نیروگاه هسته‌ای و گازهای گلخانه‌ای

هنوز هم بسیاری از مردم حاضر نیستند با واقعیت روبرو شوند ولی حقیقت آن است که وابستگی جوامع صنعتی به نفت ، غیر قابل تحمل است و افزایش اخیر قیمت‌ها نشان داد که تا چه اندازه سیستم انرژی ناپایدار می‌باشد .
ذخایر جهانی نفت و شمار کشورهای صادر کننده نفت رو به کاهش است ، بطوری ‌که اندونزی که یکی از اعضای اوپک می‌باشد در حال حاضر به یک وارد کننده نفت خام تبدیل شده است . از طرف دیگر دی‌اکسید‌کربن حاصل از سوخت‌های فسیلی موجب تغییرات ناخواسته در شرایط آب و هوایی تمام جهان شده است .
در دهه آینده تقاضای انرژی نه تنها کاهش نخواهد یافت بلکه به سرعت افزایش نیز می‌یابد . آینده مصرف انرژی را می‌توان با فرضیاتی در مورد رشد اقتصادی ، رشد جمعیت و منابع انرژی برآورد کرد . نتیجه چنین محاسباتی بسیار تیره و تار است ، چون بررسی‌ها به وضوح نشان می‌دهند که تا نیمه قرن بیست و یکم نیاز به انرژی هفت برابر خواهد شد که خود موجب افزایش چشمگیر گازهای گلخانه‌ای و تغییرات جبران ناپذیر در شرایط آب و هوایی تمام دنیا خواهد شد . بنابراین لازم است منابع جایگزین نفت خام توسعه یابند .
برای برآورده کردن این نیازباید هزاران گیگا وات به ظرفیت انرژی‌هایی که دی‌اکسید‌کربن تولید نمی کنند ، افزود .
برای این کار لازم است تا سال ۲۰۴۰ میلادی ، سوخت ۸۰ درصد اتومبیل‌ها و همچنین ۸۰ درصد ظرفیت تولید الکتریسیته در تمام دنیا از انرژی‌های بدون کربن تولید شود .
به زبان ساده‌تر صرف نظر از کافی بودن منابع سوخت‌های فسیلی ، مقادیر عظیمی انرژی بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای باید جایگزین منابع فعلی شود . اما این جایگزین چه باید باشد ، زیاد واضح و صریح نیست .
حریف‌های اصلی ، انرژی باد و انرژی هسته‌ای هستند ؛ البته طرفداران هر یک از این دو منبع انرژی بسیار سر‌سخت می‌باشند .
مدافعان برق هسته‌ای انرژی باد را غیر‌پیوسته و پراکنده می‌دانند و طرفداران انرژی باد نیز انرژی هسته‌ای را یک کابوس تکنولوژیک می‌دانند که هزینه‌های بسیاری را باید صرف ایمنی و دفع زباله‌های آن کرد .
البته باید گفت نگرانی‌های هر دو طرف اغراق آمیز است . در حقیقت جستجوی جهانی برای یک منبع انرژی مطمئن و با دوام تأکید بسیار زیادی به نقش کلیدی انرژی هسته‌ای دارد .
در کشورهایی مثل کانادا ، فرانسه ، ژاپن و ایالات متحده که دارای نیروگاه‌های بزرگ هسته‌ای می‌باشند ، هزینه تولید برق هسته‌ای کمتر از نیروگاه‌های گازی و یا زغال سنگی است .
کشورهای در حال توسعه بزرگی مثل چین و هند بطور چشمگیری در حال افزایش ظرفیت نیروگاه‌های هسته‌ای خود هستند . نیروگاه‌های جدید و نوساز در چین و فنلاند و جاهای دیگر تنها بخاطر اقتصادی بودنشان ساخته شده اند .
البته در اروپا به دنبال یک موج سیاسی و به لطف صادرات گاز از روسیه و شمال آفریقا ، مدتی ساخت نیروگاه‌ها متوقف شد ولی اکنون برق هسته‌ای در آنجا نیز رو به رشد است .
نیروگاه‌های هسته‌ای سابقه عملیاتی عالی و هزینه کمی دارند ولی این سابقه عملیاتی ، راحت بدست نیامده است . درس‌های دردناکی آموخته شد . حوادثی مثل چرنوبیل نه تنها آگاهی‌های عمومی را افزایش داد بلکه موجب بهبود و ارتقاء استانداردهای ایمنی شد . بقاء و کارایی نیروگاه‌های هسته‌ای در زلزله‌های متعدد ژاپن و طوفان‌های ویرانگر ایالات متحده آمریكا به اثبات رسیده است و نشان‌دهنده قابل اطمینان بودن طراحی‌هاست ( حداقل طراحی‌های نوع غربی ) .
دفع زباله‌های هسته‌ای همواره مورد بحث و اعتراض بوده ولی امروزه ذخیره ایمن مواد رادیو‌اکتیو در سایت‌های مخصوص از نظر تکنیکی به اثبات رسیده است .
برای تأمین انرژی بدون کربن باید نیروگاه‌های هسته‌ای در سال ، ۱۲۳ اکستراژول انرژی تولید کنند که در آنصورت نیازبه ۴۰۰۰ هزار نیروگاه هسته‌ای خواهد بود . این تعداد ده برابر تعداد نیروگاه‌های فعال و درحال ساخت تمام جهان می‌باشد .
با کنار گذاشتن نگرانی در مورد حوادث و یا زباله‌های هسته‌ای ، سوال اصلی آن خواهد بود که آیا مقدار کافی اورانیوم برای اجرای چنین طرحی موجود می‌باشد ؟
ذخیره اورانیوم در سراسر جهان شش میلیون تن برآورد شده است . راکتورهای پیشرفته برای تولید یک اکسترا‌ژول انرژی نیاز به ۱۱۶۰ تن اورانیوم دارند . بنابراین برای تولید ۱۲۳ اکسترا‌ژول انرژی در سال نیاز به ۴۴۰۰۰۰ تن اورانیوم در سال می‌باشد ؛ لذا منابع اورانیوم جهان تنها برای چهارده سال کافی خواهند بود !
البته این پایان داستان نیست . با بازیافت اورانیوم مصرف شده در نیروگاه‌ها به آسانی می‌توان قابلیت دسترسی به انرژی را دو برابر کرد . همچنین راکتورهای هسته‌ای به راحتی می‌توانند از توریوم بعنوان سوخت هسته‌ای استفاده کنند که منابع زیر زمینی آن چندین برابر بیشتر از اورانیوم است که در آن صورت منابع توریوم برای مصرف ۳۰۰ سال آینده کافی خواهد بود و با بازیافت سوخت مصرفی نیروگاه‌های هسته‌ای و همچنین استفاده از توریوم ، منابع کافی برای ۲۳۰۰ سال آینده تأمین خواهد شد و در صورت بازیافت توریوم مصرفی ، بصورت نامحدودی می‌توان از انرژی هسته‌ای استفاده برد ؛ مضافاً اینکه نیروگاه‌های هسته‌ای دی‌اکسید‌کربن از خود متصاعد نمی‌کنند .
نکته قابل توجه آن است که بر اساس پیمان کیوتو ، کشورها ملزم به کاهش معتدلی از گازهای گلخانه‌ای شده‌اند ، اما در کانادا و اروپا چنین کاهشی بدون ادامه کار نیروگاه‌های هسته‌ای غیر‌ممکن است .
یکی از منابع اصلی تقاضای مصرف انرژی آینده ، ترابری و حمل ونقل می‌باشد که در حال حاضر ۲۰ تا ۳۰ در‌صد مصرف منابع نفتی را به خود اختصاص داده است . با توجه به مشکلات افزایش مصرف نفت و کاهش ذخایر نفتی در دنیا و موضوع گازهای گلخانه‌ای ، تقریباً تمام سازندگان اصلی اتومبیل در جهان به دنبال سوخت جایگزین می‌باشند . هیدروژن یکی از مهمترین نامزدهای جایگزینی بنزین است . شرکت‌های تولید کننده اتومبیل و دانشگاه‌ها در حال انجام آزمایش‌های مختلفی از احتراق هیدروژن و یا تولید انرژی الکتریکی از پیل‌های سوختی می‌باشند . از همه مهمتر تولید هیدروژن در مقیاس وسیع است که درحال حاضر بیشتر از متان بدست می‌آید .
نكته جالب توجه این است كه یکی از مهمترین روش‌ها برای تولید وسیع هیدروژن برای سوخت اتومبیل‌ها استفاده از آسیاب‌های بادی و انرژی خورشیدی و یا نیروگاه‌های هسته‌ای است و از این منابع انرژی می‌توان برای الکترولیز آب جهت تولید انرژی استفاده کرد .

منبع : دانش افزا