مفهوم الطاقة النووية:
هي الطاقة المنبعثة من تفاعل متسلسل وتحديداً من خلال عملية الانشطار النووي أو الاندماج النووي في المفاعل، يتم استخراج مصدر الوقود المستخدم لتوليد الطاقة النووية ومعالجة اليورانيوم (اليورانيوم المخصب) والذي يستخدم لتوليد البخار وإنتاج الكهرباء، اعتبارًا من اليوم تعتبر الطاقة النووية واحدة من أكثر مصادر الطاقة صديقة للبيئة، حيث تنتج عددًا أقل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أثناء إنتاج الكهرباء مقارنةً بالمصادر التقليدية مثل محطات توليد الطاقة بالفحم، عندما نفكر في هذا المورد يفكر الكثير منا في القنابل النووية أو الانهيارات التي حدثت في عدد من المحطات النووية حول العالم، ومع ذلك فإن الطاقة النووية هي بالتأكيد نوع من الطاقة المتجددة التي نحتاج إلى النظر فيها.
الانشطار النووي: هو العملية التي تستخدم في المفاعلات النووية لإنتاج كمية عالية من الطاقة باستخدام عنصر يسمى اليورانيوم، حيث تعتبر هذه الطاقة بإنها الطاقة المخزنة في نواة الذرة، (الزيادة الكبيرة في الطاقة النووية) على الرغم من كونها صديقة للبيئة إلا أن التخلص من النفايات المشعة وحماية الناس والبيئة من إشعاعها هو احتكاك كبير بالطاقة النووية، لذلك هناك حاجة إلى حلول باهظة الثمن لحماية الأرض الأم من الآثار المدمرة للطاقة النووية.
على الرغم من أن محطات الطاقة النووية تتطلب استثمارات كبيرة للبناء إلا أنها منخفضة التكاليف التشغيلية وطول العمر وهذا يعني أنها فعالة من حيث التكلفة بشكل خاص، تحدث معظم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) المرتبطة بمحطات الطاقة النووية أثناء البناء ومعالجة الوقود وليس عند توليد الكهرباء.
ما هي إيجابيات الطاقة النووية؟
- انخفاض التلوث: الطاقة النووية لديها أيضا انبعاثات غازية أقل بكثير من غيرها من أنواع الطاقة حيث تم تحديد أن عدد غازات الدفيئة قد انخفض بمقدار النصف تقريبًا بسبب انتشار استخدام الطاقة النووية، هذا يتجنب أكثر من 470 مليون طن متري من الكربون كل عام وهو ما يعادل إزالة 100 مليون سيارة من الطريق، يمكن أيضًا استخدام الطاقة الحرارية من المفاعلات النووية لإزالة الكربون من القطاعات الأخرى كثيفة الاستخدام للطاقة مثل النقل وهو أكبر مساهم في تلوث الكربون.
الطاقة النووية لها أقل تأثير على الطبيعة لأنها لا تفرز أي غازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون وهي “غازات الدفيئة” الأساسية، لا يوجد أي تأثير غير مواتٍ على المياه أو الأراضي أو أي أقاليم بسبب استخدام الطاقة النووية باستثناء الأوقات التي يتم فيها استخدام وسائل النقل، وجدت مجموعة الدعوة النووية الرابطة النووية العالمية أن متوسط الانبعاثات النووية يبلغ 29 طنًا من ثاني أكسيد الكربون لكل جيجاواط / ساعة من الطاقة المنتجة، ويقارن هذا بشكل إيجابي بالمصادر المتجددة مثل الطاقة الشمسية (85 طنًا لكل جيجاواط ساعة) والرياح (26 طنًا لكل جيجاواط ساعة) بل والأفضل مع الوقود الأحفوري مثل اللجنيت (1.054 طنًا لكل جيجاواط ساعة) والفحم (888 طنًا لكل جيجاواط ساعة). - انتاج الطاقة العالية: نسبة إنتاج الوقود إلى الطاقة للطاقة النووية عالية بشكل لا يصدق حيث لديها القدرة على تلبية احتياجات المدينة والاحتياجات الصناعية بمفاعل واحد فقط، يمكن استخدام كمية صغيرة نسبيًا من اليورانيوم لتغذية محطة كهربائية بقدرة 1000 ميغاوات وبالتالي توفير ما يكفي من الكهرباء لتشغيل مدينة يبلغ عدد سكانها حوالي نصف مليون نسمة، توفر المصادر المتجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح طاقة كافية فقط لتلبية الاحتياجات السكنية أو المكتبية، ليس لديهم حتى الآن القدرة النووية للتعامل مع احتياجات الطاقة على نطاق واسع خاصة في عالم التصنيع.
- طاقة تحميل قاعدة مستقرة: توفر محطات الطاقة النووية حمولة أساسية مستقرة من الطاقة، على سبيل المثال تُستخدم الطاقة النووية على نطاق واسع في أمريكا وتشكل حوالي 20٪ من إجمالي الكهرباء المولدة في الولايات المتحدة، مصدر الطاقة الفعال هذا يأتي من مفاعلات الطاقة النووية الـ 98 المنتشرة حول 30 دولة مختلفة في العالم.
يعني الإنتاج المستقر للطاقة الناتجة عن محطات الطاقة النووية أنه يمكن استخدامها بشكل مثالي مع أشكال أخرى من الطاقة المتجددة، على سبيل المثال عندما تهب الريح يمكن للمحطات النووية ضبط إنتاج الطاقة لتكون أقل، على العكس من ذلك عندما لا تهب الرياح وهناك حاجة إلى طاقة أكبر يمكن تعديل الطاقة النووية لتعويض نقص الطاقة (أو الطاقة الشمسية) المولدة. - تكاليف تشغيل منخفضة: تنتج الطاقة النووية كهرباء غير مكلفة للغاية وأرخص من الغاز أو الفحم أو أي مصانع أخرى للوقود الأحفوري، إن تكلفة اليورانيوم الذي يستخدم كوقود في هذه العملية منخفضة ولا يحتاج إليه إلا القليل جدًا لإنتاج طاقة هائلة، أيضًا على الرغم من أن تكلفة إنشاء محطات الطاقة النووية مرتفعة نسبيًا فإن تكلفة تشغيلها منخفضة جدًا، تشير التقديرات إلى أنه حتى احتساب التكاليف مثل إدارة الوقود المشع والتخلص من المحطات النووية يكلف ما بين 33 إلى 50 في المائة من محطة الفحم و 20 إلى 25 في المائة من محطة الغاز ذات الدورة المركبة.
تتراوح الحياة الطبيعية للمفاعل النووي في أي مكان من 40-60 سنة اعتمادًا على عدد مرات استخدامه وكيفية استخدامه، هذه المتغيرات عند دمجها تجعل تكلفة توصيل الطاقة منخفضة، حتى لو ارتفعت تكلفة اليورانيوم فإن التأثير على تكلفة الطاقة سيكون أقل بكثير، تقدر وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) أن استبدال محطة الطاقة النووية بقدرة 1 جيجاوات سيتطلب 2 جيجاوات من الفحم أو من الجيل الثالث إلى 4 جيجاوات من مصادر متجددة لتوليد نفس الكمية من الكهرباء، أيضًا سيكون التأثير على تكلفة الطاقة أقل بكثير. - الموثوقية: تشير التقديرات إلى أنه مع المعدل الحالي لاستهلاك اليورانيوم لدينا ما يكفي من اليورانيوم لمدة 70-80 سنة أخرى، يمكن أن تعمل محطة الطاقة النووية عندما تكون في وضع إنتاج الطاقة دون انقطاع لمدة عام أو أكثر دون انقطاع أو صيانة مما يجعلها مصدرًا أكثر موثوقية للطاقة، نظرًا لأن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح تعتمد على الظروف الجوية فإن محطة الطاقة النووية ليس لديها مثل هذه القيود ويمكن تشغيلها دون انقطاع في أي حالة مناخية، الانتقاد المستمر للطاقات المتجددة على سبيل المثال الرياح والطاقة الشمسية هي أنها تنتج الطاقة فقط عندما تهب الرياح أو عندما تكون الشمس مشرقة.
