أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم.. كيف تعمل؟ (فيديو)

تُسهِم أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم، بترسيخ مكانة الصين، بوصفها أحد أهم اللاعبين الرئيسين في تقنيات الطاقة النووية، بل قد تضعها خطوة قبل الكبار في السباق نحو امتلاك تلك التقنية المولِدة للكهرباء النظيفة.

وتشهد الطاقة النووية في الصين زخمًا غير مسبوق من منطلق رغبة بكين في الوفاء بتعهداتها المناخية؛ حيث التزمت برفع انبعاثات الكربون إلى الذروة قبل نهاية العقد الجاري (2030)، وتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2060، وفق معلومات جمعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وبالتوازي، تتطلع الصين إلى الاستغناء عن مصادر الوقود الأحفوري، وتحديدًا الفحم، في تشغيل محطات الكهرباء، والاستعاضة عنها بمصادر الطاقة المتجددة، كما تأتي بكين في طليعة الدول المشاركة بسباق بناء المفاعلات الجديدة.

أداء منتظم

جذبت أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم، هواننغ شاندونغ شيداو باي (Huaneng Shandong Shidao Bay)، الأنظار بشدة بفضل أدائها الجيد والمنتظم منذ دخولها حيز التشغيل في السادس من ديسمبر/كانون الأول (2023)، وفق ما أورده موقع شبكة تلفزيون الصين الدولية سي جي تي إن (CGTN)، نقلًا عن مسؤولين في المحطة.

ويأتي الإنجاز الصيني في إطار المساعي التي تبذلها الدولة صاحبة ثاني أكبر اقتصاد في العالم، لفطم نفسها عن التقنيات المستوردة من الخارج، على خلفية تنافسها المستمر مع الغرب، ولا سيما الولايات المتحدة الأميركية؛ للهيمنة على مشهد الطاقة العالمي.

مفاعل عالي الحرارة

حظيت المحطة الجديدة باهتمام عالمي؛ كونها تستعمل مفاعلًا عالي الحرارة مبردًا بالغاز ذات قاعدة حجرية HTR-PM، والذي تقول بكين إن لديه القدرة على مقاومة الانصهار أو تسرب المواد الإشعاعية حتى في أقصى الظروف المتطرفة.

وقال مدير التشغيل في المحطة تشانغ يي جين: "خلال الأسابيع القليلة الماضية التي تلت دخول المحطة الخدمة، حافظ المفاعلان في وحدة الطاقة على معدل تشغيل أولي مستقر بأقصى سعة".

وأضاف: "يُنتِج المفاعلان كهرباء يوميًا سعة 150 ميغاواط.. حالة وحدة الطاقة مستقرة جدًا، ويجري تزويد الكهرباء التي ننتِجها من المحطة إلى شبكة الكهرباء الرئيسية في شاندونغ؛ تمهيدًا لتوزيعها واستعمالها لأغراض مختلفة".

وشارك ما يزيد على 500 شركة متخصصة في التصميم والتطوير، والبناء الهندسي وتصنيع المعدات والإنتاج والتشغيل، في بناء هذا المشروع الطموح، وبلغ معدل توطين معدات محطة الطاقة النووية أكثر من 90%، وفق ما صرّح به يي جين.

آلية العمل

لعل واحدة من أهم مزايا مفاعلات الجيل الرابع هو الوقود النووي الذي يُصنع في جسم كروي أشبه بكرة مضرب التنس، وكل مفاعل يحتوي على ما يصل إلى 430 ألفًا من تلك الكرات.

وفي هذا السياق قال مسؤول تشغيل آخر في أول محطة طاقة نووية من الجيل الرابع في العالم ويُدعى تونغ ليون: "يلامس قُطر هذه الكرة 6 سنتيمترات، وبداخلها 12 ألف جزيء وقود مطلي بقطر 1 ملليمترًا. وداخل تلك الجزيئات، يوجد قلب وقود صغير للغاية، و4 طبقات من الدروع الخزفية".

وأضاف ليون: "الدرع الخزفية بأكملها تتمتع بخاصية مقاومة درجات الحرارة المرتفعة، وتحت أي ظروف عمل، لن تتجاوز درجة حرارة كرة الوقود درجة الحرارة التي يمكن أن تتحملها الدرع الخزفية".

وأكد أن تصميم المحطة الأيقونية يضمن أن المواد الإشعاعية لن تتسرب إلى الخارج، لافتًا إلى أن كل شكل كروي به طاقة تماثل 1.5 طنًا من الفحم.

ونفى وجود حاجة إلى اتخاذ الإجراء المعتاد المتمثل في غلق المفاعلات مؤقتًا لإعادة التزود بالوقود؛ ما يسمح بالتشغيل المتواصل.

ويوضّح الإنفوغرافيك أدناه -من إعداد منصة الطاقة المتخصصة- أكبر 10 دول حسب سعة الطاقة النووية في العالم:

تبريد المفاعلات

يجري تبريد المفاعلات العاملة عبر غاز الهيليوم الخامل بدلًا من المياه المضغوطة، كما تستعمل تلك المفاعلات نظام سلبيًا لإزالة الحرارة المتبقية، وهو ما يُعَد الضمانة الرئيسة للسلامة الكامنة في المفاعلات المبردة بالغاز ذات درجة الحرارة العالية.

وبدأ بناء المحطة النووية في عام 2012، ثم جرى توصيلها بشبكة الكهرباء في عام 2021، قبل دخولها الخدمة رسميًا نهاية العام المنصرم (2023).

ومن المتوقع أن تُسهم أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم بإتاحة إمدادات الكهرباء في المنطقة، وهي تُعد مثالًا يُحتذى به في تطويرات أكثر لمحطات نووية من الجيل الرابع.

المفاعلات المعيارية الصغيرة

ينتمي المفاعلان المستعملان في أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم، إلى نوع المفاعلات المعيارية الصغيرة إس إم آر (SMR)، وليس المفاعلات التقليدية، والتي يمكن استعمالها لأغراض عديدة، وخصوصًا التدفئة وتحلية مياه البحر أو حتى البخار لتلبية الاحتياجات الصناعية.

كما يمكن استعمال المفاعلات المعيارية الصغيرة في العديد من التطبيقات والأغراض الحيوية الأخرى مثل إزالة الكربون والتحول إلى الطاقة النظيفة، وذلك بفضل بنيتها المدمجة والمبسطة وتصميمها من عدة وحدات؛ ما يُسهم في خفض التكاليف ووقت البناء.

ومن المتوقع أن تسهم الطاقة النووية بنحو 10% من توليد الكهرباء في الصين، منتصف العقد المقبل (2035)، وبنسبة 18% بحلول عام 2060، وفق جمعية الطاقة النووية الصينية "إس إن إي إيه".

ويوضح الفيديو أدناه مقتطفات من عمليات تشغيل أول محطة نووية من الجيل الرابع في العالم:

موضوعات متعلقة..

• المحطات النووية العائمة.. هل تجعل شُح الكهرباء شيئًا من الماضي؟
• الطاقة النووية في الصين تسحب البساط من الكبار.. وتراجع أميركي صادم

• الصين تستهدف 70 غيغاواط من الطاقة النووية بحلول 2025