كيف يمكن للجيل القادم من الطاقة النووية أن يساعد في تلبية متطلبات الطاقة

آمنة نواز:

حسنًا، لقد تراجعت إدارة ترامب عن دعم العديد من أشكال الطاقة النظيفة. الاستثناء الوحيد هو الطاقة النووية. ويريد الرئيس مضاعفة القدرة النووية للولايات المتحدة إلى أربعة أضعاف بحلول عام 2050. وهناك جيل جديد من المفاعلات المتقدمة قيد التطوير، والتي يقول البعض إنها يمكن أن تكون إشارة إلى فجر عصر نووي جديد.

مراسلنا بول سولمان يقدم تقريره كجزء من سلسلتنا نقطة التحول.

بول سليمان:

على بعد خمسة وعشرين ميلاً غرب نوكسفيل بولاية تينيسي، وهو موقع بناء مصمم لإثارة نهضة الطاقة النووية.

مايك لوفر، الرئيس التنفيذي لشركة كايروس باور:

هذا هو الموقع الذي تقوم فيه شركة Kairos Power حاليًا ببناء المفاعل النووي الوحيد قيد الإنشاء في الولايات المتحدة في الوقت الحالي.

بول سليمان:

الخطوة الأولى لشركة كايروس، هي شركة مايك لوفر الناشئة، وهي عرض تجريبي لمفاعل نموذجي صغير يسمى هيرميس، كما في هذا العرض الذي يتم بناؤه حيث ولد العصر النووي.

راي سميث، مؤرخ أوك ريدج:

أوك ريدج، لقد ظهرت إلى الوجود بسبب مشروع مانهاتن. إذن هذا هو K-25.

بول سليمان:

يقول المؤرخ راي سميث، قبل 80 عامًا، كانت هذه المنطقة بالذات تضم المجمع الضخم الذي صنع مادة القنابل الذرية.

راي سميث:

كل اليورانيوم عالي التخصيب الذي تمتلكه البلاد اليوم.

بول سليمان:

بالنسبة للأسلحة، هذا هو. ولكن عندما كنت في المدرسة، كانت الذرة صديقتنا.

الممثل:

أعطيك نار الذرة السحرية.

بول سليمان:

على سبيل المثال، في مسلسلات “ديزني لاند” التلفزيونية التي تروج للتحول من التهديد النووي إلى الوعد النووي. ثم جاءت جزيرة ثري مايل، وتشرنوبيل، وفوكوشيما، وأنظمة السلامة والتكنولوجيات الجديدة المعقدة، مما أدى إلى إعاقة التنمية وتسبب في تأخيرات طويلة، وتجاوزات هائلة في التكاليف.

اليوم، هناك 54 محطة نووية في الولايات المتحدة، ومع ذلك، تم بناء معظمها منذ فترة طويلة، بمتوسط ​​عمر 42 عامًا. هكذا يقول الرئيس التنفيذي مايك لوفر.

مايك لوفر:

سيكون مفاعلنا التجريبي هيرميس هو المفاعل الأول الذي تبنيه شركة كايروس.

بول سليمان:

لقد حان الوقت لسلاح نووي جديد.

مايك لوفر:

انها نظيفة. انها موثوقة. إذا تم القيام به بشكل صحيح، فمن المؤكد أنه يمكن أن يكون في المتناول.

بول سليمان:

والآن أصبح مفاعل هيرميس أصغر بكثير من المحطات النووية الحالية.

مايك لوفر:

الفائدة الكبيرة من المشاريع الصغيرة هي أنها تقلل التكلفة، التكلفة الإجمالية للمبلغ المالي الذي يجب أن يتم إنفاقه.

بول سليمان:

كما هو الحال في المفاعلات القديمة، سوف تنقسم ذرات اليورانيوم 235 إلى أجزاء. ينتج عن هذا التفاعل المتسلسل حرارة وطاقة قابلة للاستخدام.

مايك لوفر:

يتم تعبئة هذا اليورانيوم في كرات الجرافيت بحجم كرة الجولف. وتحتوي كل واحدة منها على حوالي 16000 جزيئة صغيرة من اليورانيوم بحجم حبة الخشخاش. هذا هو المكان الذي يحدث فيه هذا الانقسام.

وينتج اليورانيوم الموجود في كل واحدة من هذه الكرات طاقة تعادل ما ينتجه حوالي أربعة أطنان من الفحم.

بول سليمان:

الكرات أكثر كفاءة من القضبان النووية القديمة. لكن هناك اختلافًا رئيسيًا عن المفاعلات الكبيرة المعتادة، وهو وجود ملح خاص منصهر ينقل الحرارة بدلاً من الماء. وهناك تمييز آخر، حيث يتم بناء الوحدات في مصنع في نيو مكسيكو، ثم يتم تجميعها في الموقع.

إدوارد بلاندفورد، الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا، Kairos Power:

إحدى الميزات الكبيرة حقًا لنموذج النشر الخاص بنا هي محاولة أخذ نموذج هنري فورد.

بول سليمان:

درس كبير مسؤولي التكنولوجيا إد بلاندفورد الهندسة النووية مع مايك لوفر وجامعة كاليفورنيا في بيركلي.

إدوارد بلاندفورد:

كيف يمكننا أن نأخذ موقع البناء، ونحوله إلى بيئة خط تجميع، ونكون قادرين حقًا على الحصول على هذا التعلم المتكرر الذي يمكنك القيام به في بيئة المصنع الداخلية؟

بول سليمان:

الهدف هو بناء أسرع وتكلفة أقل.

إدوارد بلاندفورد:

إنه حقًا مزيج من القدرة على الاستفادة من نمطية المعدات هذه، وبالتالي بناء المعدات في البوكيرك، ثم نستفيد أيضًا من البناء المسبق. تأتي العناصر الخرسانية إلى هنا، ثم يتم تركيبها بسرعة كبيرة.

بول سليمان:

مثل ليغو.

إدوارد بلاندفورد:

مثل ليغو. هذا صحيح تماما.

بول سليمان:

العمل الذي يقومون به الآن هو عرض تجريبي بدون وقود نووي. بعد ذلك، عرض توضيحي للوقود النووي، لحل المزيد من مكامن الخلل. بعد ذلك، الشيء الحقيقي.

مايك لوفر:

قم ببناء نفس الشيء مرارًا وتكرارًا، بحيث تصبح عملية البناء أسرع، وهذه هي الطريقة التي سنخفض بها التكلفة الإجمالية للطاقة النووية.

بول سليمان:

ومن بين المؤمنين الحقيقيين بذلك، شركة جوجل، التي وقعت عقداً لشراء الطاقة من كايروس ابتداءً من عام 2030.

لوكا تيان، جوجل:

سنبدأ بـ 50 ميجاوات، ثم نتوسع إلى إجمالي 500 ميجاوات بحلول عام 2035.

بول سليمان:

يقول لوكا تيان من جوجل إن الشركة تستثمر في جميع أنواع الطاقة الخالية من الكربون لتزويد مراكز البيانات الخاصة بها بالوقود وتحقيق هدفها المتمثل في تحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2030.

لوكا تيان:

نحن نعلم أنه مع نمو الطلب على الكهرباء، سنحتاج إلى تنمية الطاقة النووية جنبًا إلى جنب مع ذلك. لا تهب الرياح دائمًا ولا تشرق الشمس دائمًا. أنت بحاجة إلى مصادر مثل الطاقة النووية التي توفر التدفق المستمر للإلكترونات التي تملأ الفجوات.

بول سليمان:

سترسل كايروس الطاقة إلى شبكة هيئة وادي تينيسي المملوكة اتحاديًا.

مات راسموسن، هيئة وادي تينيسي:

من المهم جدًا أن يكون لديك هذا التنويع في المحفظة بحيث لا يكون هناك وقود واحد يقود كل شيء.

بول سليمان:

يقول مات راسموسن، كبير المسؤولين النوويين، إن شركة TVA تستثمر بكثافة في الانشطار النووي الجديد، مثل كايروس، وحتى في الاندماج النووي، على الرغم من أن هذا لا يزال بعيد المنال.

مات راسموسن:

إذًا ما ترونه هنا هو مصنع بول رن الأحفوري المتقاعد، ولكن ما ترونه خلفنا هو ما قد يبدو عليه المستقبل، وهو تطوير مفاعل الطاقة الاندماجية من النوع الأول هنا في بول رن.

بول سليمان:

هذا بالأمس وهذا غدا.

مات راسموسن:

هذا صحيح.

راي سميث:

يطلق عليه مشروع مانهاتن 2.0.

بول سليمان:

وفي السنوات الخمس الماضية، تم استثمار نحو 10 مليارات دولار في جميع أشكال التطوير النووي في أوك ريدج.

راي سميث:

يجري بناء مفاعلات معيارية صغيرة. لدينا أجهزة طرد مركزي قادمة لتخصيب اليورانيوم. وستكون عملية الليزر هي تخصيب اليورانيوم. لقد حصلنا على TRISO-X الذي سيعمل على إنتاج الوقود لمفاعلات الملح المنصهر.

بول سليمان:

كل ذلك جيد، أليس كذلك؟ حسنا، كالعادة، ليس بهذه السرعة.

أليسون ماكفارلين، ريج النووية السابقة. رئيس اللجنة:

المفاعلات النووية تشبه علم الصواريخ. إنها صعبة. إنها معقدة.

بول سليمان:

وتاريخيًا، كلفت هذه المشاريع مليارات الدولارات، كما تقول الرئيسة السابقة للجنة التنظيمية النووية أليسون ماكفارلين.

أليسون ماكفارلين:

سوف يتطلب الأمر مبالغ ضخمة لتحقيق الجدوى التجارية لهذه التقنيات. يقول مطورو المفاعلات المعيارية الصغيرة، حسنًا، سنقوم ببنائها في المصنع. لكن إنتاج المصانع ليس بالأمر السهل بالضرورة. حاولت شركة وستنجهاوس بناء المفاعلات الكبيرة التي تم تشغيلها للتو في جورجيا في أحد المصانع، وقد واجهت مشاكل كبيرة أدت إلى إفلاسها.

بول سليمان:

وقد تجاوزت تكلفة هذه المفاعلات الميزانية المخصصة لها بمقدار 17 مليار دولار، وتأخّرت سبع سنوات.

ممثلة:

خمس دقائق قبل الكتلة الحرجة.

دان كاستيلانيتا، الممثل:

حرجة ماذا؟

بول سليمان:

وبالإضافة إلى التكاليف والتحديات التقنية، هناك مخاوف تتعلق بالسلامة…

دان كاستيلانيتا:

نحن محكومون!

ممثلة:

يتم الآن عزل القطاع 7G.

بول سليمان:

… كما تم السخرية منه في مسلسل “عائلة سمبسون”.

والمفاعلات الجديدة مثل هيرميس تحمل أيضًا مخاطر، مثل التسربات الإشعاعية، وأماكن وضع النفايات، أو هكذا يقول إدوين ليمان من اتحاد العلماء المعنيين.

إدوين ليمان، اتحاد العلماء المعنيين: كل تصميم نظرت إليه يحتوي على نقاط ضعف محتملة تتعلق بالسلامة والأمن، والتي لا تتم معالجتها إلى الحد الذي يجب أن تتم معالجته.

بول سليمان:

يعتقد ليمان أن المنظمين يسيرون بسرعة كبيرة في الموافقة على المشاريع الجديدة.

إدوين ليمان:

تعرضت اللجنة التنظيمية النووية لضغوط هائلة من الصناعة النووية من الكونجرس لتسريع ترخيص أنواع جديدة ومبتكرة من المفاعلات. والمشكلة هي أنه مع المفاعلات الجديدة، فإنها تطرح مخاوف جديدة تتعلق بالسلامة وقضايا فنية جديدة، وفي بعض الأحيان لا يمكنك حلها في فترة قصيرة من الزمن.

بول سليمان:

ومع ذلك، يصر لوفر من كايروس على أن السلامة هي محور اهتمامه الأساسي.

مايك لوفر:

بالنسبة لنا، هذا يعني التأكد من بقاء حصى الوقود في مكانها المفترض أن تكون محاطة بالدروع المناسبة لحماية عمال المصنع، وكذلك لحماية الجمهور أيضًا.

بول سليمان:

ويعتقد راسموسن من TVA أن الطاقة النووية أكثر أمانًا من أي وقت مضى.

مات راسموسن:

واحدة من أكثر الطاقات أمانا هناك. لدينا واحد من أدنى معدلات الحوادث الصناعية في أي صناعة في العالم.

بول سليمان:

ويقول إن 40% من طاقة TVA تأتي بالفعل من الطاقة النووية، في جزء من البلاد لا يخاف منها.

راي سميث:

أخبرني ما هي المدينة التي لا تسمح بدخول متجر Target، ولا تستمع إلى فكرة إنشاء مضمار سباق، ولكنها سعيدة بوجود مفاعلات نووية في مدينتها.

بول سليمان:

ويضخ المستثمرون الخارجيون المليارات فيه، لكن ماكفارلين لا يشتريه.

إذن أنت بنفسك، على افتراض أن لديك هذا القدر من المال، ألا تستثمر في هذه الأشياء؟

أليسون ماكفارلين:

لا، بالتأكيد لا.

بول سليمان:

لأن؟

أليسون ماكفارلين:

لا أعتقد أنهم سينجحون.

بول سليمان:

ومع ذلك، يخطط مايك لوفر لإثبات خطأها، حيث يبدأ صغيرًا ويبني شيئًا فشيئًا.

مايك لوفر:

لذلك، عندما نقول، سنقوم بتسليم محطات الطاقة هذه بهذه التكلفة وفي الموعد المحدد، سيكون الناس قادرين على الاعتقاد بأننا نستطيع فعل ذلك بالفعل.

بول سليمان:

إذن، بعد كل ذلك، هل ستستثمر؟

في برنامج “PBS News Hour” بول سولمان في أوك ريدج، تينيسي.