الجدل النووي: حل للطاقة للمستقبل أم مقامرة عالية المخاطر؟

إن فجر مصادر الطاقة المستدامة وظهور السيارات الكهربائية يمثلان حقبة من الوعي البيئي المتزايد. إن المستقبل الأخضر الذي كان بعيد المنال أصبح الآن في متناول أيدينا. ومع ذلك، لا يزال هناك مصدر للطاقة يستخدم منذ فترة طويلة ولا يزال يبرز كلاعب مثير للجدل في سباقنا نحو الاستدامة - الطاقة النووية. هذا الانقسام مصدر طاقة ولا يزال محبوبا من قبل البعض، ويخشاه البعض الآخر، مما يثير تساؤلا حول ما إذا كان هو الحل لاحتياجاتنا من الطاقة، أو مجرد بوابة لمجموعة من المشاكل.

الطاقة النووية: كيف تعمل؟

تسخر الطاقة النووية الطاقة من الذرات من خلال عملية تسمى الانشطار النووي. تتم هذه العملية داخل مفاعل نووي، حيث يتم قصف الذرات الثقيلة (مثل اليورانيوم والبلوتونيوم) بالنيوترونات. تؤدي هذه الاصطدامات إلى إطلاق كميات هائلة من الطاقة عندما تنقسم الذرات الثقيلة. عادةً ما يتم تسخير الطاقة المنطلقة كحرارة من هذا التفاعل لتزويد التوربينات التي تعمل بالبخار بالوقود والتي تُستخدم بعد ذلك لتوليد الكهرباء.

والجدير بالذكر أن هذا النوع من إنتاج الطاقة لا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون، مما يجعله بديلاً أنظف للوقود الأحفوري. ومع ذلك، فإنها تنتج أيضًا نفايات مشعة، مما يشكل تحديات كبيرة تتعلق بالبيئة والسلامة وتحتاج إلى إدارة حذرة.

الانقسام النووي

عند هذه النقطة، أثارت الطبيعة المزدوجة للطاقة النووية مناقشات حادة حول استخدامها لعقود من الزمن. فمن ناحية، فهي توفر مصدراً كبيراً للطاقة منخفض الكربون ويمكن أن يخفف من أزمة المناخ. ومن ناحية أخرى، يؤدي إنتاجها إلى نفايات خطرة ومشعة، مما يتطلب مرافق تخزين آمنة وطويلة الأجل لمنع الأضرار البيئية والمخاطر الصحية المحتملة. في حين أنها قد تكون متطرفة نتيجة لسوء التصميم أو الإدارة، فإن الحوادث الكارثية مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما تخدم فقط لمزيد من التأكيد على هذه المخاطر.

وتزيد من التحديات التكاليف الباهظة والوقت اللازم لبناء محطات الطاقة النووية. وهذه التكاليف، إلى جانب الخوف العام والعقبات التنظيمية، لا تزال تقوض المكانة التنافسية للطاقة النووية، خاصة مع استمرار انخفاض تكلفة الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية وزيادة كفاءتها.

التبني في عام 2023: أونتاريو، كندا

وعلى الرغم من الخلافات، فإن مناطق مختلفة حول العالم تواصل المضي قدمًا في التوسع في الطاقة النووية. على سبيل المثال، أعلنت أونتاريو، كندا، مؤخرًا أنها ستشرع في رحلة لتعزيز قدراتها في مجال الطاقة النووية استجابة للطلب المتزايد على الطاقة النظيفة. الطاقة يمثل هذا أول نمو حقيقي في الطاقة النووية المحيطة بالمقاطعة منذ أكثر من 30 عامًا   خطط التوسع ويقال أنها تشمل،

• توسيع مصنع موجود لجعله الأكبر في العالم
• بناء ثلاثة مفاعلات معيارية صغيرة في موقع آخر.

ويمثل هذا تحولاً كبيراً في صناعة عانت طويلاً بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة، وقضايا التكلفة، وأشباح الكوارث النووية الماضية.

بحلول عام 2050، تتوقع أونتاريو أن تتضاعف قدرتها على توليد الكهرباء إلى 88.4 جيجاوات، مدفوعًا باعتماد السيارات الكهربائية، والانتقال بعيدًا عن الوقود الأحفوري، والنمو السكاني. ولتحقيق هذه المضاعفة في القدرة، تعتزم المقاطعة أيضًا التحول إلى الطاقة التجريبية الحالية. والطاقة المتجددة الحقيقية مثل السدود الكهرومائية وطاقة الرياح.

في الوقت نفسه، تتطلع أونتاريو إلى حل مشكلة انقطاع مصادر الطاقة المتجددة من خلال توسيع قدرتها على تخزين الطاقة. وتخطط لزيادة سعة بطاريتها 24 ضعفًا خلال السنوات الثلاث المقبلة، كما تستثمر المزيد في الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ، وهو خيار تخزين أطول مدة.

الاستبعاد في عام 2023: ألمانيا

وفي الوقت نفسه، تقدم ألمانيا رواية مضادة، حيث أغلقت للتو آخر ثلاث محطات للطاقة النووية في وقت سابق من هذا العام، منهية بذلك أكثر من ستة عقود من استخدام الطاقة النووية داخل البلاد.

ومع ذلك، فإن قرار التخلي عن الطاقة النووية لم يلق استحسان الجميع. ويرى المدافعون عن الطاقة النووية أن التخلي عن الطاقة النووية قد يؤدي إلى زيادة الاعتماد على الوقود الأحفوري، خاصة وأن نمو الطاقة المتجددة لا يزال بطيئا، ومع ذلك، يعتقد المؤيدون أن هذه الخطوة سوف يحفز التحول نحو مصادر الطاقة المتجددة، حتى في الوقت الذي يتصارعون فيه مع التحدي المتمثل في التعامل مع النفايات المشعة طويلة الأمد.

ومع قرار التحول عن الطاقة النووية، انتقلت ألمانيا من دولة كانت تمتلك 36 محطة نووية إلى صفر.

حفرة مالية؟ المنظور الأمريكي

وتقدم الولايات المتحدة وجهة نظر أخرى بشأن المسألة النووية فورتشن ملاحظات وأنه على الرغم من استثمار مبلغ مذهل قدره 50 مليار دولار على مدار عقدين من الزمن لإحياء قطاعها النووي، فقد شهدت البلاد عوائد ضئيلة. إلى جانب ذلك، لا تزال الفضائح التي تنطوي على الفساد، والتكاليف الباهظة للمشاريع، والتحدي الذي لم يتم حله بعد المتمثل في التخلص من النفايات المشعة، تعصف بالقطاع.

وفي محاولة لتغيير هذا السرد، كان هناك توجه نحو المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMRs)، التي يتم الترويج لها كبدائل أكثر أمانًا وأرخص ثمنًا، لكن هذه تحمل مجموعة من المخاطر الخاصة بها، مما يثير تساؤلات حول مستقبل الطاقة النووية في الولايات المتحدة.

الاندماج النووي: أمل جديد؟

مع استمرار المناقشات حول الانشطار النووي، ظهرت عملية نووية بديلة - الاندماج النووي - كعامل محتمل لتغيير قواعد اللعبة. لطالما كانت هذه العملية جزءًا من الخيال العلمي، ونحن نتقدم ببطء ولكن بثبات في طريقنا نحو قهر "الكأس المقدسة" للطاقة النظيفة.

تتنوع الأسباب التي تجعلنا ننظر إلى الاندماج النووي باعتباره الكأس المقدسة للطاقة، وتشمل:

1. وفرة الوقود: يستخدم الاندماج نظائر الهيدروجين، مثل الديوتيريوم والتريتيوم، كوقود. يمكن استخراج الديوتيريوم من مياه البحر، بينما يُنتج التريتيوم من الليثيوم المتوفر بكثرة في قشرة الأرض. هذا يعني أن وقود الاندماج متوفر بكثرة وشبه محدود.
2. لا توجد نفايات مشعة عالية المستوى وطويلة العمر: لا ينتج الاندماج نفايات مشعة عالية المستوى كما يفعل الانشطار. سيتم إنتاج بعض النفايات ذات المستوى المنخفض، وستصبح مكونات المفاعل مشعة بمرور الوقت، لكن هذه مشكلة أقل بكثير من النفايات المشعة طويلة العمر الناتجة عن الانشطار.
3. السلامة: لا يوجد خطر انصهار نووي في مفاعل الاندماج، إذ تتوقف العملية إذا لم تكن الظروف مثالية. كذلك، على عكس التفاعل الانشطاري، لا يوجد احتمال لحدوث تفاعل خارج عن السيطرة في مفاعل الاندماج، مما يجعله أكثر أمانًا بطبيعته.
4. لا غازات الدفيئة: مثل الانشطار، لا ينتج الاندماج النووي غازات دفيئة، مما يجعله حلاً صديقًا للمناخ.
5. لا يوجد خطر الانتشار: لا يتضمن الاندماج النووي استخدام مواد يمكن استخدامها بسهولة في صنع الأسلحة النووية، مما يقلل من مخاطر الانتشار المرتبطة بالانشطار.

على عكس الانشطار النووي، الذي ينطوي على تقسيم الذرات الثقيلة، فإن الاندماج النووي هو عملية تنطوي على الجمع بين النوى الذرية الخفيفة، مثل الهيدروجين، لتشكيل ذرة أثقل، وإطلاق طاقة هائلة.

ومع ذلك، فإن تحقيق الاندماج النووي على الأرض ليس بالأمر الهين لأنه يتطلب درجات حرارة وضغوط عالية للغاية - وكل منها يمثل تحديات كبيرة في محاولتنا للسيطرة على مثل هذه التفاعلات وتسخيرها.

على الرغم من إمكاناته الواعدة، إلا أن الصعوبات التقنية التي تواجه تحقيق تفاعلات الاندماج النووي الخاضعة للرقابة كبيرة، ولا يزال الطريق إلى جعل الاندماج النووي واقعًا عمليًا طويلًا ومتعرجًا.

الخاتمة

يعكس النقاش الدائر حول الطاقة النووية كفاحنا المستمر لتحقيق التوازن بين الحاجة الملحة إلى طاقة مستدامة منخفضة الكربون والتحديات والمخاطر الكامنة المرتبطة بهذه التقنيات. وبينما ندفع حدود الابتكار، أصبح من الواضح أنه لا يوجد مصدر للطاقة بدون طاقته. في نهاية المطاف، سوف يعتمد التنقل الناجح لمستقبلنا الأخضر على محفظة الطاقة المتنوعة، وصنع السياسات ذات التفكير المستقبلي، والالتزام بكل من السلامة والاستدامة.