دلایل و پیامدهای گسترش جهانی سرمایه‌گذاری هسته‌ای در تولید انرژی؛ راکتورهای کوچک تولیدکنندگان بزرگ برق

فناوری امیدوارکننده

شرکت‌های فناوری هم اکنون در حال سرمایه‌گذاری در منابع انرژی تجدیدپذیر و غیر قابل تجدید هستند. با این حال، با تکثیر مراکز داده و افزایش مصرف انرژی آن‌ها که منجر به افزایش قابل توجهی در انتشار کربن شده و به عنوان مثال، انتشار کربن گوگل در طول پنج سال به دلیل هوش مصنوعی ۴۸ درصد افزایش یافته است. با افزایش مستمر پیش‌بینی شده در تقاضای انرژی، انتظار می‌رود تقاضای جهانی برق بین ۲۵ تا ۳۰ درصد افزایش یابد. این امر شرکت‌های فناوری را بر آن داشته تا در راکتورهای هسته‌ای کوچک سرمایه‌گذاری کنند. به گفته آژانس بین‌المللی انرژی، راکتورهای کوچک مدولار (SMR) راکتورهای پیشرفته‌ای با ظرفیت حدود ۳۰۰ مگاوات در واحد یا حدود یک‌سوم انرژی تولید شده توسط راکتورهای هسته‌ای سنتی هستند. نیروگاه هسته‌ای شناور آکادمیک لومونوسوف در روسیه اولین نیروگاه هسته‌ای شناور جهان بود که در سال ۲۰۲۰ عملیات تجاری خود را آغاز کرد و شامل دو راکتور هسته‌ای کوچک، هر یک با ظرفیت ۳۵ مگاوات بود. راکتورهای هسته‌ای کوچک بیشتری در حال حاضر در آرژانتین، روسیه، چین، کانادا، کره جنوبی و ایالات متحده آمریکا در حال ساخت هستند. اهمیت SMRها در توانایی آن‌ها برای ارائه انرژی پاک با کربن کم است. ویژگی‌های کلیدی راکتورهای هسته‌ای کوچک عبارتند از اندازه فشرده آن‌ها (اجازه حمل و نقل آسان توسط کامیون‌ها، واگن‌های ریلی، کشتی‌ها یا هواپیماها)، هزینه‌های پایین‌تر، افزایش ایمنی، راندمان بهتر در تولید انرژی که می‌تواند به طور انعطاف‌پذیری تقاضای متغیر را برآورده و امکان استقرار تدریجی و سریع آن‌ها را در زیرساخت‌های برق موجود فراهم می‌کند. علاوه بر این، طرح‌های آن‌ها پیچیدگی کمتری دارند و در نتیجه زمان ساخت سریع‌تر می‌شوند، همچنین در مقایسه با واحدهای سنتی، به دفعات کمتری به سوخت مجدد نیاز دارند (از هر ۳ تا ۷ سال). برخی از آن‌ها حتی برای کارکردن تا ۳۰ سال بدون سوخت‌گیری طراحی شده‌اند و نیازی به سرمایه‌گذاری اساسی ندارند و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. کل هزینه تخمینی برای دستیابی و راه اندازی یک راکتور کوچک ممکن است بیش از ۱۰۰ میلیون دلار نباشد، در حالی که راکتورهای هسته‌ای سنتی می‌توانند میلیاردها هزینه داشته باشند. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که راکتورهای هسته‌ای کوچک به عنوان منبع مناسبی برای تولید برق، با کاربردهای بالقوه بسیاری از جمله نمک‌زدایی، صنایع سنگین (مانند فولاد)، تولید هیدروژن و تأمین انرژی برای تأسیسات نظامی عمل می‌کنند. در نتیجه، بیش از ۷۰ طرح تجاری برای راکتورهای کوچک در سرتاسر جهان در حال توسعه است.

رقابت بین‌المللی

توسعه پایدار، تضمین دسترسی به انرژی مقرون به صرفه برای همه، نشان دهنده یک هدف حیاتی است که توسط کشورهای جهان دنبال می‌شود. با این حال، چالش‌های متعدد مانع دسترسی به انرژی، به ویژه در مناطق دورافتاده و روستایی می‌شود. بنابراین، کشورها و شرکت‌ها به دنبال راه حل‌های پاک و نوآورانه از طریق افزایش استفاده از راکتورهای هسته‌ای کوچک در ارتباط با منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. راکتورهای هسته‌ای کوچک و نیروگاه‌های هسته‌ای ویژگی‌های منحصربه‌فردی از نظر کارایی، اقتصادی و انعطاف‌پذیری دارند. راکتورهای کوچک بر خلاف منابع انرژی تجدیدپذیر متغیر که به آب و هوا و زمان بستگی دارد، خروجی انرژی قابل کنترلی را ارائه می‌دهند.
آن‌ها را می‌توان با منابع انرژی تجدیدپذیر برای افزایش کارایی در یک سیستم انرژی هیبریدی همراه کرد. بنابراین، ویژگی‌های راکتورهای هسته‌ای کوچک آن‌ها را قادر می‌سازد تا نقش مهمی در گذار به انرژی پاک و پیشبرد اهداف توسعه پایدار داشته باشند. کشورهای پیشرو در زمینه راکتورهای هسته‌ای کوچک شامل ایالات متحده، روسیه، چین، بریتانیا و اروپا هستند که «اتحادیه راکتورهای مدولار اروپا» را برای حمایت از ساخت راکتورهای کوچک تأسیس کردند.
در ایالات متحده، NuScale Power  اولین شرکتی بود که تاییدیه یک راکتور هسته‌ای کوچک را از کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده دریافت کرد. در روسیه، روس‌اتم یکی از پیشگامان بازار جهانی راکتورهای کوچک و متوسط است و راکتور RITM ساخت روسیه را توسعه داده است. فرانسه همچنین در حال کار بر روی توسعه  SMRها تحت پروژه Nuward جهت ارائه راه حل‌های پیشرفته انرژی هسته‌ای برای اروپا است. شرکت‌های فناوری برای سرمایه‌گذاری در این بخش رقابت می‌کنند. 
به عنوان مثال، آمازون در سال ۲۰۲۴ حدود ۳۸۰ میلیون پوند در راکتور Xe-100 سرمایه‌گذاری کرد. علاوه بر این، گوگل حدود ۶ تا ۷ واحد SMR با ظرفیت کل حدود ۵۰۰ مگاوات خریداری کرد.

تاثیرات بالقوه

براساس گزارش «وورد پالیسی هاب»؛ انتظار می‌رود راکتورهای هسته‌ای کوچک به طور قابل توجهی به امنیت انرژی در بسیاری از کشورها کمک کنند، به ویژه در اروپا که به دلیل جنگ روسیه و اوکراین با چالش‌هایی مواجه شده است. همچنین پیش‌بینی می‌شود همکاری اروپا و خلیج فارس در تولید هیدروژن و انتقال تخصص هسته‌ای اروپا به خلیج فارس تقویت شود. این امر امکان سرمایه‌گذاری‌های خلیج فارس در پروژه‌های هسته‌ای اروپا، به‌ویژه از طریق صندوق‌های ثروت دولتی که به دنبال تنوع بخشیدن به سرمایه‌گذاری‌ها به دور از نفت برای بازدهی پایدار و بلندمدت هستند، فراهم می‌کند. علاوه بر این، احتمالاً تلاش‌های اروپا برای گسترش راکتورهای هسته‌ای کوچک افزایش می‌یابد، به‌ویژه پس از اینکه کمیسیون اروپا با موفقیت انرژی هسته‌ای را در دستورالعمل‌های انرژی تجدیدپذیر اروپا ادغام و هیدروژن هسته‌ای را به عنوان منبع انرژی پاک طبقه‌بندی کرد. البته، چالش‌های مربوط به راکتورهای هسته‌ای کوچک شامل مسائل امنیتی و خطراتی مانند تهدیدات امنیت سایبری و خطرات فیزیکی و همچنین موانع اقتصادی، نظارتی و اجتماعی مانند هزینه‌های اولیه بالای طراحی و توسعه، محدودیت‌های نظارتی و بوروکراتیک به‌ویژه در مورد انتقال فناوری هسته‌ای بین کشورها، نگرانی‌های ناشی ازعدم دسترسی به حوادث هسته‌ای و مقاومت در جامعه محلی است.

مسیرهای آینده

به باور کارشناسان، جهان شاهد تقاضای فزاینده‌ای برای راکتورهای هسته‌ای کوچک خواهد بود که نشان دهنده آغاز عصر جدیدی با مصرف انرژی بالاتر ناشی از مراکز داده است، زیرا زیرساخت‌های ضروری برای اقتصاد دیجیتال متکی به هوش مصنوعی است. آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی می‌کند که مصرف برق در شرکت‌های فناوری و مراکز داده از مصرف برخی کشورها پیشی بگیرد. بنابراین، این احتمال وجود دارد که شرکت‌های فناوری به گسترش خود در راکتورهای مدولار کوچک (SMR) ادامه دهند که برای پیروزی در رقابت در هوش مصنوعی و همچنین تحقق اهداف توسعه پایدار ضروری است. این امر با تسهیل مقرراتی برای فرآیندهای صدور مجوز جهت ساخت و راه‌اندازی راکتورهای هسته‌ای کوچک همراه خواهد بود و تأیید می‌کند که انرژی هسته‌ای به یک بازیگر کلیدی در بخش انرژی در میان‌مدت و بلندمدت تبدیل خواهد شد زیرا شرکت‌ها در هر دو بخش فناوری و هسته‌ای برای ایجاد نوآوری در راکتورهای هسته‌ای کوچک همکاری می‌کنند. در نتیجه، رقابت بین شرکت‌های فناوری در زمینه راکتورهای هسته‌ای کوچک نشان‌دهنده تغییر استراتژیک به سمت منابع انرژی پاک و پایدار است. با افزایش تقاضای برق، انتظار می‌رود راکتورهای هسته‌ای کوچک (SMR) به زیرساخت‌های انرژی آینده تبدیل شوند، امنیت انرژی جهانی را افزایش و انتشار کربن را کاهش دهند. راکتورهای هسته‌ای کوچک آینده امیدوار کننده‌ای را برای انرژی پاک و پایدار نشان می‌دهند. با این حال، تحقق پتانسیل آن‌ها مستلزم مدیریت ریسک‌ها و چالش‌های مرتبط است؛ به‌ویژه، اجرای فناوری‌های ایمنی پیشرفته‌تر و ایجاد سیاست‌های سختگیرانه برای اطمینان از استفاده ایمن و مسئولانه از این فناوری. بنابراین، می‌توان گفت که این روند رقابتی پیشرفت‌های بیشتر در فناوری، هوش مصنوعی و اهداف توسعه پایدار را تسهیل می‌کند.  

روزنامه صبح ساحل