مستقبل الطاقة النووية على صعيد عالمي

الاتجاهات الراهنة للطاقة النووية 2 2

تشير التقارير الدولية إلى أن مجموع الاستثمارات المالية، المتوقع ضخها في تشييد محطات جديدة للطاقة النووية، على صعيد عالمي، قد تصل إلى 300 مليار دولار مع حلول العام 2020.
وقد أنشئت أول محطة كهرباء عاملة بالطاقة النووية في العام 1954. وبعد ذلك، سار العالم بخطى وئيدة على هذا الطريق. بيد أن المسار الصاعد شهد انتكاسة كبيرة، بعد كارثة مفاعل تشرنوبيل في أوكرانيا عام 1986، تلك الكارثة التي نُظر إليها على أنها إحدى أكبر المآسي الإنسانية في القرن العشرين.
وعلى الرغم من ذلك، شهدت نهاية التسعينيات وبداية الألفية الجديدة عودة ناشطة لتشييد محطات الطاقة النووية. وبدا العالم وكأنه يريد تعويض ما فاته في سنوات الصدمة.
وهكذا، قررت الولايات المتحدة في العام 2001، استئناف بناء وتطوير منشآت الطاقة النووية، كما اتخذت روسيا قراراً مماثلاً قبل ذلك بعامين.
ووفقاً للدراسات الدولية، فإن تفجير رأس نووي متوسط يؤدي إلى تلويث طويل الأمد لمساحة تبلغ عدة كيلومترات مربعة بالمواد المشعة، بينما يسفر تدمير مفاعل للطاقة النووية، أو مستودع للوقود النووي المستهلك، عن تلويث عدة مئات من الكيلومترات المربعة. أما تدمير مفاعل تخصيب اليورانيوم فيتسبب في تلويث إشعاعي لبقعة تبلغ مساحتها عدة آلاف من الكيلومترات المربعة.
وقبل عقدين من الزمن، تسرب جزء من الوقود النووي (ثلاثة إلى خمسة في المائة) من مفاعل تشرنوبيل إلى المناطق المجاورة، فتبخر حوالي 30 بالمائة من "السيزيوم"، الذي يحتويه الوقود النووي، لينتقل مع الهواء إلى مناطق تبعد آلاف الكيلومترات عن موقع المحطة.
وعلى الرغم من ذلك، يرى بعض العلماء اليوم أن كارثة مفاعل فوكوشيما الياباني، التي وقعت جراء الزلزال وموجات المد البحري، في 11 آذار مارس 2011، تُعد أكثر فداحة من كارثة تشرنوبل، التي صنفت ضمن المرتبة السابعة حسب مقياس الكوارث النووية.
ويرى هؤلاء العلماء إن مفاعل فوكشيما ما زال يبعث إشعاعاته في مختلف أجواء اليابان، في حين أن تشرنوبل انطلق مرة واحدة، لذلك فإن فوكوشيما أكثر ضرراً.
ويقدر بعض العلماء أن مليوناً سيلقون حتفهم بسبب الإصابة بالسرطان جراء اشعاعات فوكوشيما. أما في حالة تشرنوبل، فإن منظمة غرينبيس تقدر عدد الذين قضوا خلال السنوات ال 25 الماضية، بسبب السرطان الناجم عن الانبعاثات الإشعاعية، بنحو مائتي ألف.
وفي نيسان أبريل من العام 2011، وعلى خلفية كارثة فوكوشيما، قرر الاتحاد الأوروبي إجراء اختبارات تحمل لكافة المفاعلات النووية الموجودة في دوله، وعددها 143 مفاعلاً. وتشمل هذه الاختبارات مدى القدرة على مقاومة الفيضانات والزلازل، أو انقطاع الكهرباء فترات طويلة، وإجراءات إدارة الحوادث، ونقص الوقود المستنفد.
وتسعى فرنسا من أجل تبني أعلى معايير ممكنة للسلامة النووية، أملا بأن يصبح مفاعلها الأوروبي، المرتفع التكاليف، التصميم الوحيد الذي يمكنه اجتياز اختبارات التحمل في المستقبل.
