أصدرت وكالة الطاقة النووية التابعة لمنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (NEA) الإصدار الثاني من لوحة معلومات المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR). توضح هذه الوثيقة التطورات في تقنيات هذا النوع من المفاعلات وتنظم البيانات عبر أبعاد متعددة. في حين أن لوحة معلومات المفاعلات المعيارية الصغيرة يمكن أن تكون بمثابة مرجع قيّم لمدراء الاستثمار، لكن تجدر الإشارة إلى وجود أخطاء كبيرة فيما يتعلق بمشاريع وتقنيات المفاعلات المعيارية الصغيرة الروسية الرائدة في هذا المجال. ولذلك، ينصح بالحذر عند استخدام هذا المورد لاتخاذ قرارات الاستثمار.

بالنسبة للإصدار الثاني من لوحة معلومات المفاعلات النووية الصغيرة، فقد حدد خبراء وكالة الطاقة النووية 98 تقنية من تقنيات المفاعلات النووية الصغيرة حول العالم، ولكن حُلل فقط 56 منها: “وهي المفاعلات النووية الصغيرة التي كانت المعلومات المطلوبة المتاحة للعامة قابلة للتقييم والتي كان المصممون ذوو الصلة على استعداد للمشاركة فيها“. أما الباقي فيشمل تقنيات المفاعلات المعيارية الصغيرة التي ليست قيد التطوير النشط، أو قد تكون بدون موارد بشرية أو مالية، أو أُلغيت أو أوقفت بشكل مؤقت إلى أجل غير مسمى. تستند التقييمات الواردة في الإصدار الأخير من لوحة المعلومات في المفاعلات المعيارية الصغيرة إلى التقدم المحرز حتى الموعد النهائي في 10 نوفمبر/ تشرين الثاني 2023.

نُظمت بيانات المفاعلات المعيارية الصغيرة في الوثيقة وفق اتجاهات عدة، بما في ذلك التقدم الذي حصل بدءًا من المفهوم وصولً إلى النشر التجاري، وتحديد المواقع حسب البلد، وأصحاب المواقع، ومتطلبات تخصيب الوقود، ونوع المبرد، والتطبيقات، والميزات الإضافية.

بحث في المنهجية

إن عدد المفاعلات الصغيرة والمتوسطة العاملة هو أول ما يفاجئ القارئ النبيه: “توجد ثلاث مفاعلات صغيرة قيد التشغيل: HTR-PMفي الصين،  وKLT-40Sالعائم في روسيا، إضافة إلى مفاعل اختبار درجة الحرارة العالية (HTTR) في اليابان.” لكن المفاعل الأخير يُعدّ مفاعلًا بحثيًا، وعادةً لا يُشار إلى مفاعلات الأبحاث على أنها مفاعلات صغيرة الحجم – بل منشآت توليد الطاقة فقط، وكذلك تُعد المفاعلات التجريبية. إذا سمح المؤلفون بإدراجها في صفوف المفاعلات المعيارية الصغيرة، فيجب عليهم على الأقل أن يأخذوا في الاعتبار مفاعل أبحاث النيوترونات السريعة متعدد الأغراض MBIR الذي تبنيه شركة روساتوم في ديميتروفغراد (روسيا)، مع دعوة الأطراف المهتمة للانضمام إلى برنامج البحث.

إن ذكر السفن التجارية باعتبارها تطبيقًا محتملاً لتكنولوجيا المفاعلات المعيارية الصغيرة يثير أيضًا تساؤلات. فماذا إذن عن سيفموربوت، الناقلة الخفيفة الوحيدة في العالم التي تعمل بالطاقة النووية والمملوكة لشركة روساتوم؟ وهي تعمل على طريق بحر الشمال وتقوم بتسليم البضائع إلى موانئ عديدة.

كذلك لم تُذكر مفاعلات RITM-400 ذات التصميم الروسي في الوثيقة. والتي سيُركيب أولها على كاسحة الجليد روسيا- Rossiya التابعة لعائلة ليدر بروجيكت- Leader Project. وقد بدأ بالفعل إنتاج المعدات الأساسية وأنظمة التحكم للمفاعلات. تجري المناقشات الآن لتنفيذ تعديل بري على مفاعل RITM-400 لتزويد منشآت الإنتاج التابعة لشركة التعدين الروسية العملاقة نورنيكل بالطاقة. وقد دخل الطرفان في اتفاق نوايا وتعاون.

أخيرًا، والأهم من ذلك، لم تذكر لوحة معلومات المفاعلات المعيارية الصغيرة في محطة الطاقة النووية البرية الصغيرة المزودة بمفاعل SHELF-M، والتي يطورها معهد دوليجال للأبحاث والتطوير لهندسة الطاقة (NIKIET، وهو جزء من روساتوم). فقد قال الرئيس التنفيذي لشركة روساتوم ما وراء البحار، إيفجيني باكرمانوف، في أتوم إكسبو 2024 إن المرحلة الهندسية لتصميم SHELF قد اكتملت، إضافة إلى عدد من برامج البحث والتطوير المتعلقة بتطبيق هذه التكنولوجيا. وبما أن الموقع المستقبلي قد حُدد في تشوكوتكا وقُدّر عدد المستفيدين منه وأكبرهم، فيُتوقع اتخاذ قرار إطلاق مشروع SHELF في وقت لاحق من هذا العام. ستقوم محطة الطاقة النووية المزودة بمفاعل SHELF-M بتزويد الطاقة إلى رواسب الذهب في سوفينوي والمناطق المجاورة في تشوكوتكا.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه، لسبب ما، تدعو لوحة معلومات منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية عن المفاعلات المعيارية الصغيرة لتكون مطورًا مستقلاً لمفاعل BREST-OD-300. ومع ذلك، فهي شركة تابعة لروساتوم. بشكل عام، تعمل روساتوم على ما لا يقل عن عشرة تصميمات للمفاعلات الصغيرة والمتوسطة، كل منها في مرحلة مختلفة من الاكتمال.

دائرة التقييم

يستخدم المؤلفون دائرة مقسمة إلى ست حلقات متحدة المركز وستة قطاعات لتقييم التقدم المحرز في كل تصميم من المفاعلات المعيارية الصغيرة. يجسد كل قطاع بعدًا محددًا للتقييم. أولها هو الترخيص: “تتبع معايير تقييم التقدم المحرز في الترخيص معايير الترخيص الدولية بشكل وثيق، بما في ذلك التفاعلات السابقة للترخيص مع الهيئات التنظيمية، والموافقة على التصميم، والبناء، وإصدار تراخيص التشغيل. تُمنح نقاط إضافية للشركات الصغيرة والمتوسطة التي لديها أنشطة ترخيص في ولايات قضائية متعددة على أي مستوى”.

البعد الثاني هو تحديد المواقع: “تعكس معايير تقييم التقدم في تحديد المواقع قرارات أصحاب المواقع وتأخذ في الاعتبار جاهزية ترخيص مواقع بناء المفاعلات المعيارية الصغيرة. تمنح نقاط إضافية لتقنيات المفاعلات المعيارية التي تحقق تقدمًا في مواقع متعددة على أي مستوى“.

البعد الثالث هو التمويل: “تعكس معايير تقييمات التمويل الإعلانات العامة من مصممي المفاعلات وتقارير التمويل من المصادر المتاحة للعامة“.

البعد الرابع هو جاهزية سلسلة التوريد: “تأخذ معايير تقييم التقدم في جاهزية سلسلة التوريد في الاعتبار زيادة مستويات الالتزام التي تنعكس في مذكرات التفاهم والعقود الملزمة والشراكات الرسمية والمشاريع المشتركة أو الاتحادات مع الموردين أو شركات الهندسة والمشتريات والبناء”.

البعد الخامس هو المشاركة: “تعكس معايير المشاركة عدد المشاركات مع الأشخاص والمجتمعات المرتبطة بمشروع المفاعلات المعيارية الصغيرة، كما يتضح من مذكرات التفاهم أو الموافقات أو الاجتماعات العامة أو اتفاقيات تقاسم المنافع“.

البعد السادس هو الوقود: “تعتمد معايير تقييم التقدم في مجال الوقود على التقدم نحو التوريد التجاري للوقود المؤهل. بمجرد وجود منشأة تصنيع وقود مرخصة وعاملة، تُعد جنبًا إلى جنب غيرها المستخدمة بالفعل في المحطات العاملة. وبالنسبة إلى المفاعلات الصغيرة والمتوسطة عند هذا المستوى من النضج، فإن المراحل التالية تشمل عقود توريد الوقود وترخيص تشغيل المفاعل بالوقود المحدد“.

تغطي المعايير المذكورة أعلاه أبعاد التقييم الرئيسة وتستطيع تتبع التقدم المنجز في تصميمات مختلفة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم، ولكن المقاييس مشكوك فيها. على سبيل المثال، هل ينبغي منح نقاط إضافية نهائية لتقنيات المفاعلات المعيارية الصغيرة التي تحقق تقدمًا في مواقع متعددة على أي مستوى؟ ويمكن التذكير بمثال شركة وستنجهاوس في هذا الصدد. فقد فشلت الشركة في إنهاء البناء المتزامن لوحدات مفاعلات كبيرة في موقعين، لذلك أوقف مشروع فيرجيل سي سمر.

تبدو أنشطة الترخيص في ولايات قضائية متعددة كنقاط إضافية غامضة أيضًا إذا تذكرنا فضيحة شركة نوسكايل- NuScale للطاقة. فقد تقدمت الشركة بطلب للحصول على ترخيص لتصميم واحد ولكنها اقترحت بناء تصميم آخر، وخططت لترخيصه لاحقًا. في نوفمبر/تشرين الثاني الماضي، ألغيت خطط بناء أول مفاعل نموذجي صغير في الولايات المتحدة في مختبر أيداهو الوطني، واتُهمت شركة نوسكايل بتقديم معلومات مضللة. إن ادعاء شركة نوسكايل ببناء مفاعلات معيارية صغيرة الحجم في بلدان أخرى هو على الأقل غير أخلاقي في هذا السياق.

معايير المشاركة هي أيضا موضع شك. تمنح أعلى النقاط في حال وجود “دليل على عشرة أنشطة مشاركة أو أكثر مع المجتمع المدني“. أولا، ليس واضحًا لماذا عشرة. ثانيًا، ليس واضحًا ما الذي يمكن اعتباره نشاطًا للمشاركة. تنص الوثيقة على ما يلي: “سيُنظر في أنشطة المشاركة في وسائل الإعلام الرئيسة وغير النووية من خلال مقاطع الفيديو أو البث الصوتي أو المقابلات، إضافة إلى مذكرات التفاهم والتأييد والاجتماعات العامة واتفاقيات تقاسم المنافع من مجموعات أصحاب المصلحة التالية: الحكومات الوطنية والحكومات دون الوطنية، وحكومات السكان الأصليين، والنقابات العمالية، والمنظمات غير الحكومية، ومنظمات المجتمع المدني، والمنظمات المجتمعية، والجامعات، والمستخدمين النهائيين والعملاء، والمجالس الاستشارية“. إليكم مثال: بُنيت كنيسة أرثوذكسية في بيفيك (روسيا) بدعم من أول محطة طاقة نووية عائمة في العالم، أكاديميك لومونوسوف. هل ينبغي اعتبار ذلك بمثابة نشاط مشاركة واحد أو عدة أنشطة؟

يجب أن نشير أيضًا إلى أن عبارة “لم تكن هناك معلومات حديثة متاحة بسهولة من مصادر عامة يمكن التحقق منها فيما يتعلق بأنشطة المشاركة” فيما يتعلق بتصميم BREST-OD-300 لا تتوافق مع الواقع. يتم بناء BREST-OD-300 في مباني مصنع الكيماويات السيبيري، والذي يعد جزءًا من قسم الوقود في روساتوم، لذلك يجب قياس عمق المشاركة من خلال الأخذ في الاعتبار أنشطة الشركتين – على الأقل في سيفيرسك حيث يقع المصنع. إن النظر إلى مشاركة BREST-OD-300 بشكل منفصل عن مصنع الكيماويات السيبيري أو قسم الوقود في روساتوم هو أمر لا معنى له، مثل محاولة قياس مشاركة كل مفاعل فردي في محطة طاقة نووية متعددة المفاعلات. تجدر الإشارة إلى أن سيفيرسك هي مدينة شركة، وبالتالي فإن مشاركة مصنع الكيماويات السيبيري في الحياة المجتمعية كانت في أقصى مستوى لعقود عديدة.

