چاپ

عصر قم - فارس / در حال حاضر نسل جدیدی از نیروگاه‌های هسته‌ای به نام میکروراکتورها با ظرفیت تولید برق کمتر از 50 مگاوات در حال توسعه هستند که لازمه اصلی بهره‌مندی از آن‌ها تامین سوخت هسته‌ای با غنای بالا (Highly Enriched Uranium-HEU) است.
بررسی روندهای جهانی نشان می‌دهد که در آینده ترکیب انرژی هسته‌ای به عنوان بار پایه و انرژی تجدیدپذیر به عنوان تامین‌کننده انرژی مورد نیاز در پیک کاربرد بسیار بالایی خواهد داشت و نفت و گاز با اولویت تبدیل به مواد (به جای انرژی) با ارزش افزوده مورد استفاده قرار خواهد گرفت. لذا توسعه فناوری نیروگاه‌های هسته‌ای متناسب با نیازهای مختلف آغاز شده است. میکروراکتورهای هسته‌ای، نسل جدیدی از راکتورهای اتمی با ظرفیت تولید برق کمتر از 50 مگاوات، در حال حاضر در مرحله توسعه قرار دارند و پیش‌بینی می‌شود که اولین نمونه‌های تجاری آنها تا سال 2030 به بهره‌برداری برسند. این راکتورهای کوچک، برخلاف نیروگاه‌های هسته‌ای فعلی که عموماً ظرفیتی در حدود 1000 مگاوات دارند، کاربردهای متنوعی از جمله تولید برق پراکنده و تأمین حرارت مورد نیاز صنایع را برعهده دارند. همچنین گرمایش ساختمان‌ها و آب شیرین‌کن‌های پراکنده و توزیع‌شده استفاده می‌شوند.یکی از مزیت‌های کلیدی میکروراکتورها، کاهش چشمگیر زمان ساخت آنهاست. در حالی که ساخت یک نیروگاه هسته‌ای 1000 مگاواتی ممکن است تا 7 سال به طول انجامد، میکروراکتورها در زمان بسیار کوتاه‌تری قابل ساخت هستند.علاوه بر این، سرمایه‌گذاری اولیه مورد نیاز برای میکروراکتورها به مراتب کمتر است. در حالی که یک نیروگاه 1000 مگاواتی به طور متوسط به 5 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری نیاز دارد، این رقم برای میکروراکتورها می‌تواند به کمتر از 250 میلیون دلار کاهش ‌یابد.
بدین ترتیب، ترکیب دوره ساخت کوتاه‌تر و سرمایه اولیه پایین‌تر، میکروراکتورها را خصوصاً برای کشوری مانند ایران به گزینه‌ای مطلوب‌تر تبدیل می‌کند؛ زیرا امکان تامین مالی آن‌ها آسان‌تر و تاثیرگذاری‌شان بر رفع ناترازی انرژی سریع‌تر و موثرتر است.از منظر فنی، میکروراکتورها برای کاهش حجم و وزن راکتور، نیازمند استفاده از سوخت‌هایی با غنای بالاتری هستند. این راکتورها برخلاف نیروگاه‌های متداول که با سوخت اورانیوم 3.5 درصد کار می‌کنند، حداقل به سوخت با غنای 20 درصد نیاز دارند. استفاده از سوخت 60 درصد در این میکروراکتورها ضمن افزایش چگالی انرژی، باعث می‌شود راکتور کوچک‌تر شود و دوره‌های تعویض سوخت آن از 18 ماه حتی به بالای 10 سال افزایش یابد. از نگاه پدافندی نیز، به‌کارگیری نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک اما متعدد، مزیت‌های قابل توجهی به همراه دارد. توزیع تولید انرژی در سایت‌های کوچک‌تر و متعدد، خطرات کاهش شدید ظرفیت تولید برق را در صورت بروز وقایع غیرمترقبه به شدت کاهش می‌دهد. این ساختار موجب افزایش تاب‌آوری شبکه، کاهش تمرکز آسیب‌پذیری و ارتقای امنیت انرژی می‌شود. همچنین، هر میکروراکتور به دلیل ظرفیت پایین‌تر نسبت به نیروگاه‌های بزرگ، در صورت وقوع حادثه، خسارت کمتری وارد می‌کند و امکان مدیریت و کنترل بحران آسان‌تر است. اتصال این تولیدکننده‌ها به نقاط مختلف شبکه نیز باعث کاهش تلفات انتقال و توزیع و افزایش پایداری شبکه می‌شود.این میکروراکتورها به دلیل نوع طراحی و سیستم‌های کنترل، ذاتا ایمنی بیشتری دارند، به طوری که شعاع ایمنی که در نیروگاه‌های هسته‌ای 1000مگاواتی حدود 10 کیلومتر تعریف می‌شود در میکروراکتورها به زیر 100 متر کاهش می‌یابد.
هم‌اکنون توسعه میکروراکتورها به صورت جدی در دستور کار 13 شرکت در 5 کشور پیشرو یعنی آمریکا، روسیه، ژاپن، فرانسه و آفریقای جنوبی قرار دارد و رقابت فناوری در این حوزه به سرعت در حال رشد است. جدول زیر مشخصات برخی از این پروژه‌ها را نشان می‌دهد.
بازار

این جدول نشان می‌دهد شرکت‌های متعددی در حال توسعه فناوری در این زمینه هستند و مسیر رقابت برای شرکت‌های دانش‌بنیان در این عرصه فراهم است. به عبارت دیگر اگرچه فناوری تولید برق هسته‌ای در ابعاد نیروگاه‌های تجاری موجود به بلوغ رسیده و امکان تولید رقابت‌پذیر این فناوری در آن دشوار است، لکن فرصت برای ورود به باشگاه فناوران در عرصه میکروراکتورهای هسته‌ای باز است. بی‌تردید، هر کشوری که به فناوری ساخت و بهره‌برداری از میکروراکتورهای هسته‌ای و تأمین سوخت متناسب با آن‌ها، به ویژه سوخت با غنای بالا، دست یابد، گام بلندی در جهت تأمین امنیت انرژی، انعطاف عملیاتی و افزایش اقتدار راهبردی خود برداشته است.