تحديث بشأن SMRs (المفاعل المعياري الصغير) - لا يزال مستقبل الطاقة النووية

الأحلام والمخاوف النووية

الطاقة النووية موضوع مثير للجدل.

أولاً، لأسباب عقلانية، بسبب جانب السلامة، كانت كارثة تشيرنوبيل أو فوكوشيما بمثابة تذكير بما يمكن أن يحدث عندما تفشل.

ثانياً، بسبب الارتباط الأقل عقلانية بالأسلحة النووية، فضلاً عن الخوف منها أي وقت الإشعاع، غالبًا ما يكون مدفوعًا بالثقافة الشعبية والخيال العلمي.

كما يُنظر إليها على أنها منافس لمصادر الطاقة المتجددة "الحقيقية" مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وبديل ضعيف لها.

ومع ذلك، فهو مصدر قوي للغاية للطاقة، في الواقع، هو الأكثر كثافة المتاحة للحضارة الإنسانية حيث أن ذرة واحدة صغيرة من اليورانيوم قادرة على استبدال مئات اللترات من النفط، أو طن من الفحم، أو 1 قدم مكعب من الغاز.

المصدر موقع الطاقة

كما أنها مصدر طاقة منخفض الكربون للغاية، مما جعل بعض الناشطين في مجال المناخ يعيدون النظر في نظرتهم للطاقة النووية. وهذا صحيح بشكل خاص لأن الطاقة النووية قادرة على توفير حمولة أساسية من الطاقة بغض النظر عن الظروف الجوية أو الوقت من اليوم، وهو أمر لا تستطيع مصادر الطاقة المتجددة القيام به إلا من خلال مجمعات البطاريات الضخمة.

النووية الجديدة

في الآونة الأخيرة، ظهر جيل جديد من المدافعين والمهندسين النوويين، وهم على استعداد لانتقاد المسار الذي سلكته الصناعة حتى الآن. وشكاواهم بشأن الطاقة النووية في وضعها الحالي ذات شقين: الحجم والوقود.

الصغيرة جميلة؟

تميل محطات الطاقة النووية إلى أن تكون مشاريع ضخمة. الإنتاج بالجيجاواط، والاستثمارات المطلوبة بعشرات المليارات، ووقت البناء بالسنوات إن لم يكن بالعقود. وهذا يسبب بعض المشاكل:

• صعوبة إيجاد الأموال من التمويل الحكومي، بسبب الفارق الزمني الكبير بين بداية المشروع وتاريخ أول إنتاج للطاقة.
• وهو ليس مناسبًا للبلدان الصغيرة أو المناطق النائية، ويتطلب إلى حد ما تكييف شبكة الطاقة بأكملها مع محطة الطاقة النووية.
• عندما يحدث خطأ ما، بدلا من وقوع حادث محلي، يمكن أن يصبح كارثة على مستوى القارة.
• كل مشروع ضخم عبارة عن تصميم تجريبي مخصص، مما يمنع الصناعة من تطوير أي نوع من التقييس في عملية الإنتاج.

تبرز هذه النقطة الأخيرة بشكل خاص بعد فشل محطات الطاقة المركزية الكبيرة في العقود القليلة الماضية والتي كان لها تأثير على تجميد الصناعة بشكل فعال. حتى أنها تسببت في تدميرها الكامل (وربما الدائم) في دول مثل ألمانيا.

كلما كانت محطة توليد الكهرباء أكبر، زاد إنتاج الطاقة في مكان واحد فقط. وهذا يجعل تبريد المفاعل أكثر صعوبة وأكثر خطورة إذا حدث خطأ ما.

لذلك يتجه الاهتمام الآن إلى المفاعلات الصغيرة التي تسمى SMR (المفاعلات المعيارية الصغيرة). سيتم إنتاجها بشكل متسلسل، مثل السفن أو الآلات، ثم يتم نقلها بالشاحنات إلى موقع محطة الطاقة الخاصة بها. يأتي الجزء المعياري من حقيقة أن محطة الطاقة النووية القائمة على تقنية SMR ستضم ما بين 4 إلى 20 مولد طاقة "معياري"، كل منها متطابق مع الآخر.

