انرژی هسته‌ای به تنهایی نمی‌تواند در مقیاس جهانی، نیاز بشر به انرژی را مرتفع کند

تامین انرژی با ترکیبی از انرژی‌های نو

هم‌اکنون 24 رآکتور هسته‌ای تجاری در سراسر جهان به انسان‌ها کمک می‌کند تا مصرف سوخت‌های فسیلی کمتر و کمتر شود. اما رآکتورهای هسته‌ای و انرژی هسته‌ای چقدر می‌تواند نیاز انسان به انرژی را مرتفع کند؟ پروفسور درک ابوت از دانشگاه آدلاید استرالیا به این نتیجه رسیده است که به دلایل متعدد انرژی هسته‌ای نمی‌تواند در مقیاس جهانی نیاز بشر به انرژی را مرتفع کند. ابوت متذکر می‌شود که مصرف انرژی جهانی امروز چیزی حدود 15 تراوات و کل انرژی تولید شده در نیروگاه‌های هسته‌ای تنها 375 گیگاوات است. به منظور بررسی محدودیت‌های انرژی هسته‌ای در مقیاس بزرگ همین بس که بدانیم برای تولید 15 تراوات نیرو، فقط توسط انرژی هسته‌ای نیاز به حدود 15 هزار رآکتور داریم.
کد خبر: ۴۰۷۱۹۵

ابوت در ادامه بررسی‌هایش برآوردهایی در مورد ساخت، عملیاتی کردن و از رده خارج ساختن 15 هزار رآکتور روی زمین، فاکتورهایی مانند مقدار زمین مورد نیاز برای این تعداد رآکتور زباله‌های رادیواکتیو ایجاد شده، درصد حوادث، خطر ازدیاد سلاح‌های اتمی، فراوانی اورانیوم و استخراج آن و فلزات نامتعارفی که برای ساخت خود رآکتور به کار می‌رود، انجام داد. صرف‌نظر از سوخت یک نیروگاه هسته‌ای در بنای خود نیاز به فلزات خام زیادی دارد. برای استقرار یک رآکتور هسته‌ای به جز توجه به ناحیه ممنوعه، محل غنی‌سازی، فرآوری کان‌ها و زیرساخت‌های پشتیبان به 5/20 کیلومتر مربع زمین نیاز داریم. تصور کنید استقرار 15 هزار رآکتور هسته‌ای با این تفاسیر یک چالش بسیار بزرگ به وجود می‌آورد.

هر نیروگاه اتمی در نتیجه شکست نوترونی باید پس از 40 تا 60 سال از رده خارج شود. هم‌اکنون 6 تا 12 سال طول می‌کشد تا یک نیروگاه اتمی ساخته شود و حدود 20 سال طول می‌کشد تا یک نیروگاه کاملا از رده خارج شود. با یک محاسبه سرانگشتی می‌توان دریافت که این میزان برای 15 هزار رآکتور، عددی خیالی به نظر می‌رسد.

هرچه میزان رآکتورها زیاد شود احتمال سوانح هسته‌ای هم بیشتر می‌شود، به‌علاوه با ازدیاد نیروگاه‌های هسته‌ای و درنتیجه آن متخصصان هسته‌ای، بیم گسترش سلاح‌های هسته‌ای در جهان افزایش می‌یابد. باتوجه به میزان ذخایر موجود اورانیوم در جهان و تعداد رآکتورها تنها 80 سال دیگر ذخیره اورانیوم در کل جهان وجود دارد. چنانچه تعداد رآکتورها به 15 هزار افزایش یابد، این میزان اورانیوم در کمتر از 5 سال مصرف می‌شود. در ساخت مخزن‌های هسته‌ای از فلزات کمیاب و نامتعارفی استفاده می‌شود که مستلزم هزینه زیاد و اثرات نامتعارف محیطی است. فلزاتی همچون «هافنیوم» به‌عنوان جذب‌کننده نوترون، «بریلیوم» به‌عنوان بازتابنده نوترون، «زیرکونیم» به‌عنوان روکش و «نیوبیوم» برای ترکیب با استیل و پایدار ساختن آن برای مدت 40 تا 60 سال در مقابل شکست نوترونی.

هم‌اکنون از هافنیوم در میکروتراشه‌ها و از بریلیوم در صنایع نیمه‌هادی‌ها استفاده می‌شود. مصرف بسیار زیاد این مواد برای ساخت مخازن نیروگاه‌های هسته‌ای، جهان را با بحران منابع معدنی مواجه خواهد ساخت. به علت هزینه، پیچیدگی، نیاز به منابع و مشکلات زیاد باقیمانده از انرژی هسته‌ای عاقلانه‌تر است که سرمایه‌گذاری کلان در بخش‌های دیگری انجام شود.

به نظر ابوت هر دلاری که برای انرژی هسته‌ای ذخیره می‌شود، می‌تواند در راه روش‌های زودبازده‌تر همچون انرژی خورشیدی صرف شود. وسایل حرارتی خورشیدی، انرژی خورشید را به منظور تولید گرما مهار می‌کنند. پس از این گرما، بخار تولیدشده و توسط نیروی بخار توربین‌های تولید الکتریسیته به گردش درمی‌آید. تکنولوژی حرارتی خورشیدی بسیاری از مشکلات مقیاس‌پذیری انرژی هسته‌ای را ندارد به‌عنوان مثال اگرچه یک نیروگاه بادی نسبت به نیروگاه هسته‌ای زمین بیشتری برای تامین نیازمند است، اما می‌توان آن را در بیابان‌های بلااستفاده هم دایر کرد.

مهم‌تر از اینها این‌که تکنولوژی حرارتی خورشیدی نه‌تنها در مقیاس تراوات بلکه در صورت نیاز می‌تواند صدها تراوات انرژی تولید کند. البته بزرگ‌ترین مشکل تکنولوژی حرارتی خورشیدی روزهای ابری و شب‌هنگام است. ابوت پیشنهاد می‌کند که در دوره گذار استفاده دوگانه از گاز طبیعی و نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی می‌تواند یکی از گذرگاه‌ها برای ایجاد زیرساخت‌های برآوردن انرژی در آینده باشد.

منبع:‌ scienceblog

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها