تولید برق به روش هسته‌ای

سهم ایران از تولید برق هسته‌ای چقدر است؟

فناوری هسته‌ای از انرژی حاصل از شکافت اتم‌های عناصر خاصی استفاده می‌کند. این فناوری نخستین‌بار در دهه 1940 توسعه داده شد و در جریان جنگ جهانی دوم نخست در تولید بمب‌های هسته‌ای مورد توجه قرار گرفت. با این حال از دهه 1950 توجه جهانی به سوی استفاده از کاربردهای صلح‌آمیز این فناوری و به ویژه تولید نیروی برق تغییر یافت و نخستین نیروگاه تولید برق هسته‌ای کارش را از همان دهه آغاز کرد.

امروزه، شکافت هسته‌ای عناصر دسته آکتینیدها در دوره هفتم جدول تناوبی مندلیف، بیشتر انرژی هسته‌ای مورد نیاز جهان را با استفاده از فرآیندهای پرتوزایی تولید می‌کند. در حقیقت انرژی هسته‌ای نوعی انرژی است که از طریق واپاشی هسته‌ای، شکافت هسته‌ای و گداخت هسته‌ای تولید می‌شود. نیروگاه‌های هسته‌ای، جدا از سهمی که در تامین رآکتورهای شکافت هسته‌ای نیروهای دریایی دارند، حدود 11 درصد از برق جهان را با استفاده از 450 رآکتور تهیه می‌کند و دومین منبع عظیم کم‌کربن برای تولید برق در جهان است.

علاوه بر این تقریبا۱۴۰ کشتی در دنیا وجود دارد که با استفاده از حدود ۱۸۰ رآکتور، نیرو محرکه هسته‌ای آنان را تامین می‌کنند. هم اکنون حدود 50 کشور از انرژی هسته‌ای در قریب به 225 رآکتور تحقیقاتی استفاده می‌کنند. این رآکتورها علاوه بر تحقیقات، برای تولید ایزوتوپ‌های دارویی و صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نیروگاه‌های برق هسته‌ای چه مزایایی دارند؟

هم اکنون ابعاد اقتصادی جایگزینی نیروگاه‌های هسته‌ای با توجه به تحلیل هزینه تولید (قیمت تمام شده) برق در سیستم‌های مختلف نیرو قابل تامل و بررسی است. از اینرو در اغلب کشورها، نیروگاه‌های هسته‌ای با عملکرد مناسب اقتصادی خود از هر لحاظ با نیروگاه‌های سوخت فسیلی قابل رقابت هستند.

از سوی دیگر افزایش روند روزافزون مصرف سوخت‌های فسیلی طی دو دهه اخیر و ایجاد انواع آلاینده‌های خطرناک و سمی و انتشار آن در محیط زیست انسان، نگرانی‌های جدی و مهمی برای بشر در حال و آینده به دنبال دارد. بدیهی است که این روند به دلیل اثر مخرب و مرگبار آن در آینده تداوم چندانی نخواهد داشت. از اینرو به جهت افزایش خطرها و نگرانی‌ها تدریجی در مورد اثر مخرب انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از کاربرد فرآیند انرژی‌های فسیلی، واضح است که از کاربرد انرژی هسته‌ای به عنوان یکی از رهیافت‌های زیست محیطی برای مقابله با افزایش دمای کره زمین و کاهش آلودگی محیط زیست یاد می‌شود. همچنانکه آمار نشان می‌دهد، هم اکنون نیروگاه‌های هسته‌ای جهان با ظرفیت نصب شده فعلی توانسته‌اند سالانه از انتشار 8 درصد از گازهای دی اکسید کربن در فضا جلوگیری کنند که در این راستا تقریبا مشابه نقش نیروگاه‌های آبی عمل کرده‌اند. لذا در صورت رفع موانع و مسایل سیاسی مربوط به گسترش انرژی هسته‌ای در جهان به ویژه در کشورهای در حال توسعه و جهان سوم، این انرژی در دهه‌های آینده نقش مهمی در کاهش آلودگی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا خواهد کرد.

در حالی که آلودگی‌های ناشی از نیروگاه‌های فسیلی سبب وقوع حوادث و مشکل های بسیار زیاد بر محیط زیست و انسان‌ها می‌شود، سوخت هسته‌ای گازهای سمی و مضر تولید نمی‌کند و مشکل زباله‌های اتمی نیز تا حد قابل قبولی رفع شده است، چرا که در مورد مسایل پسمانداری با توجه به کم بودن حجم زباله‌های هسته‌ای و پیشرفت‌های علوم هسته‌ای به دست آمده در این زمینه در دفن نهایی این زباله‌ها در صخره‌های عمیق زیرزمینی با توجه به حفاظت و استتار ایمنی کامل، مشکل های موجود تا حدود زیادی از نظر فنی حل شده است و طبیعتا در مورد کشور ما نیز تا زمان لازم برای دفع نهایی پسماندهای هسته‌ای، مسایل اجتماعی باقیمانده از نظر تکنولوژیکی کاملا مرتفع خواهد شد.

مزایای نیروگاه‌های هسته‌ای در مقایسه با نیروگاه‌های فسیلی صرف نظر از مسایل اقتصادی علاوه بر اندک بودن زباله‌های آن می‌توان به تمیزتر بودن نیروگاه‌های هسته‌ای و عدم آلایندگی محیط زیست به آلاینده‌های خطرناکی نظیر SO2 ، NO2 ، CO ، CO2 پیشرفت تکنولوژی و استفاده هرچه بیشتر از این علم جدید، افزایش کارایی و کاربرد تکنولوژی هسته‌ای در سایر زمینه‌های صلح آمیز در کنار نیروگاه‌های هسته‌ای اشاره کرد.

سهم جهان از نیروگاه‌های برق هسته‌ای

امروزه کشورهای بسیاری به ویژه کشورهای اروپایی سهم قابل توجهی از برق مورد نیاز خود را از انرژی هسته‌ای تامین می‌کنند. هم اکنون بنا بر اطلاعات منتشر شده در وبگاه اتحادیه جهانی هسته‌ای (WNA) نیروگاه‌های تولیدکننده انرژی الکتریکی هسته‌ای در بیش از 30 کشور جهان قرار دارد. اکنون بسیاری از کشورها مانند ایتالیا و دانمارک حدود 10 درصد نیروی برق مورد نیاز خود را از طریق شبکه‌های انتقال منطقه‌ای از راه برق تولید شده به روش هسته‌ای وارد می‌کنند. امروزه حدود 11 درصد برق جهان را 450 نیروگاه هسته‌ای تامین می‌کند. حدود 60 رآکتور دیگر در کشورهای مختلف در حال ساخت است که با پایان ساخت آنها قریب به 16درصد از انرژی الکتریکی مصرفی جهان از طریق انرژی هسته‌ای تولید خواهد شد. این درحالی است که اگر این تعداد به 150 تا 160 نیروگاه دیگر افزایش یابد در این صورت حدود نیمی از برق جهان از راه انرژی هسته‌ای تامین خواهد شد. نیروگاه‌های برق هسته‌ای در سال 2016 حدود 2477 ترا وات ساعت الکتریسیته تولید کرده‌اند. این در حالی است که همین مقدار در سال 2015 حدود 2441 ترا وات‌ساعت بود.

سهم ایران از نیروگاه‌های برق هسته‌ای

دکتر فریدون عباسی، فیزیکدان و رئیس سابق سازمان انرژی اتمی در خصوص میزان نیاز کشور به برق هسته‌ای به جام جم گفت: وزارت نیرو در سال 1390 اعلام کرد در 20 سال آینده (یعنی تا سال 1410) باید 123هزارمگاوات برق نصب شده در کشور داشته باشیم. یعنی برق تولیدشده در سدها، نیروگاه‌های گازی، نیروگاه‌های سیکل ترکیبی، فسیلی، بادی و... باید مجموع تولیدشان به 123هزار مگاوات براساس برنامه توسعه کشور برسد.

وی افزود: بر همین اساس وزارت نیرو پیش‌بینی کرده است که تا سال 1410 باید 8 درصد از برق تولیدی کشور از راه هسته‌ای تولید شود. بنابراین سیاستگذاری ما در حوزه انرژی هسته‌ای باید به‌گونه‌ای باشد که خود را برای تولید ده هزار مگاوات برق هسته‌ای تا سال 1410 آماده کنیم. ما طبق همان محاسبات در حال حاضر عقب هستیم. در حالی که قرارداد ساخت دو رآکتور را با روس‌ها بسته‌ایم و اگر این دو رآکتور، شش سال دیگر آغاز به کار کنند، تازه به تولید 3000 مگاوات برق هسته‌ای می‌رسیم.

گزارش: فرزانه صدقی