بل إن هناك اتجاهًا لتطوير مفاعلات صغيرة لتطبيقات متخصصة مثل الحرارة الصناعية، والقواعد العسكرية، والمجتمعات النائية، أو حتى قواعد القمر.

المصدر الوكالة

التصاميم والوقود الخاطئ؟

التصاميم

مناقشة أخرى هي تصميم النباتات نفسها. ويرى بعض المتخصصين أن التصميمات المبردة بالمياه أقل أمانًا بطبيعتها، لأنها تتطلب تدفقًا مستمرًا من المياه، ويعتمد على نظام معقد من المضخات والأنابيب، وهو بالضبط ما فشل في حادثة فوكوشيما.

ويجري تطوير تصميمات تبريد مختلفة، مع استهداف السلامة السلبية، مما يضمن تبريد المفاعل دون أي تدخل خارجي في حالة حدوث خطأ ما.

اختيار الوقود

وينتقد آخرون التركيز على اليورانيوم كوقود. لأسباب فيزيائية أساسية، تم تفضيل هذا الوقود على البدائل لأن الطاقة المنتجة مع اليورانيوم تنتج البلوتونيوم. والبلوتونيوم عنصر أساسي في الأسلحة النووية.

وفي الفترة 1950-1980، عندما وُلدت معظم الصناعة النووية، كان يُنظر إلى ذلك على أنه حدث جودة. كان ذلك بعد الحرب الباردة، واعتبرت العديد من الدول الحاجة إلى مواد الأسلحة النووية شرطًا لسلامتها. وهذا أمر أقل قبولاً بكثير من جانب الرأي العام اليوم، وخاصة في ظل التهديد المتمثل في الانتشار النووي والإرهاب.

بالإضافة إلى ذلك، يعتبر اليورانيوم في الأساس وقودًا أكثر خطورة، مع المزيد من مخاطر التفاعلات التسلسلية الخارجة عن السيطرة. ويدعو الآن العديد من المتحمسين النوويين والشركات الناشئة إلى استكشاف مفاعلات الثوريوم بدلاً من ذلك.

زوبعة في الابتكار

إذا سألت أي متخصصين حتى قبل عام أو عامين فقط، لقال معظمهم إنهم يشعرون بأن المفاعلات الصغيرة والمتوسطة ستكون مستقبل الصناعة النووية.

"مع الشركات الصغيرة والمتوسطة، فتحنا مجموعة كاملة من العملاء."

الرئيس التنفيذي لشركة رولز رويس

لكن مع إلغاء مشروع نوسكيل للطاقة الخالية من الكربون مؤخرًا، أثار ذلك تساؤلًا حول قدرة المفاعلات النووية الصغيرة على منافسة مصادر الطاقة المتجددة والطاقة النووية التقليدية من حيث التكلفة، أو حتى الطاقة النووية ككل، بالنظر إلى تجاوز تكاليف محطات الطاقة النووية "التقليدية" التي افتُتحت مؤخرًا بعشرات المليارات من الدولارات. فنلندا و الولايات المتحدة الأمريكية.

وقد يكون هذا النمو في التكلفة مثيرا للقلق إذا لم يكن الوضع مماثلا بالنسبة لصناعة الطاقة بأكملها، بما في ذلك مصادر الطاقة المتجددة.

وهو أمر بحثناه بتفصيل أعمق في مقالتنا "انهيار الطاقة المتجددة عام 2023". للاستئناف قريبًا، عانت الشركات المصنعة لتوربينات الرياح والألواح الشمسية، وكذلك شركات بناء محطات الطاقة النووية، من مجموعة من المشاكل:

• التكاليف المتزايدة للسلع مثل المعادن والخرسانة والطاقة، كلها مطلوبة للمشاريع الصناعية.
• التضخم العام، مما يرفع تكلفة العمالة الماهرة.
• تعطل سلسلة التوريد بسبب الوباء مشاكل في ممرات التجارة الدوليةوالحرب التجارية والعقوبات الغربية ضد روسيا والصين.
• ارتفاع أسعار الفائدة، وزيادة التكاليف بقوة على المشاريع كثيفة رأس المال مثل توليد الطاقة.

