اقترحت المفوضية الأوروبية، في منتصف شهر آذار/ مارس قانون صافي الانبعاثات الصفري للصناعة (NZIA)، اللازم في استخدام تقنيات المفاعلات المتقدمة لإزالة الكربون. تم تطوير مثل هذه التقنيات، في أوروبا، بواسطة الشركات الناشئة. ورغم استثمارها بكثافة، إلا أنها موجودة فقط على الورق – على عكس تلك الموجودة بالفعل في المراحل المتقدمة في روساتوم.

التضمين الجزئي

يهدف مشروع القانون الجديد إلى “توسيع نطاق تصنيع التقنيات النظيفة في الاتحاد الأوروبي والتأكد من أن الاتحاد مجهز بشكل جيّد للانتقال إلى الطاقة النظيفة”. وفقًا لمشرعي القرار، يمكن تحقيق صفر انبعاثات الكربون إلى حدّ كبير من خلال الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المتجددة على الشواطئ والبطاريات والمضخات الحرارية والطاقة الحرارية الأرضية، والكهرباء، وخلايا الوقود، والغاز الحيوي، والتقاط الكربون وتخزينه واستخدامه، والتقنيات الشبكية، وتقنيات الوقود البديلة المستدامة، والتقنيات المتقدمة لإنتاج الطاقة من العمليات النووية مع الحد الأدنى من النفايات من دورة الوقود، والمفاعلات النووية المعيارية الصغيرة، وأفضل أنواع الوقود المرتبطة بها.

يهدف هذا القانون إلى إطلاق مشاريع جديدة، وتقصير الجداول الزمنية، وإسراع إجراءات الترخيص. ويتطلب أيضًا أن تؤخذ معايير الاستدامة لتقنيات الانبعاثات الصفرية بالاعتبار في المشتريات العامة، وبالتالي ضمان المبيعات المستقبلية، ودعوة إنشاء أكاديميات صناعة الانبعاثات الصفرية لتحسين مؤهلات الموظفين.

تعتقد جمعية التجارة للصناعة الطاقة النووية (المنتدى النووي الأوروبي)، والتي مقرها في بروكسل، أنه يتم التقليل من شأن المساهمة المستقبلية للتكنولوجيات النووية في إزالة الكربون في أوروبا. فقد أشارت الجمعية في بيان إلى أن المفوضية الأوروبية قررت إدراج القطاع النووي بشكل جزئي من خلال الرجوع إلى مفاعلات معيارية صغيرة (SMRS) والمفاعلات المتقدمة بموجب قانون صناعة الصفر الصافي. في حين تعتبر هذه الخطوة في الاتجاه الصحيح، لكنّ الجمعية النووية الأوروبية تعتقد أنه لا يزال ممكنًا تحقيق المزيد من خلال تضمين القطاع النووي ككل ومعاملته بطريقة التقنيات الاستراتيجية الأخرى نفسها. فقد صرّح يفيس ديسبازيل، المدير العام للمنتدى النووي الأوروبي، قائلًا:” إننا نتفهم أن المناقشات حول إدراج القطاع النووي في ظل قانون صافي الانبعاثات الصفري للصناعة قد أثبتت تحديًا، وبالتالي فمن الإيجابي أن نرى على الأقل بعض الإشارة إلى التقنيات النووية في النص. لكن لسوء الحظ، هذا ليس كافيًا“.

يقول بيان المنتدى النووي الأوروبي أيضًا إنّ قانون الصفر الصافي الصناعي سيقوم برسم المشهد للمساهمين الصناعيين في السنوات القادمة وتحديد درجة الحكم الذاتي الاستراتيجي للاتحاد الأوروبي من حيث التقنيات الرئيسية اللازمة لنقل الطاقة. في هذا الصدد، تقف الصناعة النووية على استعداد لتقديم ما هو مطلوب للوصول إلى الصفر بحلول العام 2050، وضمان أمن الإمداد، وتعزيز المرونة الأوروبية، ومعالجة القدرة على تحمل التكاليف.

ومع ذلك، يبدو أن المسؤولين الأوروبيين يعتقدون أن المفاعلات المتقدمة والمفاعلات النووية المعيارية الصغيرة – أي المشاريع الجديدة تمامًا – يمكنها “ضمان أمان الإمداد، وتعزيز المرونة الأوروبية ومعالجة القدرة على تحمل التكاليف”.

وقد تمّ الإعلان عن ثلاث شركات نووية ناشئة جديدة في أوروبا خلال شهر آذار/ مارس.

أبرز الشركات الناشئة: المملكة المتحدة

ستحصل شركة إنيل Enel الإيطالية على حصة في أول محطة طاقة نووية صغيرة تم بناؤها من قبل شركة نيوكليو Newcleo في المملكة المتحدة. حيث تعمل على تطوير مفاعلات صغيرة معيارية سريعة مع مبرد الرصاص. ومع ذلك، لا يحتوي موقع الشركة على أخبار خلال العامين 2022-2023 حول التقدم في تطوير المفاعل. الشيء الوحيد المعروف هو أن الشركة تخطط لبناء نموذج أولي كهربائي في العام 2026 لاختبار حلول الشركة “للتحديات المعروفة المتعلقة بالمعادن السائلة وخاصة الرصاص“. من المقرر أن يتم إطلاق مفاعل صغير 30 ميغا واط في العام 2030. وفي الوقت نفسه، تخطط الشركة للاستثمار في مصنع تصنيع موكس. وتتمثل خطة العام 2032 في بناء مفاعل نووي معياري صغير باستطاعة 200 ميغاواط مبرد بالرصاص.

على النقيض من ذلك، تقوم روسيا بالفعل ببناء محطة صغيرة للطاقة النووية مزوّد بمفاعل بريست BREST المبرد بالرصاص الذي سيستخدم وقود نيتريد اليورانيوم المختلط. حيث تم صبّ الخرسانة الأولى من أجل تأسيس وحدة طاقة تجريبية مزودة بمفاعل بريست في يونيو/ حزيران 2021. يتم بناء الوحدة في سيفرسك كجزء من مشروع بروييف (اختراق). سنخبرك المزيد عن مفاعل بريست وبناء وحدة الطاقة في عمود تقنيات المفاعل لدينا في إحدى القضايا التالية.

أبرز الشركات الناشئة: فرنسا

أسست هيئة الطاقة الذرية والبديلة الفرنسية (France’s Alternative Energies and Atomic Energy Commission- CEA) شركتين لبدء تشغيل مفاعلات معيارية صغيرة وتطويرها.

أولهما هي شركة هيكسانا- Hexana. حيث ستقوم هذه الشركة الناشئة بتطوير مفاعل نووي صغير نيوتروني سريع مبرد بالصوديوم يعمل بالتزامن مع وحدة تخزين الطاقة الحرارية عالية درجة الحرارة. سيكون للمحطة اثنين من المفاعلات النووية المعيارية الصغيرة باستطاعة تبلغ 400 ميغاواط لكل منهما، ووحدة تخزين الطاقة الحرارية قادرة على تحويل الحرارة إلى كهرباء. سوف تستخدم المفاعلات وقود أكسيد بلوتونيوم اليورانيوم المختلط.

يجب أن تكون المحطة مرنة للعمل في وضع متابع التحميل (ضبط ناتج طاقة المحطة مع تقلبات الطلب على الكهرباء) وأن تكون قادرة على التنافس مع المحطات العاملة بالغاز. إضافةً إلى توفير الحرارة للمستهلكين الصناعيين.

في روسيا، تمت دراسة تقنيات مفاعل الصوديوم السريعة المبردة الصوديوم وتطويرها تقريبًا منذ بداية الصناعة النووية. تم بناء كل من مفاعلات الأبحاث والطاقة، ولكن كان التركيز في شريحة توليد الطاقة على مفاعلات كبيرة مع زيادة قدرتها تدريجياً من 350 ميغاواط (BN-350) إلى 800 ميغاواط (BN-800) بدلاً من تلك الصغيرة. والخطوة التالية هي بناء وحدة مفاعل 1200 ميغاواط BN-1200. بدأت الدراسات الاستقصائية الهندسية للوحدة الجديدة بالفعل في الموقع، بما في ذلك الدراسات البيئية، وتحليل مسارات الطيران القريبة، وتقييم ظروف إدارة المياه، وما إلى ذلك.

الشركة الفرنسية الناشئة الأخرى هي ستيلاريا Stellaria التي تقوم بتطوير وحدة طاقة مع مفاعل كلوريد منصهر. يحتوي مفاعل الملح المنصهر هذا على ناتج حراري يبلغ 250 ميغاواط وناتج كهربائي 100 ميغاواط. حجم لبّه هو 4 أمتار مكعبة. من المفترض أن يكون المفاعل قادرًا على استخدام أنواع مختلفة من الوقود، بما في ذلك اليورانيوم، والبلوتونيوم موكس، والأكتينيدات البسيطة والثوريوم.

تقوم روساتوم، أيضًا، بتطوير مفاعلات الملح المنصهرة ولكنها تستخدم الفلوريد. في ديسمبر/ كانون الأول 2022، قدّم معهد دوليزهال Dollezhal للأبحاث والتنمية (جزء من روساتوم) مسودة تصميم لمفاعل أبحاث الملح المنصهر (MSRR). وقد كتبنا عن ذلك في العدد الأخير من النشرة الإخبارية.