اليورانيوم هو المادة الخام المستخدمة في إنتاج الوقود وهو يأتي من مناطق مستقرة حول العالم ومتوفر على نطاق واسع، هذه الموثوقية تعني أن الطاقة النووية هي حل طويل الأمد ومنخفض الكربون، هناك نقاط محورية نقدية مؤكدة في إنشاء محطات الطاقة النووية واستخدام الطاقة النووية بدلاً من الطاقة التقليدية حيث إنها واحدة من مصادر القوة الهامة في جميع أنحاء البلاد، أفضل جزء هو أن هذه الطاقة لها إمداد مستمر ويمكن الوصول إليه على نطاق واسع وهناك الكثير من التخزين ويعتقد أن الإمداد سيستمر لفترة أطول بكثير من الوقود الأحفوري المستخدم بنفس السعة. - أكثر كفاءة من الوقود الأحفوري: النقطة الأساسية الأخرى ذات الأهمية في استخدام الطاقة النووية هي أنها أكثر إلحاحًا وأكثر كفاءة من مصادر الطاقة الأخرى، وقد جعله عدد من ابتكارات الطاقة النووية خيارًا أكثر جدوى من غيرها، حيث لديهم كثافة طاقة عالية مقارنة بالوقود الأحفوري، إن كمية الوقود التي تحتاجها محطة الطاقة النووية أقل نسبيًا مما هو مطلوب في محطات الطاقة الأخرى، حيث أن الطاقة المنبعثة من الانشطار النووي تزيد تقريبًا على عشرة ملايين مرة من كمية الطاقة التي تطلقها ذرة الوقود الأحفوري.
- لا يعتمد على الوقود الأحفوري: هذا هو أحد الأسباب التي تجعل العديد من الدول تخصص الكثير من الوقت والمال للطاقة النووية، إذن ما هي أعظم فائدة للطاقة النووية قبل أي فائدة أخرى قد نستكشفها؟ أنها لا تعتمد على عنصر ال (FO) والوقود و(ssil) ولا يتأثر بتقلبات أسعار النفط والغاز حيث تقوم محطات توليد الطاقة بالفحم والغاز الطبيعي بتصريف ثاني أكسيد الكربون في الهواء مما يتسبب في عدد من القضايا البيئية مع محطات الطاقة النووية وانبعاثات الكربون.
- الطاقة النووية (متجددة): الطاقة النووية ليست مورداً متجدداً، اليورانيوم والوقود النووي المستخدم لإنتاج الطاقة النووية محدود ولا يمكن إنتاجه مرارًا وتكرارًا عند الطلب، ومع ذلك يقدر أن احتياطيات اليورانيوم ستدوم 80 عامًا أخرى في حين أن الوقود الأحفوري له عمر محدود أكثر بكثير، منذ الثورة الصناعية كان البشر يستنفذون باستمرار وبشكل مستمر احتياطيات الوقود الأحفوري لدينا، إذا واصلنا استهلاك الوقود الأحفوري وواصلنا زيادة استهلاكنا مع نمو عدد سكان العالم فمن المقدر أن ينفد النفط في العالم بحلول عام 2052 والغاز عام 2060 والفحم بحلول عام 2088.
من ناحية أخرى باستخدام مفاعلات المولد والاندماج يمكننا إنتاج عناصر انشطارية أخرى، أحد هذه العناصر يسمى البلوتونيوم الذي ينتج عن المنتجات الثانوية للتفاعل المتسلسل، أيضًا إذا كنا نعرف كيفية التحكم في الاندماج الذري وهي نفس التفاعلات التي تغذي الشمس فيمكننا الحصول على طاقة غير محدودة تقريبًا، الثوريوم هو بديل أكثر خضرة تم ملاحظته مؤخرًا، حيث تخطط الصين وروسيا والهند بالفعل لبدء استخدام الثوريوم لتغذية مفاعلاتها في المستقبل القريب. - الأثر الاقتصادي: توفر الطاقة النووية العديد من الفوائد للاقتصاد بعدد الوظائف والازدهار الذي تجلبه محطة جديدة، وفقًا لـ (NEI) تخلق محطة نووية جديدة 400 إلى 700 وظيفة دائمة وأيضًا الآلاف من الوظائف الأخرى أثناء بنائها حيث تحتوي معظم المواقع النووية على محطتين على الأقل، في حين أن الوظائف التي تم إنشاؤها في مكان آخر ليست سوى 90 وظيفة لمصنع الفحم و 50 لمصنع الغاز الطبيعي، تولد كل منشأة ما يقرب من 500 مليون دولار سنويًا من مبيعات السلع والخدمات، المزيد من العاملين في النباتات يعني المزيد من الناس الذين يحتاجون إلى الغداء والمزيد من الناس لديهم المال لإنفاقه.
