا وبلغاريا مؤخرًا اتفاقيات مع مطوري SMR في الولايات المتحدة يمكن أن تمهد الطريق لأول SMRs في أوروبا في نهاية هذا العقد. لطالما أبدت كندا والولايات المتحدة اهتمامًا بهذا الأمر.

ما الذي قد يعبث بهم؟

تم تطوير SMRs لسنوات ولكن لم تحقق سوى القليل من التقدم حتى الآن. كانت حكومة المملكة المتحدة تتحدث عنهم طوال العقد الماضي ، دون أن تظهر أي شيء. كان التقدم في أماكن أخرى حول العالم بطيئًا أيضًا. خارج روسيا ، لا توجد SMRs تجارية متصلة بشبكات الكهرباء. حتى الصين ، وهي واحدة من الدول القليلة التي قامت ببناء محطات نووية جديدة في السنوات الأخيرة ، بدأت فقط في بناء SMR التجريبي في وقت سابق من هذا العام ، بعد أربع سنوات. لم يتم ترخيص تصميم شركة NuScale الأمريكية الرائدة إلا في العام الماضي من قبل السلطات الأمريكية.

يقول بول دورفمان من المجموعة الاستشارية النووية غير الهادفة للربح ، وهي هيئة من الأكاديميين الذين ينتقدون الطاقة النووية ، إن الصناعة النووية جادلت دائمًا أن وفورات الحجم ستؤدي إلى خفض التكاليف ، لذلك من الصعب معرفة سبب نجاح التحول إلى المشاريع الصغيرة. ويقول إن تطبيق الوحدات النمطية – صنع المفاعلات في المصانع – لن يؤدي إلا إلى خفض التكاليف إذا كان لدى تلك المصانع دفتر طلبات كامل ، وهو ما قد لا يتحقق. يقول: “إنها دجاجة وبيضة في سلسلة التوريد”. ويشير أيضًا إلى أن المحطات ستظل تخلق نفايات مشعة (شيء آخر محتمل من الجيل التالي من التكنولوجيا النووية ، الاندماج ، لا تفعله). ويخشى أن تكون المواقع النووية القريبة من السواحل والأنهار معرضة بشكل متزايد لتأثيرات تغير المناخ ، مثل هبوب العواصف مع ارتفاع مستوى البحار.

ماذا بعد؟

قدمت مجموعة Rolls-Royce SMR هذا الشهر تصميم مفاعلها للموافقة عليه من قبل المنظم النووي في المملكة المتحدة ، وهي عملية قد تستغرق حوالي خمس سنوات. تحتاج الآن إلى اختيار ثلاثة مواقع للمصانع والبدء في بنائها. تحتاج المجموعة أيضًا إلى الفوز بعقد مقابل الفروقات من حكومة المملكة المتحدة ، وهو سعر أرضي مضمون للكهرباء التي تولدها الشركات الصغيرة والمتوسطة. بالنظر إلى دعم الحكومة للتكنولوجيا حتى الآن ، لا يبدو أن ذلك يمثل عقبة كبيرة.

لا تزال التكنولوجيا حديثة العهد وقد تعاني من السقطات. قد لا تتحقق وفورات التكلفة التي تم التباهي بها كثيرًا من تطبيق الوحدات النمطية. قد تثير عملية التخطيط مشاكل. ومع ذلك ، يقول هوارد: “رغم وجود تحديات ، أعتقد أنه يمكن التغلب عليها”.

يبقى أن نرى ما إذا كانت SMRs تلعب دورًا مهمًا في مساعدة مصادر الطاقة المتجددة على إزالة الكربون من شبكات الطاقة ، لكن المراقبين يعتقدون أنه سيكون لهم دور يلعبونه. “ملخصي هو أننا لا نستطيع الوصول إلى صافي الصفر على أساس مصادر الطاقة المتجددة وحدها. يبدو أن SMRs على الورق تقدم اقتراحًا جذابًا “، كما يقول هوارد.

المزيد من الإصلاحات

  • إلى أي مدى غيّر COP26 مسار الاحترار هذا القرن؟ اقترح أحد التحليلات خلال القمة أن التعهدات الخاصة بجلاسكو تضع العالم على المسار الصحيح للحصول على 2.4 درجة مئوية. لكن ورقة نشرت في طبيعة تغير المناخ يقول يوم الاثنين أننا بحاجة إلى التوقف عن البحث عن مثل هذه المستويات من الدقة وأن النطاق من 2.2 درجة مئوية إلى 2.9 درجة مئوية هو وسيلة أفضل للنظر في النتيجة.
  • بالحديث عن غلاسكو ، من المقرر أن تحصل مزرعة رياح بالقرب من المدينة جارًا جديدًا على محلل كهربائي لاستخدام المياه والكهرباء المتجددة للتوربينات لإنتاج “الهيدروجين الأخضر”. المزيد عن الهيدروجين في هذا عالم جديد مقالة – سلعة.
  • أظهر فريق من الباحثين إمكانية استخدام مياه الأمطار لمساعدة الكائنات الحية الدقيقة على توليد الكهرباء باستخدام خلية وقود ميكروبية. التفاصيل الكاملة بتنسيق الجمعية الملكية للعلوم المفتوحة في الامس.
  • تهيمن طاقة الرياح والطاقة الشمسية على مصادر الطاقة المتجددة في المملكة المتحدة ، لكن طاقة المد والجزر ستحصل على دفعة مع إعلان حكومة المملكة المتحدة أمس عن دعم بقيمة 20 مليون جنيه إسترليني للمشاريع.
  • نما عدد البلدان والشركات التي لديها تعهدات صفرية صافية بشكل كبير – لكن تحديثًا أجراه مركز أبحاث ECIU اليوم يوضح أن حوالي نصف الشركات فشلت في توضيح خططها للفكرة المثيرة للجدل لتعويضات الكربون.

في مكان آخر في عالم جديد قد تكون مهتمًا بهذه القصة حول ما يعنيه انهيار شركة الطاقة البريطانية Bulb لثورة مصادر الطاقة المتجددة ، ولمعرفة أن شركة Discovery Tours تقوم بجولة جديدة في الحياة البرية في سريلانكا.

المزيد عن هذه المواضيع:

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *