المفاعلات النووية الصغيرة للمجتمعات المعزولة: هدف النانو النووي

يوجد حاليًا 160 غواصة وحاملة طائرات وكاسحات الجليد في جميع أنحاء العالم تعمل على تشغيل محطات الطاقة النووية الصغيرة، وفقًا للرابطة النووية العالمية.

إذا كان من الممكن بناء محطات الطاقة النووية على نطاق صغير بما يكفي لوضعها على متن غواصة، ألا يمكن أيضًا إلقاؤها بواسطة شاحنات أو طائرات هليكوبتر في مجتمعات نائية خارج الشبكة أو مواقع التعدين لتوفير مصادر الحرارة والطاقة الخالية من الانبعاثات؟ وقد شرعت إحدى الشركات في القيام بذلك على وجه التحديد: تقليل حجم المفاعلات النووية حتى يمكن توفيرها لكل مجتمع تقريبًا.

ويريد جيمس ووكر، الرئيس التنفيذي لشركة Nano Nuclear Energy Inc ، ومقرها في فانكوفر بكندا، أن يجعل هذا الأمر حقيقة بحلول عام 2030.

تعمل شركة نانو النووية على تطوير مفاعلات صغيرة محمولة، والمجتمعات النائية خارج الشبكة ومواقع التعدين - حيث الخيار الوحيد لتوليد الطاقة هو مولد الديزل - هي الأسواق الأولية الرئيسية للشركة.

وفي كندا، يمكن أن تكون الرمال النفطية كثيفة الاستخدام للطاقة في ألبرتا سوقًا أخرى لمحطات الطاقة النووية الصغيرة عديمة الانبعاثات.

يقول ووكر: "عندما نتحدث إلى المجتمعات الصغيرة في الشمال، يخبروننا أن تكاليف الديزل وحده تبلغ 10 ملايين دولار سنويًا لمجتمع يضم 800 شخص. وينطبق الشيء نفسه على عمليات التعدين. تكاليف الوقود وحدها يمكن أن تقتل اقتصاديات هذه الأشياء.

مفاعل زيوس الصغير في الحاوية

في حين تم تصميم المفاعلات المعيارية الصغيرة ( SMRs) لتوليد الطاقة بين 10 ميجاوات و300 ميجاوات، فإن المفاعلين الصغيرين اللذين تصممهما شركة النانو النووية سيكون لهما قدرات توليد طاقة أقل من 20 ميجاوات. لذلك ستكون عبارة عن أجهزة صغيرة الحجم صغيرة الحجم.

لا تنوي شركة Nano Nuclear بناء مفاعلات صغيرة فقط. يتضمن نموذج الأعمال المتكامل رأسياً للشركة وحدات أعمال ستتعامل مع سلسلة توريد الوقود النووي، بما في ذلك أنشطة التخصيب والنقل.

وقال ووكر لـ BIV: "هناك مشكلة كبيرة في سلسلة التوريد". "لذلك حاولنا التخفيف من ذلك من خلال تطوير أعمالنا في مجال الوقود. سنزود الصناعة بأكملها بهذا الوقود”.

اليورانيوم الموجود طبيعيًا ليس انشطاريًا، مما يعني أنه لا يمكن أن يؤدي إلى تفاعل متسلسل نووي مستدام ذاتيًا. ويجب تخصيبه لاستخدامه في معظم محطات الطاقة النووية.

وينطوي التخصيب على زيادة نسبة نظير اليورانيوم 235، وهو انشطاري، إلى ما بين 3 و5 في المائة لمحطات الطاقة النووية التقليدية، وما يصل إلى 20 في المائة لبعض تصميمات SMR الأحدث.

وقال ووكر: "ستواجه جميع المفاعلات الصغيرة والمتوسطة أو جميع الشركات النووية مشكلة في إمدادات الوقود، لأن الوقود المطلوب فعلياً لهذه المفاعلات الأكثر تقدماً هو مخصب بنسبة 10، 15، 20 بالمائة".

إن تجارة تخصيب اليورانيوم واعدة بشكل خاص لأن الولايات المتحدة تحتاج إلى استبدال 12% من اليورانيوم المخصب الروسي الذي قررت الآن التوقف عن استيراده.

شركة أخرى تابعة للمجموعة، وهي شركة Advanced Fuel Transportation Inc، ستقوم بنقل وقود اليورانيوم.

وقال ووكر: "هناك مشكلة كبيرة في سلسلة التوريد". لقد حاولنا التخفيف من ذلك من خلال تطوير أعمالنا في مجال الوقود. سنوفر هذا الوقود للصناعة بأكملها”.

نموذجان مختلفان قيد التطوير:

تمتلك الشركة نموذجين مختلفين من المفاعلات قيد التطوير، بخصائص وتقنيات مختلفة، لكن بخصائص صناعية مشتركة. تم تصميم كلاهما ليتم احتوائهما في حاوية قياسية، وكلاهما مصمم ليتم بناؤهما بالكامل في المصنع ثم نقلهما، جاهزين للتنشيط، إلى مواقع الاستخدام.

النموذج الأول هو زيوس، وهو يتمتع بقلب صلب تمامًا. يمكن بعد ذلك نقل الحرارة الناتجة عن التفاعل لاستخدامها كطاقة حرارية أو تحويلها إلى كهرباء. هذا هو حل التبريد المضغوط.

المفاعل الصغير زيوس

النموذج الثاني هو Odin حيث يكون الابتكار في التبريد غير المضغوط لمزيد من الأمان ولكن مع استخدام نظام تبريد غير مائي مما يضمن بالتالي إمكانية الوصول إلى درجات حرارة تشغيل أعلى.

المفاعل الصغير ODIN

لم يتم بعد بناء المفاعلين الصغيرين اللذين صممتهما شركة Nano Nuclear. وقال ووكر إنه يأمل أن يرى أول مبنى يتم بناؤه خلال السنوات الست المقبلة.

المقال المفاعلات النووية الدقيقة للمجتمعات المعزولة: هدف النانو النووي يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .