ابتكار جديد لبناء مفاعل نووي تحت الأرض.. اقتصادي وأكثر أمانًا

دينا قدري

2024-08-27

0 5٬507

اقترب ابتكار جديد لبناء مفاعل نووي تحت الأرض، من التحول إلى حقيقة لتقديم طاقة منخفضة التكلفة، وفق تحديثات القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

إذ توصلت شركة ديب فيشن الأميركية (Deep Fission) إلى فكرة مبتكرة لإنشاء مفاعل نووي على عمق ميل واحد تقريبًا تحت سطح الأرض.

وتجمع الشركة بين التكنولوجيا النووية الحالية والابتكارات الحديثة في الحفر، إذ من المتوقع أن تعيد تعريف مستقبل الطاقة النووية بنهج غير مسبوق.

كانت الشركة قد أعلنت -في 22 أغسطس/آب 2024- ظهورها على الساحة، وإطلاق جولة تمويل أولية بقيمة 4 ملايين دولار بقيادة شركة الاستثمار الأميركية في سي 8 (8VC).

مفاعل نووي تحت الأرض

طوّرت شركة "ديب فيشن" تصميمًا لمفاعل نووي تحت الأرض، مفاعل صغير معياري (15 ميغاواط كهربائي)، يُمكن وضعه على عمق ميل واحد في بئر مدفونة تحت الأرض، يبلغ قطرها 30 بوصة.

هذا مفهوم جديد لم يُنَفَّذ من قبل، وقد يثبت أنه الحل الصحيح لاحتياجات العالم من الطاقة النظيفة والموثوقة وبأسعار معقولة والمستدامة، وفق ما أكدته شركة ديب فيشن.

وبحسب التفاصيل التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة، ترى شركة ديب فيشن لإنتاج الطاقة النووية -التي تتخذ من مدينة بيركلي بولاية كاليفورنيا الأميركية مقرًا لها- أن الظروف تحت الأرض من شأنها أن تزيل الحاجة إلى أوعية الضغط الكبيرة.

كما أن هياكل الاحتواء المطلوبة في تصميمات المفاعلات التقليدية لن تكون ضرورية في المنشأة تحت الأرض.

وأكدت الشركة أن السلامة والأمان للمفاعل المدفون تحت الأرض لا مثيل لهما، لأنه سيكون بعيدًا عن الأعاصير والفيضانات وموجات تسونامي وحوادث تحطم الطائرات والعمليات الإرهابية، وفق ما نقلته منصة "إنتريستينغ إنجينيرينغ" (Interesting Engineering).

وقالت المؤسسة المشاركة، الرئيسة التنفيذية لشركة ديب فيشن، إليزابيث مولر: "أنا سعيدة بتقديم ديب فيشن، وتقديم نهجنا الرائد للطاقة النووية بأسعار معقولة".

وشددت على أن تغير المناخ أدى إلى تسريع الحاجة إلى الطاقة النظيفة، ويجب أن تكون الطاقة النووية أرخص من أجل المنافسة مع الفحم والغاز الطبيعي.

وتابعت: "لقد ابتكرنا ما هو أبعد من تصميمات المفاعلات الأخرى، وتعاونّا في وقت مبكر وفي كثير من الأحيان مع اللجنة التنظيمية النووية لجعل الطاقة الذرية خيارًا قابلًا للتطبيق لتشغيل الذكاء الاصطناعي والتطبيقات الصناعية، فضلًا عن المجتمعات النائية".

مفاعلات نووية

كيف يعمل المفاعل النووي الجديد؟

استنادًا إلى تقنية مفاعل الماء المضغوط، يستعمل المفاعل النووي الجديد الوقود نفسه المستعمل في مفاعلات الماء المضغوط القياسية، وحتى مجموعات الوقود نفسها، والأساليب نفسها للتحكم في الكهرباء.

يمكن للتصميم المبتكر أن يعمل بالضغط نفسه (160 ضغطًا جويًا) ودرجات الحرارة الأساسية (نحو 315 درجة مئوية، أي ما يعادل 600 درجة فهرنهايت) مثل المفاعل التقليدي.

ووفق المعلومات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة، يتبع المفاعل عملية مماثلة لمفاعلات الماء المضغوط من أجل توليد الكهرباء.

وتُنقل الحرارة إلى مولد بخار في العمق لغلي الماء، ويرتفع البخار غير المشع بسرعة إلى السطح، حيث تقوم توربينات البخار القياسية بتحويل الطاقة إلى كهرباء، وفقًا لشركة ديب فيشن.

ويهدف تشابه المفاعل مع مفاعل الماء المضغوط إلى تحقيق مسار أسرع للحصول على موافقة الجهة التنظيمية.

وأكدت الشركة الأميركية أن فحص المفاعل سهل، إذ يمكن للخطوط المرفقة به رفعه إلى السطح في غضون ساعة أو ساعتين فقط.

وبناءً على حجم وتكوين مفاعل الماء المضغوط القياسي، لا يحتوي المفاعل على أجزاء متحركة بخلاف قضبان التحكم وتدفّق سائل التبريد المائي.

مفاعل نووي اقتصادي

بحسب المعلومات لدى منصة الطاقة المتخصصة، فإن التكلفة الرئيسة للطاقة النووية القياسية ليست الوقود؛ إذ أكدت شركة ديب فيشن أنّ كلفة الحبيبات المطورة بالكامل، التي تحتوي على يورانيوم منخفض التخصيب، أقل بكثير من الفحم.

وتُعدّ التكلفة الرئيسة في مفاعل الماء المضغوط القياسي هي وعاء الضغط الضخم للمفاعل المصنوع من الفولاذ بسمك 8 إلى 12 بوصة، والضاغط الكبير، ومبنى الاحتواء الضخم بجدران خرسانية بسمك 3 إلى 6 أقدام.

وزعمت شركة ديب فيشن أن تصميمها يستبدل الجيولوجيا بكل هذا.

ومن ثم، يُعدّ المفاعل المدفون تحت الأرض اقتصاديًا أكثر من الهياكل السطحية الكبيرة.

ووفقًا لشركة ديب فيشن، يتوفر الضغط من خلال العمق؛ إذ يُعدّ ضغط الماء على عمق ميل واحد هو 160 ضغطًا جويًا، وهو الضغط نفسه الموجود في وعاء الضغط السميك لمفاعل الماء المضغوط القياسي.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..