آینده انرژی هسته‌ای به اندازه‌ یک زمین فوتبال! / آیا میکروراکتورها راه‌حل نهایی برای بحران انرژی جهان هستند؟

به گزارش Business News ، وقتی صحبت از نیروگاه های هسته ای می شود ، بیشتر ذهن ها به امکانات عظیمی می روند که صدها هکتار زمین را اشغال می کند. اما تصور کنید که روزی یک راکتور هسته ای را می توان در یک زمین به عنوان یک زمین فوتبال نصب کرد و برای تأمین قدرت یک شهر کامل یا حتی یک دانشگاه استفاده کرد. این فناوری در حال ظهور ، معروف به مایکروویو هسته ای ، می تواند نقش مهمی در آینده تولید انرژی تمیز و پایدار داشته باشد. با این حال ، همانطور که تاریخ صنعت هسته ای نشان می دهد ، اتخاذ این فناوری جدید باید اعتماد به نفس عمومی و مشارکت جوامع محلی را بدست آورد.

تاریخ مایکروویو ؛ از زیر دریایی تا شهرها

مایکروویکتورها هم فناوری جدیدی هستند و هم در گذشته ریشه دارند. در دهه 1980 و 1980 ، ارتش و دولت ایالات متحده راکتورهای کوچک و حتی باتری های هسته ای را برای تأمین زیردریایی ها و فضاپیما ایجاد کردند. با این حال ، بعداً ، تمرکز صنعت هسته ای تغییر کرد و به سمت ساخت نیروگاه های بزرگ حرکت کرد. نیروگاه هایی که به چندین ده مگاوات به چندین گیگاوات رسیده اند و امروز در سراسر جهان فعال هستند.

در آن زمان ، راکتورهای کوچک بیشتر به دلیل محدودیت دانش علمی و مهندسی بودند ، اما امروزه انتخاب کوچک آنها یک انتخاب آگاهانه است. ریزگردها با ظرفیت کمتر از 2 مگاوات طراحی شده اند و نباید با راکتورهای مدولار کوچک (SMR) اشتباه گرفته شوند. راکتورهای مدولار کوچک نسخه کوچکی از نیروگاه های بزرگ هستند و می توانند در یک خوشه نصب شوند تا ظرفیت یک نیروگاه بزرگ را تأمین کنند. اما مایکروویو بسیار کوچکتر و آسان تر از آن است.

چالش های تولید ، هزینه و اقتصادی

مزیت اصلی مایکروویو اندازه کوچک آنها است. بر خلاف نیروگاه های بزرگ که به پروژه ها و سالهای چند میلیارد دلاری نیاز دارند ، می توان میکرو -متخصص هر سال در کارخانه تولید کرد و سپس با یک کامیون یا قایق وارد شد.

با این حال ، توسعه این فناوری یک چالش اقتصادی جدی دارد: ساخت هر واحد کوچک به تنهایی کمتر از نیروگاه های بزرگ هزینه دارد. اما برای راه اندازی خط تولید و کارخانه مایکروویو یک سرمایه گذاری عظیم لازم است.

در اینجا یک معمای کلاسیک وجود دارد: توسعه دهندگان منتظر سفارشات بزرگ برای ساخت کارخانه هستند. مشتریان بالقوه همچنین منتظر ساخت نمونه های اولیه و هزینه واقعی هستند.

از آنجا که واحدهای اولیه (اولین نوع آنها) بسیار گران تر از واحدهای بعدی خواهد بود ، دولت هایی با بودجه حمایتی و همچنین پیشگامانی مانند آزمایشگاه های ملی ، دانشگاه ها ، مراکز داده و پایگاه های نظامی می توانند چرخه را بشکنند و فناوری را به بازار عرضه کنند.

فن آوری های مورد استفاده در مایکروویورها

ریزگردها بر اساس نوع سوخت هسته ای و خنک کننده طرح های مختلفی دارند. در راکتورهای بزرگ مشترک ، از آب فشار به عنوان خنک کننده استفاده می شود. اما در مایکروویو ، طراحان گزینه های جدیدتری را ارائه داده اند:

• راکتورهای آب فشار کوچک مشابه موارد مورد استفاده در زیردریایی های هسته ای.
• راکتورهای گاز با درجه حرارت بالا.
• راکتورهای سدیم سریع.
• راکتورهای نمک مذاب.