معالج النفايات

اقترحت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية مشروعًا مشتركًا حول تكامل النفايات للمفاعلات الصغيرة والمتقدمة: “يهدف المشروع المشترك لـمنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية إلى تكامل النفايات لتصميمات المفاعلات الصغيرة والمتقدمة (WISARD)  إلى الاستفادة من الفرصة الفريدة الحالية لدمج إدارة النفايات من بداية دورة حياة تصميم المفاعلات المعيارية الصغيرة  <…> ستعمل منصة WISARD المخصصة التابعة لمنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية على تسهيل التعاون والتفاهم بين أصحاب المصلحة طوال دورة حياة المحطة، الأمر الذي سيكون المفتاح لبناء برنامج ناجح ومستدام“. من المؤكد أن فكرة بناء مثل هذه المنصة مثيرة للاهتمام ومفيدة وواعدة. ولكن إذا كانت عضوية المنصة مقتصرة على دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية، فمن المرجح أن تقوم الدول الأخرى بتطوير أنظمة إدارة النفايات الصغيرة والمتوسطة الخاصة بها أو إنشاء منصة مماثلة داخل اتحاد آخر، مثل البريكس، على سبيل المثال.

في الوقت الحالي، لا تزال إدارة نفايات المفاعلات المعيارية الصغيرة في المرحلة الأولى من التطوير، كما تقول لوحة المعلومات: “لم تكن هناك معلومات كافية متاحة من مصادر عامة يمكن التحقق منها لتقييم التقدم المنجز في المفاعلات المعيارية الصغيرة من حيث تخطيط إدارة النفايات والاستعداد لنهاية دورة الحياة. ويتوقع أن يتضمن العمل على الإصدارات المستقبلية من لوحة معلومات اقترحت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية عن المفاعلات المعيارية الصغيرة تطوير منهجية ومعايير لتقييم التقدم المحرز في هذا المجال“.

مقدمة إلى المفاعلات المعيارية الصغيرة

إذا كانت المعلومات المتعلقة بالتصميمات الروسية صحيحة، فيمكن توصية المدراء الماليين الراغبين في معرفة المزيد عن التقدم المحرز في هذه التكنولوجيا بلوحة معلومات المفاعلات المعيارية الصغيرة، لمقارنة تصميمات مفاعلات المعيارية الصغيرة الحالية عبر عدد من المعايير، ولتقريب الإجابة على سؤال ما إذا كان من الأمر يستحق الاستثمار في تقنية أو تصميم معين. تؤكد الوثيقة على ثلاث مزايا رئيسة لتوليد الطاقة النووية، والتي تحدث عنها ممثلو روساتوم لسنوات عديدة في أماكن مختلفة: المساهمة في إزالة الكربون، واستقرار الأسعار، وإنتاج الكهرباء. ويكتب مؤلفو لوحة معلومات مفاعلات المعيارية الصغيرة: “سيكون للمنشآت الصغيرة والمتوسطة دور أساسي ومتزايد الأهمية لتؤديه في دعم أهداف إزالة الكربون“.

كما أنهم يشيرون إلى التحديات التي تواجهها الطاقة النووية، والتي تشمل تسليم المشاريع النووية في الوقت المحدد وضمن حدود الميزانية، وإتاحة الوصول إلى كميات كبيرة من رأس المال بأسعار تنافسية، وضمان سلسلة توريد صحية ومرنة، وضمان وجود قوى عاملة ماهرة.

وهذا يسلط الضوء على مزايا الوحدات الصغيرة والمتوسطة: نظرًا لصغر حجمها، فهي أكثر أمانًا وأسهل في البناء وأرخص من حيث القيمة الإجمالية. إضافة إلى سهولة دمجها في الشبكات الحالية، ولديها مزيد من خيارات النشر، وغالبًا ما تكون لديها إمكانية لتطبيقات إضافية، مثل إنتاج الحرارة (كما هو الحال في أكاديميك لومونوسوف) والنظائر.

المؤلفون على يقين من أن تكنولوجيا المفاعلات المعيارية الصغيرة لديها نافذتان للفرص. أولا، “ستؤدي المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الحجم والمفاعلات المتقدمة ذات المستويات العالية من الاستعداد دورًا رئيسًا في الوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2050 من خلال دعم جهود إزالة الكربون التي يتوقع أن تكتسب زخمًا في ثلاثينيات وأربعينيات القرن الحالي”. ثانياً، “يمكن نشر المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الحجم والمفاعلات المتقدمة ذات مستويات الاستعداد المنخفضة حالياً على نطاق واسع اعتباراً من أربعينيات القرن الحالي لتوفير الكهرباء والحرارة والهيدروجين، ويمكن أن تساهم في الاستدامة طويلة المدى من خلال دورات الوقود النووي المتقدمة“.