كل هذه الظواهر تضر بقدرة منتجي الطاقة، جميع منتجي الطاقة، على توفير محطات بتكلفة رخيصة كما كان مخططا لها سابقا. ولكن باستثناء إذا كنا نخطط لعدم استخدام الطاقة من الآن فصاعدا، فهذا شيء سيتعين علينا إعادة تسعيره.

الوقود الأحفوري، أو مصادر الطاقة المتجددة، أو النووية، جميعها ستكون الأكثر تكلفةً في بيئة اقتصادية مرتفعة التضخم ومعدلات الفائدة. لذا، فإن رد فعل الأسواق لاختيار مصادر الطاقة المتجددة والمفاعلات النووية الصغيرة لارتفاع تكاليفها في هذا السياق ليس منطقيًا تمامًا.

لقد بدأت للتو

ومن المرجح أيضًا أن تكون المخاوف بشأن إلغاء المصانع التجريبية في غير محلها. كان مشروع الطاقة الخالية من الكربون بحكم تعريفه مشروعًا تجريبيًا.

ومن المتوقع أن يأتي خفض تكاليف المفاعلات النووية الصغيرة مقارنة بالمشاريع النووية الأخرى من مصدرين:

1. استهلاك تكاليف البحث والتطوير على عشرات ومئات من محطات الطاقة المماثلة.
2. سير عمل ثابت لخط التجميع، مما يسمح بالتحسين والاقتصاد في الحجم.

لذلك فمن المحتمل أن تكون أي محطة طاقة صغيرة الحجم (SMR) باهظة الثمن إلى حد ما بالنسبة لأول 5 أو حتى 10 محطات طاقة. فقط عندما تصل إلى أقصى سرعة، ستشكل الفوائد الاقتصادية بيان التصميم. إنها نفس الطريقة التي ستكلف بها السيارة النموذجية لكل وحدة أكثر من الطراز الراسخ والمنتج بكميات كبيرة.

وهذه أيضًا ظاهرة معروفة في الصناعات المبتكرة، تسمى “أودية الموت”. وبين كل مرحلة ذروة الحماس، تليها قمة التشاؤم. ويحمل المستثمرون المركزون على المدى الطويل والاستثمار العام الصناعات المبتكرة خلال هذه الفترات السلبية ويعززون التقدم على المدى الطويل.

المصدر ThirdDerivative.org

وحتى لو ثبت أن التصميم المحدد لشركة Nuscale مكلف للغاية، فإن هذا يقول القليل عن الملح المنصهر، والثوريوم، ووقود HALEU، أو زوارق الطاقة النووية (انظر المزيد أدناه).

وبشكل عام، يبدو أن الصناعة بدأت في الابتكار مرة أخرى، على الأرجح بسبب أزمة الطاقة الناجمة عن الحرب في أوكرانيا. ومع تصاعد التوترات في الشرق الأوسط، فإن تكرار أزمة الطاقة في السبعينيات ليس مستبعدا، ومن شأنه أن يكرر تأثيرها على الصناعة النووية، مما يجعل دول مثل فرنسا تولد 1970٪ من احتياجاتها من الكهرباء باستخدام الطاقة النووية.

مجموعة مختارة من مبتكري SMR

تبحث هذه المقالة في بعض التصاميم المبتكرة لـ SMR، ويمكن الاطلاع على القائمة الكاملة على الموقع الإلكتروني للرابطة النووية العالمية.

شركة NuScale Power Corporation (SMR)

شركة نيوسكيل للطاقة (SMR + 5.51٪)

NuScale هي شركة رائدة في نوع جديد من تصميم المفاعلات النووية يسمى المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMRs).

يمكن نقل التصميم الرئيسي لـ NuScale بواسطة الشاحنات وسينتج 77 ميجاوات كهربائية لكل وحدة، مع ما يصل إلى 12 وحدة لكل محطة طاقة نهائية لحوالي 1 جيجاوات من الطاقة الاسمية.

المصدر: Nuscale

وهذا التصميم صغير بما يكفي ليتم تنفيذه في موقع محطة طاقة تعمل بالفحم، مما يسمح لها بإعادة استخدام جميع البنية التحتية الأمنية والشبكية التي تم بناؤها بالفعل. كان NuScale أيضًا هو الحل أول SMR يتم اعتماده من قبل اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (NRC).

لقد حصلت الشركة بالفعل على العقود في رومانيا. كما أنها تبحث أيضًا عن أكثر من 15 عميلًا محتملاً آخر ملتزمين بنشر SMRs وأكثر من 120 عميلًا محتملاً. وفوق هذا يأتي العملاء الصناعيين مثل مصانع الصلب تتطلع إلى إزالة الكربون من عملياتها وتأمين مصادر طاقة رخيصة وموثوقة.

ومع ذلك، فهي في مركز الاستجوابات حول الجدوى الاقتصادية للمفاعلات الصغيرة والمتوسطة، بعد أن تم إلغاء مشروع الطاقة الخالية من الكربون مع أنظمة الطاقة البلدية المرتبطة بولاية يوتا (UAMPS) بسبب زيادات التكلفة. انخفض سعر سهم الشركة بشدة بسبب الأخبار، حتى لو انتعش إلى حد ما منذ ذلك الحين.

جنرال إلكتريك (GE) / هيتاشي (هثي)

GE ايروسبيس (GE + 2.62٪)

تعمل شركة جنرال إلكتريك بالتعاون مع شركة هيتاشي على تطوير مفاعل BWRX-300 المعياري الصغيروتستفيد الشركة من خبرة الشركتين في مجال الطاقة النووية لإنشاء هذا المفاعل الذي تبلغ قدرته 300 ميغاواط.

المصدر GE

وقد تم اختيار GE لمشاريع SMR التجريبية في كندا من قبل Ontario Power Generation وSaskPower في ساسكاتشوان.

وفي الولايات المتحدة، أبرمت اتفاقية مع هيئة وادي تينيسي وتجري مناقشات مع العديد من شركات المرافق الأخرى.

على الصعيد العالمي، تم اختيارها لأسطول مكون من 79 طائرة صغيرة الحجم في بولندا، ليتم نشرها من قبل شركة أورلين بحلول عام 2038. كما تم اختيارها في إستونيا وجمهورية الشيشان والسويد، وهي قيد المناقشة في المملكة المتحدة وبقية دول العالم. العالم لمزيد من المبيعات.

يعد نجاح GE/Hitachi في الترويج لجهاز BWRX-300 أمرًا مثيرًا للإعجاب وقد يكون أفضل نجاح عالمي في صناعة SMR. من المحتمل أن شعبية التصميم لا تعتمد فقط على هندسته، بل على سمعة الشركات الأم وشبكة تأثيرها، فضلاً عن اليقين من الدعم المالي المتاح، مقارنة بالشركات الناشئة الصغيرة.

رولز رويس القابضة بي إل سي (رايسي)

رولز رويس ليست فقط شركة مصنعة للسيارات الفاخرة، ولكنها أيضًا رائدة في مجال الطيران (خاصة المحركات النفاثة) والتكنولوجيا الهندسية المتقدمة.

وتتطلع الشركة إلى أن تصبح الشركة البريطانية الرائدة في مجال تكنولوجيا SMR. يوفر تصميمه 470 ميجاوات لكل وحدة.

المصدر رولز رويس

رولز رويس تناقش نشر منشآتها الصغيرة والمتوسطة في هولندا. وهو أيضا في المناقشات في السويد وفنلندا، طالما جمهورية التشيك (بما في ذلك مع الشركة المصنعة للسيارة سكودا)، و بولندا.

يبدو أن رولز رويس تركز في الغالب على الأسواق الأوروبية والتطبيقات الصناعية، وربما يكون هذا خيارًا ذكيًا بالنظر إلى أزمة الطاقة المستمرة التي تعيشها القارة. أزمة قد تتفاقم مع احتمال إغلاق قناة السويس أمام واردات الطاقة، وهو ما ناقشناه في مقالنا “مشاكل إمدادات الوقود الأحفوري – أزمة الشحن والطاقة التي تلوح في الأفق".

وستنجهاوس: كاميكو (محكمة العدل الكاريبية) و Brookfield Renewable Partners L.P. (أفضل الممارسات البيئية)

Brookfield Renewable Partners LP (BEP + 1.02٪)

لقد كانت شركة وستنجهاوس النووية رائدة في مجال الطاقة النووية الأمريكية منذ بداية الصناعة. وقد تم الاستحواذ عليها مؤخرًا بشكل مشترك من قبل شركة تعدين اليورانيوم Cameco (49%) والمرفق الضخم منخفض الكربون BEP (51%)، وهي جزء من شركة أكبر حجمًا. بروكفيلد شركة الاستثمار (BN)، مع 850 مليار دولار تحت الإدارة.

تصميم مفاعل AP300 SMR من شركة Westinghouse هو نسخة مُصغّرة من مفاعلات AP1000 التقليدية. حاليًا، تعمل أربعة مفاعلات AP4 في الصين، وستة أخرى قيد الإنشاء في الصين، ومفاعلان في جورجيا، الولايات المتحدة الأمريكية (كما أن مشروع Vogtle في جورجيا قد بدأ العمل فيه). أصبحت سيئة السمعة بسبب التأخير وتجاوز التكاليف)، بالإضافة إلى مشروع لبناء 3-6 مفاعلات في بولندا و6 في الهند.

وبقدرة طاقة تبلغ 990 ميجاوات، فإن تصميم SMR هذا يربط الخط الفاصل بين المفاعلات التقليدية و"الصغيرة".

المصدر وستنجهاوس

نظرًا لعدم إدراجها بشكل مباشر، سيتعين على المستثمرين للحصول على جزء من Westinghouse أن يقرروا ما إذا كانوا مهتمين أكثر بالتعرض لنشاط الطاقة المتجددة لشركة BEP، أو نشاط تعدين اليورانيوم لشركة Cameco.

ومع ذلك، تعد شركة وستنجهاوس عملاقًا في مجال الطاقة النووية، ولها تاريخ طويل في وضع معايير الصناعة، ولا سيما تصميم الماء المضغوط الذي سيهيمن على الصناعة النووية لعقود من الزمن.

تيرا باور

تحظى الشركة المدرجة في البورصة الخاصة بدعم بيل جيتس. في حين أن الشركات الكبرى وشركة Nuscale تتطلع في الغالب إلى تحسين التصميم التقليدي لمحطات الطاقة النووية من خلال تغيير الحجم وطريقة الإنتاج، فإن شركة TerraPower تتطلع إلى تغييره بشكل جذري.

ويتمثل ابتكارها الرئيسي في مفاعل الملح المنصهر، والذي تستفيد منه الشركة شراكة مع GE-Hitachi لتطوير مفاعل Natriumمفاعل بقدرة 345 ميجاوات. وينبغي نشر هذه التكنولوجيا في مصنع للفحم متوقف عن العمل في وايومنغ. كما أنها تعمل على مفاعل الكلوريد المنصهر السريع (MCFR) التصميم.

تعمل الأملاح المنصهرة كوقود يحتوي على العناصر المشعة وكمبرد. وهذا قد يجعله أكثر أمانًا بطبيعته، حيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة جدًا إلى تمدد الأملاح، مما يقلل تلقائيًا من التفاعل النووي، ويؤدي إلى انخفاض درجات الحرارة.

كما سيسمح بإعادة التزود بالوقود بشكل مستمر بدلا من الاضطرار إلى إغلاق المفاعل كل 18 إلى 24 شهرا. ويمكنها أيضًا قبول وقود اليورانيوم بدرجات مختلفة من التخصيب، مما يجعله أكثر مرونة.

وبما أن النيوترونات لا تتباطأ كما هو الحال في المفاعل النووي التقليدي، فمن المفترض أن يجعل التفاعل أكثر كفاءة.

المصدر: Terrapower

وحتى هذه الابتكارات الجذرية في صناعة متحفظة وحذرة للغاية ليست كافية لشركة TerraPower. وهي تعمل على تطوير "هدفها طويل المدى" المتمثل في تصميم مفاعل الموجة المتنقلة (TWR®).، والتي يمكن أن تعمل على اليورانيوم غير المخصب لعدة قرون، وتكون أكثر كفاءة بمقدار 30 مرة من التصاميم التقليدية.

إن صناعة الطاقة النووية، التي تحرص على عدم تكرار الخطأ الفادح الذي ارتكبته في انهيارات المفاعلات السابقة، أصبحت في الوقت الحالي متشككة للغاية في أي تصميمات جديدة جذرية. قد يكون هذا لصالح TerraPower وضدها.

فمن ناحية، قد يؤدي نهجهم الجذري والمبتكر إلى إنشاء تصميم فريد وأكثر أمانًا. ومن ناحية أخرى، قد يواجهون معركة شاقة لإقناع السلطات التنظيمية النووية القلقة حتى بقبول الإطلاق التجريبي لمفاعلاتهم النووية.

الطاقة الأرضية

شركة أخرى للملح المنصهر هي شركة Terrestrial Energy مفاعل الملح المنصهر المتكامل.

تدعي الشركة أنها حلت مشكلة رئيسية تتعلق بتصميمات مفاعلات الملح المنصهر المرتبطة بعمر وسيط الجرافيت. ومن خلال جعل قلب المفاعل وحدة متكاملة تمامًا، فإنه يجعل من السهل استبداله، مع عمر افتراضي يصل إلى 7 سنوات.

ويستفيد هذا التصميم أيضًا من نفس المزايا التي تتمتع بها مفاعلات الملح المنصهر الأخرى، مثل الأمان الأفضل والكفاءة الأعلى بفضل درجات الحرارة المرتفعة.

مولتكس للطاقة

مولتكس هي شركة تطوير مقرها المملكة المتحدة مفاعل حرق النفايات النووية، وهو نوع من المفاعلات المعروف أيضًا باسم مفاعل الملح المستقر – حارق النفايات (SSR-W) (بوينت ليبريو في كندا).

يمكن للتصميم أن يغير إنتاج الطاقة بسرعة، مما يجعله مناسبًا تمامًا لتكملة مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة.

"تتمتع هذه التكنولوجيا النووية المتقدمة بالمرونة التي تتمتع بها محطات الطاقة التي تعمل بالغاز، ولكنها تولد الكهرباء بتكلفة أقل وبدون انبعاثات كربونية".

مولتيكس فليكس

لا يحتوي المفاعل على أجزاء متحركة ويتم تبريده بشكل سلبي، مما يتطلب إشرافًا أقل بكثير من المفاعل التقليدي.

ونظرًا لأن شركة Moltex تعتمد على النفايات النووية، فإنها لا يمكنها أبدًا أن تحل محل التصميمات القياسية أو تصميمات SMR بشكل كامل. ومع ذلك، يمكن أن تتناسب مع مكانة فريدة من نوعها في إدارة إنتاج طاقة رخيصة مع تقليل النفايات النووية وتوفير مصدر تفاعلي ومرن للغاية للطاقة منخفضة الكربون عند الطلب.

روساتوم

وكانت الشركة الحكومية النووية الروسية رائدة في هذه الصناعة منذ عقود. لقد كانت من أوائل الشركات التي طورت شيئًا مشابهًا للمفاعل الصغير. وفي الوقت الحالي، لا يبدو أنها تركز حقاً على تطوير المشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم، باستثناء الطاقة النووية المحمولة بحراً.

وتتمثل الفكرة التي تم نشرها بالفعل في تركيب محطة طاقة نووية أصغر حجمًا على متن سفينة مماثلة لتلك التي تزود الغواصات النووية أو حاملات الطائرات بالطاقة. ويمكن بعد ذلك نشر محطة الطاقة العائمة هذه في المناطق التي تحتاج إليها، وفي حالة روسيا معظمها مدن ومواقع صناعية في المحيط المتجمد الشمالي.

يمكن أيضًا إنتاج هذا التصميم بشكل متسلسل في أحواض بناء السفن المخصصة ذات الخبرة بالفعل في بناء السفن الحربية التي تعمل بالطاقة النووية.

المصدر تكنولوجيا الطاقة.كوم

بما أن 80% من سكان العالم يعيشون في المناطق الساحلية، فقد يصبح هذا التصميم شائعًا. في الوقت الحالي، سيكون نموذج العمل المتصور هو ستقوم روساتوم بامتلاك وتشغيل بارجة الطاقة، وبيع الكهرباء، بما في ذلك في البلدان الأجنبية.

كما أنها توفر مستوى معينًا من المرونة، مع إمكانية نقل محطة توليد الطاقة في المناطق المنكوبة بالكوارث مثل الإعصار، أو إلى المناطق النائية التي لا تحتوي على بنية تحتية كافية للطاقة.

سيبورج

إن مفهوم شركة روساتوم لمحطة الطاقة النووية العائمة ليس فريدًا من نوعه بالنسبة لروسيا، ونظراً للوضع الجيوسياسي، فمن غير المرجح أن يحظى التصميم الروسي بشعبية في الدول الغربية وحلفائها في المستقبل المنظور.

وهنا يأتي دور شركة Seaborg الدنماركية. تعمل الشركة على تطوير مفاعل مدمج للملح المصهور والذي يعد أيضًا محطة طاقة عائمة تصل طاقتها إلى 800 ميجاوات.

المصدر: سيبورج

إن التصميم البحري لمفاعلات سيبورج يجعلها مناسبة تمامًا للدول الساحلية، مع إجراء مناقشات بشأنها أندونيسيا و النرويج.

تعمل Seaborg أيضًا مع الشركة الرائدة عالميًا في مجال بناء السفن Samsung Heavy Industries للتطوير محطات الطاقة النووية العائمة جنبا إلى جنب مع محطات الهيدروجين والأمونيا.

لذلك يمكن أن تصبح سيبورج جزءًا لا يتجزأ من اقتصاد الهيدروجين والأمونيا الذي يعتمد على الطاقة النووية، كما هو موضح في مقالتنا "وقود الهيدروجين الآخر – أعلى 5 مخزونات من الأمونيا الخضراء".

اكس انرجي

يتمثل ابتكار شركة X-Energy في مجال الطاقة النووية في استخدام نوع مختلف من الوقود غير اليورانيوم المخصب التقليدي، وهو وقود TRISO-X.

يستخدم وقود TRISO-X "اليورانيوم عالي التخصيب منخفض التخصيب" (HALEU)، مما يسمح بفترات تشغيل أطول، الأمر الذي من شأنه أن يقلل التكاليف. ويجب أن يتضمن تصميمه أيضًا نظام الاحتواء في الوقود نفسه، مما يزيد بشكل كبير من خصائص الأمان الخاصة به.

مفاعلها Xe-100 عبارة عن مفاعلات عالية الحرارة ومبردة بالغاز (HTGR)، وهو تصميم بقدرة 80 ميجاوات يعتبر جزءًا من المشروع الرابع^th توليد محطات الطاقة النووية. وتطالب مثل هذه المفاعلات بمحيط أمان يبلغ 400 متر (مقابل 10 أميال للتصميمات التقليدية).

قد تتمتع تصميمات X-Energy بمزايا تقنية، ولكنها قد تكون أيضًا عرضة للقضايا الجيوسياسية. يتم توريد وقود HALEU في الغالب إلى الولايات المتحدة من قبل شركة Rosatom الروسية، وقد يكون هذا في خطر بسبب الحرب في أوكرانياوقد يستغرق تطوير الإمدادات البديلة من شركة سنتروس الأمريكية أو أورانو الفرنسية ما يصل إلى 5 إلى 10 سنوات، مما يعرض إمدادات الشركة من الوقود النووي للخطر.

أعلنت الشركة في أكتوبر 2023 أنهت اتفاقيتها مع شركة SPAC Ares Acquisition Corporation لكي تصبح X-Energy مدرجة في البورصة.

الصين

ظلت الصين لفترة طويلة مستوردة للتكنولوجيا النووية من روسيا والغرب، وسرعان ما أصبحت رائدة في مجال الابتكار في هذه الصناعة.

وتستضيف البلاد 55 محطة طاقة نووية نشطة، ولديها 22 محطة قيد الإنشاء و70 محطة أخرى مخطط لها. في المجموعوأعلنت في عام 2021 عن طموحها لبناء 150 محطة كهرباء جديدة. كما حققت أول إنتاج تجاري في العالم لـ 4^th محطة توليد الطاقة النووية في ديسمبر 2023.

وإلى جانب محطات الطاقة التقليدية الكبيرة، تتطور الشركات الصينية أيضًا مفاعل الثوريوم المبرد بالهواء سيكون ذلك مناسبًا تمامًا للمناطق القاحلة التي لا تحتوي على كمية كافية من المياه لتصميمات المياه المضغوطة التقليدية.

وهناك أيضا تطوير تصميم مدمج من الملح المنصهر الثوريوم لتشغيل سفن الحاويات دون أي انبعاثات كربونية أو الحاجة للتزود بالوقود. وهذا يمكن أن يجعل حلم السفن النووية التجارية الذي تم تصوره لأول مرة في برنامج "الذرة من أجل السلام" في الستينيات في السافانا الأمريكية حقيقة واقعة. ربما رمزياً، تم الإعلان عن خروج السافانا الأمريكية من الخدمة في يناير 2023

السافانا الأمريكية – المصدر: ANS

كوبنهاجن الذرية

وتتطلع الشركة الدنماركية إلى بناء مفاعل الملح المنصهر الذي يعمل بالثوريوم والذي يمكن تركيبه في حاويات قياسية يبلغ طولها 40 قدمًا.

وتدعي الشركة إمكانية أن يكون مفاعلها متاحًا تجاريًا بمبلغ 100,000 ألف دولار أو للإيجار بينما يوفر 100 ميجاوات من الطاقة الحرارية، وبدرجة حرارة 560 درجة مئوية. ومن المتوقع أن يكون المنتج التجريبي الأول في عام 2025.

المصدر: كوبنهاجن أتوميكس

بحلول عام ٢٠٢٨، تتوقع الشركة أيضًا بناء أول موقد نفايات لها. سيكون قادرًا على استيعاب نفايات مشعة تدوم ١٠٠ ألف عام، وتحويل فترة الخطر إلى ٣٠٠ عام فقط أثناء إنتاج الطاقة.

مع التركيز على جميع الابتكارات النووية الأكثر تقدمًا في وقت واحد (الثوريوم، والأملاح المنصهرة، وموقد النفايات، ومفاعل بحجم الحاوية)، ربما تكون شركة Copenhagen Atomics واحدة من أكثر الشركات الناشئة طموحًا في الصناعة النووية. لذا فإن الكثير من نجاحها أو فشلها في المستقبل سيعتمد على الأرجح على مدى سرعة تغير الإطار التنظيمي للترحيب بالتصاميم النووية الجديدة بشكل جذري، أكثر من مجرد الإنجازات التقنية للشركة.