استفاده از کولرهای غیر آب به این راکتورها اجازه می دهد تا با فشار کمتری کار کنند و این باعث افزایش ایمنی آنها می شود.

یکی دیگر از مزیت های مایکروویو سادگی طراحی آنها است. در بسیاری از موارد ، هیچ قطعه متحرک وجود ندارد ، و باعث می شود عملکرد آنها نسبت به نیروگاه های بزرگ بررسی ، حفظ و پیش بینی را آسان تر کند. در حالی که نیروگاه های بزرگ پر از “ناشناخته ناشناخته” هستند که فقط در طی دهه ها مشخص شده اند ، مایکروویو به دلیل سادگی آنها ذاتاً ایمن تر و قابل اطمینان تر هستند.

محل مایکروویو ؛ از حیاط دانشگاه گرفته تا شهرهای کوچک

برای ساخت هر راکتور هسته ای ، نیاز به تصویب کمیسیون نظارتی هسته ای ایالات متحده (NRC) وجود دارد. روندی که چندین سال طول می کشد. راکتورهای بزرگ امروز به اضطراری بزرگ نیاز دارند:

• 2 مایل: نیاز به پناهندگان و برنامه های تخلیه دارد.
• 2 مایل: به اقدامات احتیاطی و نوشیدن نیاز دارد.

اما به دلیل مایکروویورهای کوچکتر و ایمن تر ، این محدوده اضطراری را می توان به شدت کاهش داد. حتی چند صد متر فراتر از تسهیلات. این راه را برای نصب آنها در شهرها ، دانشگاه ها ، جوامع از راه دور و حتی مراکز صنعتی باز می کند. از آنجا که پانل های خورشیدی و توربین های بادی امروزی در حومه شهرها قرار دارند ، مایکروویو نیز ممکن است بخشی از چشم انداز انرژی شود.

مشارکت جامعه ؛ کلید پذیرش مایکروویو

بزرگترین چالش نه فنی و نه اقتصادی است ، بلکه اعتماد عمومی است. تاریخ صنعت هسته ای در ایالات متحده پر از تنش و بدبینی است و بدون تعامل شفاف با مردم ، هیچ پروژه ای حاصل نمی شود.

تحقیقات نشان می دهد که اگر توسعه دهندگان به صورت یک جانبه و بدون مشورت عمل کنند ، جوامع محلی پاسخ منفی خواهند داد. اما اگر آنها با جامعه همکاری کنند و به نگرانی ها ، امیدها و اولویت های مردم گوش دهند ، احتمال پذیرش بسیار بیشتر خواهد بود.

در برخی از مطالعات میدانی مانند میشیگان جنوب شرقی ، اعضای جامعه پیشنهاد کرده اند که این امکانات کوچک نه به عنوان یک مکان پنهان و ترسناک بلکه به عنوان یک مرکز اجتماعی طراحی شوند. آنها حتی ایده هایی مانند ساخت موزه های علمی ، مراکز بازدید کنندگان ، پروژه های هنری و فضاهای تفریحی را به همراه امکانات ارائه داده اند تا افراد بتوانند به این فناوری نزدیک شوند.

ریزگردها هسته ای هسته ای می توانند آینده تولید انرژی را تغییر دهند: تأمین برق پایدار برای شهرهای کوچک ، دانشگاه ها ، جوامع از راه دور ، مراکز داده اطلاعاتی مصنوعی ، معادن و حتی پایگاه های نظامی. این فناوری با داشتن ظرفیت کمتر از 1 مگاوات ، سادگی طراحی ، هزینه کمتر و قابلیت حمل و نقل آسان ، یک امیدوار کننده انقلابی در صنعت انرژی است.

اما موفقیت آن فقط مربوط به فناوری و اقتصاد نیست. نکته اصلی اعتماد و مشارکت جوامع محلی است. اگر توسعه دهندگان بتوانند فناوری را به عنوان بخشی از زندگی روزمره مردم معرفی کنند ، نه تنها آینده انرژی پاک بلکه یک رابطه جدید بین علم ، جامعه و محیط زیست را تشکیل می دهد.