وحسب بعض الخبراء الأوروبيين، فإنه إذا تقرر إغلاق كافة محطات الطاقة النووية الأوروبية، التي يزيد عمرها على 30 عاماً، فإن الدول ال27 الأعضاء في الاتحاد الأوروبي ستخسر 14% من توليد الكهرباء المتأتي من الطاقة النووية، أو نحو 19 ألف ميغاوات.
وتواجه الطاقة المتجددة عدة عقبات لسد الفجوة التي يُمكن أن يخلفها تطور من هذا القبيل، ومن بين ذلك ضرورة وجود شبكة قارية تسمح للدول بنقل فائض الإمدادات من موارد الطاقة المتجددة عبر الحدود. ولا يمكن حالياً نقل الكهرباء من غرب أوروبا إلى شرقها، وذلك بسبب عدم وجود وحدات الربط.
وخارج السياق الأوروبي العام، تعهد الائتلاف الحاكم في ألمانيا، في 30 أيار مايو 2011، بإغلاق منشآت الطاقة النووية في البلاد بحلول العام 2022.
وقال الإئتلاف إن المفاعلات السبعة القديمة ومفاعل كروميل ( التي أوقفت فور كارثة مفاعل فوكوشيما الياباني) لن تستأنف نشاطها، بينما ستغلق ستة مفاعلات أخرى بحلول العام 2021. أما المفاعلات الثلاثة الأخيرة فستغلق مع حلول عام 2022.
وقد أقرت الحكومة الألمانية رسمياً هذه الخطة في 29 حزيران يونيو من العام 2011.
وتعويضاً عن مصادر الطاقة النووية، ستبدأ ألمانيا بالتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة، وزيادة الاستثمار في أبحاث الطاقة. وذلك وفقاً لموقع الحكومة الألمانية على الإنترنت. بيد أنه لن يتم الاستغناء سريعاً عن محطات الطاقة التقليدية العاملة بالغاز. وكان من المرجح أن تتجه ألمانيا للتخلي التدريجي عن الطاقة النووية، تحت ضغط الشارع الألماني الرافض لها منذ حادثة تشرنوبيل، التي امتدت آثارها إلى الأراضي الألمانية.
وفي اليابان نفسها، تعهد رئيس الوزراء، ناوتو كان، في السادس من آب أغسطس 2011، بالعمل على إنهاء اعتماد البلاد على الطاقة النووية.وأكد كان أن اليابان يجب أن تغيّر سياستها في مجال الطاقة، في ظل الأزمة الناجمة عن كارثة فوكوشيما.
وهناك اليوم اتجاه عالمي للاعتماد على الطاقة النووية المبنية على أنواع حديثة من المفاعلات. وهذه المفاعلات تنقسم مبدئياً إلى نوعين، الأول هو النوع الانشطاري، وهو السائد حالياً في كافة دول العالم. أما النوع الثاني، فهو المفاعلات الحرارية العاملة وفق مبدأ الإندماج النووي الحراري. وهذا هو خيار المستقبل.
والإندماج النووي الحراري هو اندماج نوى خفيفة مثل نوى الهدروجين أو نظيرتيه الديوتريوم والترتيوم. وقد تمكن الإنسان من ترويض الإندماج النووي الحراري العشوائي وتسخيره للأغراض العسكرية في صورة القنبلة النووية الحرارية (الهيدروجينية). ولكن البشرية لم تتمكن من إيجاد ما يتحكم في الاندماج النووي الحراري إلا في السنوات الأخيرة.
ويرى العلماء أن المفاعلات العاملة على الإندماج النووي أمينة تماماً بالنسبة للسكان، حتى في حالة حدوث أشد الكوارث، الأمر الذي يتيح وضعها في أية منطقة، بما في ذلك المدن ذات الكثافة السكانية العالية.
كذلك، فإن تفجير مفاعل يعمل بالإندماج النووي الحراري لا معنى له أبداً، إذ لن يتجاوز المستوى الإشعاعي الحدود الطبيعية، لأن البلازما تبرد وتهمد بمجرد أن يلمسها شيء ما. وبالتالي فإنها لا تشكل مصدراً للتلوث الإشعاعي.
وتجري اليوم البحوث النووية الحرارية في العديد مع المعاهد العلمية حول العالم. وقد ساعد الطابع المتميز لمسألة الإندماج النووي الحراري الموجه على تنظيم تعاون دولي في هذا المجال.
وكان قد بدأ في العام 1988 تصميم أول مفاعل نووي حراري اختباري. وقامت الجهات الأربع المساهمة في المشروع، وهي الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي واليابان والاتحاد السوفياتي (روسيا لاحقاً)، بإنشاء فريق تمكن بصورة سريعة من وضع تصميم لهذا المفاعل.
وفي الرابع والعشرين من تشرين الأول أكتوبر 2007، أعلن الاتحاد الأوروبي عن بدء العمل بالاتفاقيات الخاصة بإنشاء المفاعل النووي الحراري الدولي.
وقد وقعت هذه الاتفاقية في باريس، في تشرين الثاني نوفمبر من العام 2006 ، إثر محادثات جرت بين وفود كل من الولايات المتحدة وروسيا والاتحاد الأوروبي والهند والصين وكوريا الجنوبية واليابان.
ونصت الاتفاقية على بدء العمل في بناء المفاعل في كانون الثاني يناير 2007 في كاداراش بجنوب فرنسا. ومن المقرر أن ستستغرق عملية البناء عشر سنوات، على أن يخدم المفاعل بعد ذلك لمدة 20 عاماً.
وتبدأ بعد هذه التجربة مرحلة الإنتاج الصناعي للمفاعلات النووية الحرارية، وعندها يدخل العالم مرحلة جديدة من عصر الطاقة النووية.
ويعتبر اليورانيوم (المولد للطاقة النووية) أكثر أصناف الطاقة فاعلية، فالطاقة الكامنة في سنتيمتر مكعب منه تعادل طاقة 60 ألف لتر من البنزين، أو ما بين 110 و160 طناً من الفحم الحجري، أو نحو 60 ألف متر مكعب من الغاز الطبيعي. وحتى في ظل محدودية مخزون اليورانيوم، قياساً بحجم الطلب، فإن خيارات توليد الطاقة النووية يمكنها التغلب على هذه المعضلة.
ولدى العالم احتياطيات كبيرة مؤكدة من خام اليورانيوم، تكفيه لآماد طويلة، إذا كان الهدف هو استخدام هذا الخام للأغراض المدنية، وليس العسكرية، التي تؤدي إلى استنزاف كميات هائلة منه.
ويجب تخصيب اليورانيوم لكي تصبح نسبة النظير 4.235 إلى 5% من أجل استخدامه لأغراض مدنية، وأكثر من 90% لاستخدامه عسكرياً.
وحتى تصل دولة ما إلى الإنتاج العسكري فهي بحاجة، في الحد الأدنى، إلى نحو 14 طناً من هيكسافلورايد اليورانيوم ، الذي يعني تخصيب حوالي 259 طناً من اليورانيوم الخام (كل طن من هيكسافلورايد اليورانيوم بحاجة إلى 18,5 طناً من خام اليورانيوم).
ويقدر مخزون اليورانيوم العالمي، الذي يمكن اكتشافه، بحوالي 35 مليون طن. بيد أن الخام المستكشف حتى الآن، يقدر بنحو ستة ملايين طن. وتشير توقعات الاتحاد النووي العالمي إلى أن الطلب على اليورانيوم سيزداد بنسبة 30% بحلول العام 2020.
ومن بين دول العالم العديدة، تمتلك ثلاث دول احتياطيات كبيرة من اليورانيوم الخام، هي كندا وأستراليا وكازاخستان، حيث تبلغ حصتها مجتمعة 70% من احتياطيات العالم المؤكدة. كما تستحوذ على60% من الإنتاج العالمي.
ويتوقع أن يصل استهلاك العالم من اليورانيوم إلى 91537 طناً بحلول العام 2020 و106537 ألف طن بحلول عام 2030، ليزيد بنسبة 33 و55% على التوالي.