ومن المتوقع أن تشارك الشركتان في مسابقة المفاعلات النووية المبتكرة في إطار خطة تطوير فرنسا 2030. حيث خصصت الحكومة الفرنسية 500 مليون يورو للبرنامج.

تعقيدات المفاعلات المتقدمة

إذا لم تغير المفوضية الأوروبية موقفها، فلن يتم تقديم أي دعم تنظيمي أو موارد بشرية أو تسويقية للمنشآت التي تستخدم تقنيات المفاعلات الحالية. ينطبق هذا، على سبيل المثال، على محطة الطاقة النووية Sizewell C التي لم يتم بناؤها بعد، حيث تخطط شركة فرام آتوم Framatome لبناء وحدتي طاقة مزوّدة بمفاعلات النووي الأوروبي المضغوط EPR. كما يغفل قانون صناعة الصفر الصافي أيضًا وحدات الطاقة الكبيرة التي تأمل بولندا في بنائها بالشراكة مع ويستنغهاوس Westinghouse والتي مقرها في الولايات المتحدة.

تظهر النظرة السريعة التي ألقيناها على الشركات الناشئة في فرنسا والمملكة المتحدة أن مفاعلاتها في مرحلة مبكرة جدًا من التطوير. حيث تمتلك هذه الشركات قدرًا هائلًا من دراسات المواد والحسابات والتعديلات والاختبارات ودراسات الجدوى في المستقبل. لكنّ هذا سيتطلب كثيرًا من المال، عدا عن الوقت والمهنيين الأكفاء.

بالإضافة إلى ذلك، فإن جدوى بعض المشاريع تثير الشكوك. وينطبق هذا، على وجه التحديد، على مشاريع مفاعل الكلوريد المنصهر. فالمهندسون الروس لا يخططون لاستخدامها لأن الكلوريد يعمل على المواد البنوية مثل الزئبق. إنه يفسد الهياكل بسرعة، لذلك تم التخلي عن الفكرة في فجر تطوير التكنولوجيا النووية في الاتحاد السوفياتي.

وبما أن تقنية الكلوريد لا تزال في مهدها، فإن المستثمرين يواجهون مخاطر عالية في الإنفاق الزائد أو حتى إلغاء المشروع. على سبيل المثال، في آذار/مارس، توقفت شركة يورنكو Urenco عن دعم مشروع U-Battery لتطوير مفاعل دقيق بالغاز عالي الحرارة بقدرة 4 ميغا واط “بسبب إعادة ترتيب الأولويات الضرورية في إطار استراتيجيتها“. مثال آخر هو شركو نوسكايل NuScale والتي مقرها الولايات المتحدة: ارتفعت تكلفة مشروع CFPP الخاص بها إلى 9.336 مليار دولار أمريكي، وكان السعر المستهدف للطاقة من المحطة 89 دولارًا أمريكيًا لكل ميغاواط / ساعة، بزيادة 53٪ عن التقدير السابق البالغ 58 دولارًا أمريكيًا لكل ميغاواط/ ساعة.

يجب أن نطور تقنيات المفاعلات، ونبحث عن حلول جديدة ونجرب تصميمات جديدة، لكن ينبغي ألّا نسمي كل مشروع جديد بأنه “متقدم”. فقد لا تعني كلمة “جديد” بالضرورة “أفضل” – دعونا لا نستبدل أحدهما بآخر ونخلط بين التكنولوجيا والتسويق. يكون المفاعل “متقدمًا” إذا أثبتت تقنيته كفاءته وطلبه العملاء. يمكن اعتبار VVER-1200 في قطاع المفاعل الكبير وRITM-200 في قطاع المفاعلات المعيارية الصغيرة متقدمين. حيث يتم بناء أو تحضير مفاعلات VVER-1200 للبناء في ثلاث قارات. كما يتم تثبيت مفاعلات RITM-200 على كاسحات الجليد النووية الروسية. وخلال السنوات القليلة المقبلة، سيتم أيضًا تركيب مفاعلات RITM-200 على وحدات الطاقة العائمة لتزويد مرافق التعدين والمعالجة في بايمسكي غوك بالطاقة؛ كما سيتم بناء نسختهما البرية في ياقوتيا.

لقد قمنا بتحليل المنشورات على موقع الأخبار النووية العالمية لنرى أن الإشارات الأولى لـ “المفاعلات المتقدمة” تعود إلى العام 2014 وأن المصطلح قد استخدم لأول مرة في الولايات المتحدة. في أغسطس/ آب، وافق المهندسون الكوريون الجنوبيون ومختبر أرغون الوطني على تطوير نموذج أولي لمفاعل EBR-II بشكل مشترك. في نوفمبر/ تشرين الثاني، تلقت خمسة مشاريع للبحث والتطوير 13 مليون دولار أمريكي من وزارة الطاقة الأمريكية.