پشت پرده رنگین نیروگاه‌های اتمی

این نوشته در باره‌ی انرژی هسته‌ای و همه آن واقعیاتی است که هنوز اکثر رسانه‌های مسلط و حکومت‌های جهان در مورد آنها سکوت می‌کنند. بُعد سیاسی این مسئله در این نوشته بررسی نمی‌شود تا بیشتر بتوان با دیدی عینی به زیر و بم موضوع از حیث علمی نظر انداخت.

بر خلاف تصور معمول، و به رغم اصرار حامیان انرژی هسته ای، باید به این نکته واقف بود که انرژی هسته‌ای یک صنعت رو به افول در جهان است. از اواخر دهه ۷۰ میلادی، با بالاتر رفتن هزینه الکتریسیته پیدا کردن منابع سرمایه گذاری برای رآکتورهای جدید سخت تر از پیش شده است.

در پایان سال ۲۰۰۷، تعداد کل رآکتورهای هسته‌ای در جهان ۴۳۹، با سن میانگین ۲۳ سال بوده است. تا این تاریخ ۱۱۷ رآکتور تعطیل شده‌اند که سن میانگین شان ۲۴ سال بوده است. ظرفیت تولید کلی رآکتورهای فعال ۳۷۲ گیگاوات برآورد شده است. سازمان بین المللی انرژی اتمی اعلام کرده است که ۳۱ واحد دیگر در ۱۳ کشور در حال ساخت هستند. از این تعداد، همه جز پنج تای شان در آسیا و اروپای شرقی قرار دارند. اکثر مراکز یاد شده نیز جدید نیستند: ۱۲ تا از ۳۱ واحدی که گفته می‌شود در حال ساخت است، حداقل ۲۰ سال است هنوز آماده بهره برداری نشده‌اند. ساخت برخی از آنها در دهه‌ی ۱۹۷۰ آغاز شده و دو پروژه طولانی مدت نیز به فهرست افزوده شده‌اند.

از سال ۱۹۶۷ به این سو، برای اولین بار در سال ۲۰۰۸ هیچ رآکتور هسته‌ای جدیدی تولید برق را آغاز نکرده است و حتی یک رآکتور هسته‌ای در اسلواکی تعطیل شده است. این روند تعطیل کردن همچنان ادامه دارد.

اکنون این واقعیت پذیرفته شده است که نیروگاه‌های هسته‌ای گران‌ترین روش برای جوشاندن آب است، و هر ساله بیشتر و بیشتر صدای جوامع پیشرفته علیه خطرات غیرقابل قبول انرژی هسته‌ای برای بشریت و محیط زیست بلند می‌شود.

پس از فاجعه فوکوشیما در ژاپن، به تدریج دولت ژاپن ۵۴ رآکتور دیگر را نیز تعطیل کرد. مردم ژاپن تعطیلی آخرین این رآکتورها را در خیابان‌های توکیو جشن گرفتند.

انرژی هسته‌ای مشکل نیاز به انرژی را حل نمی‌کند

امروزه ۴۳۵ رآکتور در جهان ۱۳,۵ درصد کل نیاز برق و ۶ درصد کل نیاز به انرژی را تأمین می‌کنند. دلیل این تفاوت بزرگ این است که انرژی هسته‌ای نمی‌تواند نیازهای عمده ما مانند حمل و نقل، گرمایش و تولید آب گرم را تأمین کند. حتی کشورهایی که به طور جدی از انرژی هسته‌ای برای تولید برق بهره می‌گیرند، برای تأمین این نیازها به سوخت‌های فسیلی وابسته‌اند.

با توجه به سناریوهای آژانس بین المللی انرژی اتمی، حتی اگر ظرفیت انرژی هسته‌ای امروز دوبرابر شود، این فقط می‌تواند ۱۰ درصد مصرف انرژی در سال ۲۰۳۰ را تأمین کند. حتی وقتی ظرفیت هسته‌ای صد درصد افزایش یابد، وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی فقط پنج درصد کاهش می‌یابد.

فرض بر این است که ۴۰۰ رآکتور بزرگ در حال ساخت بعد از سال ۲۰۲۰ و حتی بعد از ۲۰۲۵ به تولید انرژی آغاز کنند. متوسط دوره ساخت کلیه رآکتورهای موجود ۸۲ ماه یعنی تقریبا ۷ سال است. متوسط زمان ساخت رآکتورهای تکمیل شده بین سال‌های ۱۹۹۵ و ۲۰۰۵ تقریبا ۱۰۲ ماه یعنی ۸,۵ سال بوده است.

در طی ۳۰ سال گذشته هیچ رآکتوری در امریکا ساخته نشده است. در اروپا بسیاری از کشورها اکنون تصمیم به پایان دادن به ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای گرفته‌اند. سال ۲۰۰۶، در اروپا ۷ رآکتور به یکباره بسته شدند. اما البته بازار یابی صنعتی به سمت خاور دور تغییر جهت داده است: به چین، کره جنوبی، مالزی و هند و پاکستان. به خصوص کانادایی ها، شرکت‌های اروپایی و امریکایی می‌خواهند «رنسانس» اتمی را از آنحا شروع کنند.

نمونه ایالات متحده آمریکا

ما باید روی امریکا متمرکز شویم، زیرا امریکا مهد صنعت هسته ای، و یکی از مهمترین کشورهایی است که شما می‌توانید تمام داده‌های مربوط به صنعت هسته‌ای را از آن به دست آورید، یعنی آمریکا تنها کشوری است که می‌توانید وارد بایگانی کمیسیون نظارت هسته‌ای‌اش شوید. در آمریکا، صنعت هسته‌ای مانند سایر کشورها با مشکل ضمانت از سوی دولت مواجه است. دولت آمریكا، هر سال بودجه ۱۰ ساله در زمینه سرمایه گذاری انرژی را آماده می‌كند. وقتی به برنامه بودجه سال ۲۰۰۷ نگاه کنید، می‌بینید که هیچ سرمایه گذاری هسته‌ای تا سال ۲۰۱۳ توسط دولت آمریکا ضمانت نشده است. و دولت به وضوح می‌گوید که اگراین نیروگاه‌ها ساخته شوند، فاقد توان بازگرداندن بدهی خود به دولت‌اند.

چرخه هسته‌ای

موضوع اصلی «رنسانس» هسته‌ای این دیدگاه است که رآکتورهای هسته‌ای چاره‌ای برای تغییرات آب و هوا و انتشار دی اکسید کربن هستند. با شبیه سازی‌های محاسباتی توسعه یافته در آلمان، انرژی صرف شده در کل چرخه هسته ای، از مرحله استخراج معدن شروع می‌شود و مقادیر انبوهی از دی اکسید کربن در طی این چرخه انرژی تولید می‌شود. بگذارید به اختصار از آغاز چرخه هسته‌ای شروع کنیم و از برخی ارقام جالب سخن به میان بیاوریم: برای تولید ۱ گیگاوات برق در یک رآکتور، بیایید از معدن شروع کنیم: برای این کار شما باید حدود ۶۵۰ هزار تن معدن استخراج کنید. برای استخراج این معدن ابزار و تجهیزات لازم است، همانطور که می‌دانید این تجهیزات بیشتر دیزل یا گاز طبیعی می‌سوزانند. در حین استخراج این معدن، ۳۵۵۹ تن دی اکسید کربن به منظور تأمین برق تولید شده توسط تنها یک رآکتور در سال، وارد محیط زیست می‌شود. برای این فرآیندها، تقریباً ۱۰یا ۱۲ گیگاوات ساعت انرژی مورد نیاز است؛ این می‌تواند دیزل، گاز طبیعی یا برق باشد. وقتی از اینجا به سیستم‌های سنگ زنی معدن می‌روید، می‌بینید آنجا هم ۵۷۶۶ تن دی اکسید کربن در طی این فرآیندها تولید می‌شود. و این به حدود ۱۶,۵ گیگاوات انرژی الکتریکی یا انرژی دیزل در ساعت نیاز دارد. پس از آن، اگر به مراکز تبدیل انرژی برویم، می‌بینیم۲۴٫۶۳۶ تن دی اکسید کربن دوباره طی فرآیندهای موجود در اینجا تولید می‌شود.

این عملیات به ۸۳ گیگاوات ساعت انرژی نیاز دارد. پس از آن به بخش غنی سازی می‌رسیم؛ زیرا اورانیوم ۲۳۵که از معدن خارج می‌شود، باید حداقل ۳ درصد غنی شود تا بتوان از آن به عنوان سوخت استفاده کرد. در این فرآیند، ۲۵۰٫۴۴۳ تن دی اکسید کربن در جو آزاد می‌شود و مقدار انرژی مورد نیاز برای این کار ۲۸۹ گیگاوات ساعت انرژی است. پس از این فرآیند غنی سازی، ۱۱٫۲۵۹ تن دی اکسید کربن درفرآیندهای انجام شده در کارخانجات تولید سوخت تولید می‌شود. مقدار انرژی لازم برای این کار دوباره حدود ۷۰۰۰ GW ساعت است. سپس این میله‌های سوخت وارد راکتور می‌شوند، دی اکسید کربن تولید شده توسط دیزل فیدر (تغذیه کننده)، سایر ابزارها و تجهیزات در حین کار رآکتورها نمی‌توانند از قبل محاسبه شوند. از اینجا، در پایان یک سال تولید برق، مقدار انرژی لازم برای حداقل ۵ سال جهت خنک کردن میله‌های سوخت در استخرهای خنک کننده، در حال حاضر قابل محاسبه نیست و مشخص نیست در این حین چه مقدار دی اکسیدکربن آزاد می‌شود. بعد از ۵ سال یا ۱۰ سال، میله‌های سوخت از استخرهای خنک کننده به سمت کارخانه‌های rework می‌رود. نیروگاه‌های ۴تا ۵ کشور جهان برای جدا کردن پلوتونیوم ۲۳۹ مورد نیاز سلاح‌های هسته‌ای از دل میله‌های سوخت ۳ GW دیگر باید مصرف کنند و در این مدت زمان ۱۲۵٫۲۶۰ تن دی اکسید کربن دوباره در جو آزاد می‌شود.

دقت کنید که ما هنوز در انتهای چرخه هسته‌ای قرار نداریم: اکنون این پسماندها پس از جدا کردن پلوتونیوم ۲۳۹باید از استخرها یامحیط زیست ایزوله شوند.

مشکل زباله اتمی

هزینه‌ای که در حال حاضر برای ایزوله کردن زباله‌های اتمی و جادهی‌شان در تونل‌های زیرزمینی خرج می‌شود ۹ میلیارد دلار درآمریکا است. حال انرژی صرف شده در یک پروژه ۹ میلیارد دلاری را در نظر بگیرید، و‌دی اکسید کربن حاصل را که اکنون قابل محاسبه نیست. البته پس از آن، احتمال تصادفات را هم باید در نظر گرفت؛ یعنی انرژی صرف شده در هنگام تصادفات، جداسازی زباله‌های تولید شده و حمل و نقل شان، همان گونه که در مورد چرنوبیل شاهدش بودیم.

در سال ۱۹۹۵، دولت آمریکا به حدود ۳۰۰هزار دلار برای ایزوله سازی ۱ تن زباله اتمی از محیط زیست نیاز داشت. سال ۲۰۰۶ تحولی درانگلیس رخ داد که به این موضوع بسیار مربوط است. دولت انگلستان تصمیم به فروش ۲۴ رآکتور گرفت، اما هیچ بخش خصوصی به دلیل مشکل زباله نمی‌خواست این رآکتورها را بخرد. بنابراین دولت انگلیس دو مؤسسه جدید ایجاد کرد که یکی از آنها بخش ایزوله سازی زباله‌های نیروگاه‌های هسته‌ای است. بودجه این اداره ۸۴ میلیارد پوند است. مقدار همه دی اکسید کربن که برای تولید ۱گیگاوات برق در سال در طی یک چرخه هسته‌ای آزاد می‌شود، حدود ۳۰۰ هزار تن است.

روندی بسیار طولانی و بسیار پرهزینه

صنعت هسته‌ای و کمیسیون بین المللی انرژی اتمی تنها یک تصویر از یک رآکتور را نشان می‌دهد، که هرگز تمام جنبه‌های چرخه هسته‌ای را آشکار نمی‌کند.

ما در حال سخن گفتن از یک روند بسیار طولانی و بسیار پرهزینه ایم که از استخراج معدن گرفته تا ایزوله کردن پسماندهای اتمی طول می‌کشد. و این تازه بدون در نظر گرفتن موارد دیگر، یعنی خطراتی مانند محافظت از زباله هاست. هزینه این کارها چنان بالا است که هیچ شرکت بیمه‌ای زیر بار آن نمی‌رود و‌هیچ دولتی پذیرای ضمانتی نمی‌شود.

