تامين انرژي با تركيبي از انرژيهاي نو

پروفسور درك ابوت از دانشگاه آدلايد استراليا به اين نتيجه رسيده است كه به دلايل متعدد انرژي هستهاي نميتواند در مقياس جهاني نياز بشر به انرژي را مرتفع كند. ابوت متذكر ميشود كه مصرف انرژي جهاني امروز چيزي حدود 15 تراوات و كل انرژي توليد شده در نيروگاههاي هستهاي تنها 375 گيگاوات است. به منظور بررسي محدوديتهاي انرژي هستهاي در مقياس بزرگ همين بس كه بدانيم براي توليد 15 تراوات نيرو، فقط توسط انرژي هستهاي نياز به حدود 15 هزار رآكتور داريم.
ابوت در ادامه بررسيهايش برآوردهايي در مورد ساخت، عملياتي كردن و از رده خارج ساختن 15 هزار رآكتور روي زمين، فاكتورهايي مانند مقدار زمين مورد نياز براي اين تعداد رآكتور زبالههاي راديواكتيو ايجاد شده، درصد حوادث، خطر ازدياد سلاحهاي اتمي، فراواني اورانيوم و استخراج آن و فلزات نامتعارفي كه براي ساخت خود رآكتور به كار ميرود، انجام داد. صرفنظر از سوخت يك نيروگاه هستهاي در بناي خود نياز به فلزات خام زيادي دارد. براي استقرار يك رآكتور هستهاي به جز توجه به ناحيه ممنوعه، محل غنيسازي، فرآوري كانها و زيرساختهاي پشتيبان به 5/20 كيلومتر مربع زمين نياز داريم. تصور كنيد استقرار 15 هزار رآكتور هستهاي با اين تفاسير يك چالش بسيار بزرگ به وجود ميآورد.
هر نيروگاه اتمي در نتيجه شكست نوتروني بايد پس از 40 تا 60 سال از رده خارج شود. هماكنون 6 تا 12 سال طول ميكشد تا يك نيروگاه اتمي ساخته شود و حدود 20 سال طول ميكشد تا يك نيروگاه كاملا از رده خارج شود. با يك محاسبه سرانگشتي ميتوان دريافت كه اين ميزان براي 15 هزار رآكتور، عددي خيالي به نظر ميرسد.
هرچه ميزان رآكتورها زياد شود احتمال سوانح هستهاي هم بيشتر ميشود، بهعلاوه با ازدياد نيروگاههاي هستهاي و درنتيجه آن متخصصان هستهاي، بيم گسترش سلاحهاي هستهاي در جهان افزايش مييابد. باتوجه به ميزان ذخاير موجود اورانيوم در جهان و تعداد رآكتورها تنها 80 سال ديگر ذخيره اورانيوم در كل جهان وجود دارد. چنانچه تعداد رآكتورها به 15 هزار افزايش يابد، اين ميزان اورانيوم در كمتر از 5 سال مصرف ميشود. در ساخت مخزنهاي هستهاي از فلزات كمياب و نامتعارفي استفاده ميشود كه مستلزم هزينه زياد و اثرات نامتعارف محيطي است. فلزاتي همچون «هافنيوم» بهعنوان جذبكننده نوترون، «بريليوم» بهعنوان بازتابنده نوترون، «زيركونيم» بهعنوان روكش و «نيوبيوم» براي تركيب با استيل و پايدار ساختن آن براي مدت 40 تا 60 سال در مقابل شكست نوتروني.
هماكنون از هافنيوم در ميكروتراشهها و از بريليوم در صنايع نيمههاديها استفاده ميشود. مصرف بسيار زياد اين مواد براي ساخت مخازن نيروگاههاي هستهاي، جهان را با بحران منابع معدني مواجه خواهد ساخت. به علت هزينه، پيچيدگي، نياز به منابع و مشكلات زياد باقيمانده از انرژي هستهاي عاقلانهتر است كه سرمايهگذاري كلان در بخشهاي ديگري انجام شود.
به نظر ابوت هر دلاري كه براي انرژي هستهاي ذخيره ميشود، ميتواند در راه روشهاي زودبازدهتر همچون انرژي خورشيدي صرف شود. وسايل حرارتي خورشيدي، انرژي خورشيد را به منظور توليد گرما مهار ميكنند. پس از اين گرما، بخار توليدشده و توسط نيروي بخار توربينهاي توليد الكتريسيته به گردش درميآيد. تكنولوژي حرارتي خورشيدي بسياري از مشكلات مقياسپذيري انرژي هستهاي را ندارد بهعنوان مثال اگرچه يك نيروگاه بادي نسبت به نيروگاه هستهاي زمين بيشتري براي تامين نيازمند است، اما ميتوان آن را در بيابانهاي بلااستفاده هم داير كرد.
مهمتر از اينها اينكه تكنولوژي حرارتي خورشيدي نهتنها در مقياس تراوات بلكه در صورت نياز ميتواند صدها تراوات انرژي توليد كند. البته بزرگترين مشكل تكنولوژي حرارتي خورشيدي روزهاي ابري و شبهنگام است. ابوت پيشنهاد ميكند كه در دوره گذار استفاده دوگانه از گاز طبيعي و نيروگاههاي حرارتي خورشيدي ميتواند يكي از گذرگاهها براي ايجاد زيرساختهاي برآوردن انرژي در آينده باشد.
منبع: scienceblog