انرژی توریم: راه حل انرژی سبزتر برای راکتورهای هسته ای

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• اوت 11، 2022

خلاصه بینش

توسعه راکتورهای هسته‌ای نمک مذاب با سوخت توریم در چین نشان‌دهنده تغییر قابل توجهی در دینامیک انرژی جهانی است و جایگزینی فراوان‌تر و بالقوه امن‌تر برای اورانیوم ارائه می‌کند. این فناوری نه تنها با کاهش ضایعات سمی و انتشار کربن نوید مزایای زیست محیطی را می دهد، بلکه چین را به عنوان یک رهبر بالقوه در صادرات انرژی پایدار قرار می دهد. با این حال، نگرانی ها در مورد عملکرد طولانی مدت و ایمنی این راکتورها، به ویژه در مورد اثرات خورنده نمک مذاب و سوء استفاده احتمالی از اورانیوم-233، همچنان باید به طور کامل مورد توجه قرار گیرد.

زمینه انرژی توریم

در سال 2021، چین با اعلام تکمیل یک رآکتور هسته ای نمک مذاب با سوخت توریم، بخش انرژی جهانی را متحیر کرد. این فناوری انرژی جایگزین می تواند تا سال 2030 به صورت تجاری در دسترس قرار گیرد. 

راکتورهای هسته ای نمک مذاب با سوخت توریم از مخلوط نمک مذاب با توریم یا اورانیوم برای تولید انرژی استفاده می کنند. چین توریم را به دلیل عرضه فراوان این فلز در کشور انتخاب کرد. رآکتورهای اورانیوم در سایر نقاط جهان نیز برای مقاصد خنک‌کننده به آب نیاز دارند و محدودیت‌های زمین‌شناسی را به ساخت آنها اضافه می‌کنند. از سوی دیگر، راکتور توریم از نمک مذاب هم برای انتقال گرما و هم برای خنک‌سازی راکتور استفاده می‌کند و هر گونه نیاز به ساخت و ساز در نزدیکی بدنه آبی را از بین می‌برد. با این حال، توریم باید از طریق بمباران هسته ای به اورانیوم 233 (U 233) تبدیل شود تا واکنش را آغاز کند. U 233 بسیار رادیواکتیو است.

فناوری مورد استفاده در راکتورهای هسته ای نمک مذاب با سوخت توریم ایمن تر است زیرا سوزاندن مایع خطر خارج شدن از کنترل واکنش ها و آسیب رساندن به ساختار راکتور را کاهش می دهد. علاوه بر این، راکتورهای توریم سازگارتر با محیط زیست هستند، زیرا بر خلاف راکتورهای با سوخت اورانیوم، سوزاندن توریم پلوتونیوم سمی تولید نمی کند. با این حال، نمک می تواند ساختار راکتور را در دماهای بالا خورده کند. خوردگی ناشی از آسیب نمک می تواند 10 تا XNUMX سال طول بکشد تا خود را نشان دهد، بنابراین چگونگی عملکرد این راکتورها در طول زمان هنوز به طور کامل مشخص نیست.

تاثیر مخرب

توسعه راکتورهای مبتنی بر توریم توسط چین ممکن است به استقلال انرژی بیشتر برای چین منجر شود و وابستگی به واردات اورانیوم از کشورهایی را که با آنها روابط دیپلماتیک پرتنشی دارد کاهش دهد. انتقال موفقیت آمیز به راکتورهای توریم، چین را قادر می سازد تا از منبع انرژی فراوان تر و بالقوه ایمن تر استفاده کند. این تغییر به ویژه با توجه به وابستگی شدید کنونی کشور به اورانیوم، که فراوانی کمتری دارد و اغلب از طریق کانال‌های ژئوپلیتیک پیچیده تامین می‌شود، قابل توجه است.

پذیرش گسترده بالقوه راکتورهای مبتنی بر توریم، یک مسیر امیدوارکننده برای کاهش قابل توجه انتشار کربن است. تا سال 2040، این امر می تواند حذف تدریجی منابع انرژی مبتنی بر سوخت فسیلی، مانند نیروگاه های زغال سنگ، که در حال حاضر سهم عمده ای در آلودگی محیط زیست و انتشار گازهای گلخانه ای دارند، تسهیل کند. بنابراین انتقال به راکتورهای توریم می‌تواند با اهداف انرژی و تعهدات جهانی برای کاهش انتشار کربن هماهنگ باشد. علاوه بر این، این تغییر کاربرد عملی در مقیاس بزرگ فناوری هسته‌ای جایگزین را نشان می‌دهد.

در جبهه بین‌المللی، تسلط چین بر فناوری راکتور توریم می‌تواند آن را به عنوان یک رهبر در نوآوری جهانی انرژی قرار دهد. این فناوری جایگزینی کمتر قابل تسلیح برای انرژی هسته ای سنتی ارائه می دهد و آن را به گزینه ای جذاب برای صادرات به کشورهای در حال توسعه تبدیل می کند. با این حال، به دلیل تولید بالقوه اورانیوم-233، یک محصول جانبی راکتورهای توریم که می تواند در مواد منفجره و سلاح های مبتنی بر اورانیوم استفاده شود، باید احتیاط کرد. این جنبه بر نیاز به اقدامات ایمنی و نظارتی دقیق در توسعه و استقرار راکتورهای توریم برای جلوگیری از سوء استفاده از اورانیوم-233 تاکید می کند.

پیامدهای انرژی توریم 

پیامدهای گسترده‌تر تأثیر انرژی توریم در آینده بر بازارهای انرژی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• کشورهای بیشتری در توسعه رآکتور نمک مذاب سرمایه گذاری می کنند، زیرا پتانسیل آنها برای ساخت ایمن در هر مکانی، همراه با خروجی انرژی سبزشان است. 
• افزایش تحقیقات در مورد جایگزین های رادیواکتیو برای اورانیوم که می توانند در راکتورهای هسته ای استفاده شوند.
• نیروگاه‌های بیشتری در مناطق روستایی و خشک ساخته می‌شود که باعث رشد اقتصادی در این مناطق می‌شود. 
• تحقیقات آینده در مورد ساخت رآکتورهای توریم در زیرساخت های عمومی و دارایی های نظامی، مانند ناوهای هواپیمابر. 
• کشورهای غربی تلاش می‌کنند تا از تاکتیک‌های ژئوپلیتیکی برای محدود کردن صادرات فناوری رآکتور توریم چین استفاده کنند، زیرا این فناوری یک تهدید رقابتی بالقوه برای طرح‌های صادرات انرژی آنها است.
• مقایسه نادرست توریم با انرژی هسته‌ای در رسانه‌های اجتماعی، منجر به اعتراض مردم محلی می‌شود که در آن راکتورهای توریم برای ساخت پیشنهاد شده‌اند. 

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• آیا معتقدید که جنبه‌های سبزتر انرژی تولید شده توسط توریم می‌تواند به طور قابل‌توجهی برای جامعه در مقابل پتانسیل مخرب آن از طریق افزایش تولید U 233 به نفع جامعه باشد؟
• چگونه ممکن است پیشروی چین در تولید انرژی توریم بر موقعیت استراتژیک آن در دهه 2030 تأثیر بگذارد؟