انرژی تمیز برای محیط زیست؟

این رویداد یک جنبه زیست محیطی و جنبه اقتصادی نیز دارد. وقتی «رنسانس» اتمی را شروع می‌کنید، باید نشان دهید که نیروگاه‌های هسته‌ای مقرون به صرفه است. در سال ۲۰۰۳، دانشگاه MIT گزارشی در این باره تهیه کرد؛ علاوه بر این گزارش، مطالعه‌ای در دانشگاه شیکاگو انجام شده است. من آخرین جمله را از پیش نویس گزارش منتشر شده در سال ۲۰۰۳، به ریاست پروفسور مونیز از MIT می‌خوانم. "گزینه منابع انرژی هسته‌ای از نظر ایمنی عمومی یا حل مشکلات پسماند یا آماده سازی محیط برای ساخت سلاح‌های هسته‌ای از موقعیت ویژه‌ای برخوردار است. علاوه بر این ویژگی ها، انرژی هسته‌ای گرانترین منبع تولید انرژی است و بنابراین امکان یک رنسانس اتمی عملا منتفی است.." درگزارشی که توسط دانشگاه شیکاگو تهیه شده است، همان نتایج حاصل شد. علاوه بر این، ما یک بار دیگر می‌بینیم که چرا دولت آمریکا که من قبلاً نیز به آن اشاره کردم، تا آخر سال ۲۰۱۳ برای سرمایه گذاری انرژی هسته‌ای عملا هیچ وامی نداده است.

در حال حاضر ۴۴۳-۴۴۵ رآکتور هسته‌ای برای تولید انرژی در جهان داریم (از رآکتورهای نظامی چشمپوشی می‌کنیم). فرض می‌کنیم که آنها درطول سال ۳۳۷۵ هزار گیگاوات برق تولید می‌کنند، در این مدت مقدار دی اکسید کربن ساطع شده به محیط زیست بیش از ۱ میلیارد تن است.

و این در حالی است که کل مقدار دی اکسیدکربن منتشر شده در جو در سال ۲۰۰۷، ۹ میلیارد تن بوده است.

برنامه‌ریزی کشورهای مختلف در حوزه انرژی

امروزبسیاری از کشورهای جهان از نا کارآمدی نیروگاه‌های هسته‌ای آگاه هستند. ژاپن آخرین رآکتور هسته‌ای خود را خاموش کرد. دانمارک هدف خود را برای سال ۲۰۵۰ تحت عنوان ۱۰۰ درصد انرژی تجدید پذیر تعیین کرده است. سایر کشورها اهداف مشابهی دارند.

• منبع برق برای استرالیای ۲۰۲۰، انرژی تجدید پذیر.

• برزیل: تا سال ۲۰۳۰برای رفع ۴۶ درصد نیازهای انرژی و ۸۷ درصد برق از منابع تجدید پذیر.

• هدف ژاپن تا سال ۲۰۳۰ رسیدن به خودکفایی انرژی خورشیدی.

نتیجه اجتناب ناپذیر این که: منابع انرژی پاک باید جایگزین منابع انرژی معمولی ناکارآمد و کثیف شوند. زیرا این منابع سریع تر مورد بهره برداری قرار می‌گیرند، وفرصت‌های شغلی ارزان تر، مطمئن تر و با کیفیت بسیار بالاتری را فراهم می‌کنند.

منابع:

"SOURCES, EFFECTS AND RISKS OF IONIZING RADIATION : UNSCEAR 2013 Report" (PDF). Unscea.org. Retrieved 12 March 2019
Richard Schiffman (12 March 2013). "Two years on, America hasn't learned lessons of Fukushima nuclear disaster". The Guardian
Martin Fackler (June 1, 2011). "Report Finds Japan Underestimated Tsunami Danger". New York Times.
Staff, IAEA, AEN/NEA. International Nuclear and Radiological Events Scale Users' Manual, 2008 Edition (PDF). Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency. p. 184. Archived from the original (PDF) on May 15, 2011. Retrieved 2010-07-26.
Yablokov, Alexey V.; Nesterenko, Vassily B.; Nesterenko, Alexey; Sherman-Nevinger, consulting editor, Jannette D. (2009). Chernobyl: Consequences of the Catastrophe for People and the Environment. Boston, MA: Blackwell Publishing for the Annals of the New York Academy of Sciences. ISBN 978-1-57331-757-3. Retrieved 11 June 2016
Matthew Wald (February 29, 2012). "The Nuclear Ups and Downs of 2011". New York Times

در همین زمینه