از زمانی که راکتورهای هسته‌ای برای اولین بار در اوایل دهه ۱۹۵۰ میلادی شروع به تولید برق کردند، انرژی هسته‌ای بخشی از ترکیب انرژی جهانی بوده است. محبوبیت این انرژی در دوران اوج خود در دهه ۱۹۶۰ تا اواخر دهه ۱۹۸۰، افزایش و کاهش یافت. امروزه از این انرژی برای تأمین برق پاک و کم‌کربن استفاده می‌کنند. برخی از کارشناسان معتقدند که این انرژی می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند. بااین‌حال، همواره این سؤال مطرح بوده که آیا سوخت هسته ای تجدید پذیر است؟ آیا این انرژی مثل انرژی‌های خورشیدی و بادی منبعی قابل تجدید دارد؟ در این مقاله، پاسخ این سؤالات و هرآنچه باید درباره سوخت هسته‌ای بدانید را می‌خوانید.
انرژی هسته‌ای چگونه کار می‌کند؟
قبل از اینکه بخواهیم به این سؤال پاسخ بدهیم که انرژی هسته ای تجدید پذیر است؟ باید درباره این انرژی بیشتر بدانیم. نیروگاه‌های هسته‌ای بسیار شبیه به نیروگاه‌های زغال سنگ و گاز کار می‌کنند اما علم پشت فرایند تولید سوخت هسته‌ای بسیار پیشرفته‌تر است.
در یک راکتور هسته‌ای، واکنشی با تقسیم اتم‌ها انجام می‌شود. در این فرایند که به آن شکافت هسته‌ای گفته می‌شود ذره‌ای به سمت یک اتم پرتاب می‌شود تا آن را به دو اتم کوچکتر و چند نوترون اضافی تقسیم کند. نوترون‌های آزاد شده به اتم‌های دیگر برخورد می‌کنند و باعث می‌شوند که آنها تقسیم شوند و نوترون‌های بیشتری آزاد کنند. این فرایند واکنش زنجیره‌ای نامیده می‌شود و توده‌های گرما ایجاد می‌کند.
پس از آن، یک راکتور هسته‌ای این انرژی گرمایی را به آب منتقل می‌کند تا به بخار تحت فشار تبدیل شود. در نهایت، این بخار از طریق توربین‌ها آزاد می‌شود و انرژی گرمایی بخار را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کند که ژنراتورهای الکتریکی را برای تولید برق به حرکت درمی‌آورند.
مزایای سوخت هسته‌ای چیست؟
برخلاف بسیاری از انواع انرژی تجدید پذیر و تجدید ناپذیر، انرژی هسته‌ای را می‌توان به صورت شبانه‌روزی تولید کرد و مانند انرژی باد و خورشیدی به آب و هوا بستگی ندارد. به همین دلیل، انرژی هسته‌ای برای برآوردن نیازهای انرژی راحت‌تر در دسترس است. این ویژگی به نوبه خود به کاهش شدت انتشار کربن منابع برق در مواقعی که ممکن است سایر منابع انرژی در دسترس نباشند، کمک می‌کند.
برخی از نیروگاه‌های نسل جدید انرژی هسته‌ای برای حداقل ۸۰ سال کار می‌کنند. همین ویژگی هم سبب شده که بسیاری از مردم تصور کنند که انرژی هسته‌ای قابل تجدید است. این مدت بسیار طولانی‌تر از نیروگاه گازی، زغال سنگ و بسیاری از تأسیسات انرژی تجدیدپذیر است. بااین‌حال، طول عمر یک نیروگاه هسته‌ای به توان مالی گردانندگان آن بستگی دارد. برای برآورد این توان مالی مواردی مانند درآمد عملیاتی، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری، هزینه‌های از کار انداختن، هزینه‌های ذخیره‌سازی سوخت تخلیه‌شده و سایر مسائل را در نظر می‌گیرند.
آیا انرژی هسته ای انرژی پاک محسوب می‌شود؟
انرژی هسته‌ای در برخی از مواقع به عنوان یک فناوری انرژی پاک در نظر گرفته می‌شود چون درصد تولید دی‌اکسیدکربن یا سایر گازهای گلخانه‌ای آن نزدیک به صفر است. علاوه‌براین، سوخت هسته‌ای از تولید آلاینده‌های هوا که اغلب با سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای انرژی انتشار می‌یابند، جلوگیری می‌کند.
بااین‌حال، نگرانی‌ها درباره اینکه با سوخت مصرف‌شده از راکتورها چه باید کرد، همچنان وجود دارد. هنوز هیچ راهکار قطعی برای دفع این سوخت به طور نامحدود و بدون خطر وجود ندارد. تاریخچه تولید انرژی هسته‌ای شامل چندین انتشار تصادفی بخار رادیواکتیو است که به تیتر اول خبرها تبدیل شده‌اند. بنابراین، نگرانی‌هایی که در این زمینه مطرح می‌شوند دلیل قانع‌کننده‌ای دارند. البته، ایمنی تجهیزات هسته‌ای در دهه‌های اخیر پیشرفت‌های بسیاری داشته که ناشی از افزایش مقررات، فناوری‌ها و بهبود فرایندهای مربوط به این حوزه است.
سوخت هسته ای تجدید پذیر است؟
حال به پاسخ این سؤال بازگردیم که آیا سوخت هسته ای تجدیدپذیر است یا خیر. با اینکه انرژی هسته‌ای یک انرژی پاک است و برخی آن را جزو منابع تجدیدپذیر می‌دانند، موضوع سوخت‌های هسته‌ای کاملا متفاوت است. سوخت‌های هسته‌ای مانند عنصر اورانیوم اغلب جزو منابع تجدید ناپذیر در نظر گرفته می‌شوند. اورانیوم ماده‌ای محدود است که از زمین استخراج می‌شود و فقط در مکان‌های خاصی می‌توان آن را پیدا کرد. البته، نیروگاه‌های هسته‌ای از مقدار اندکی سوخت برای تولید همان میزان برق که یک نیروگاه زغال سنگ یا گاز تولید می‌کند، استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، ۱ کیلوگرم اورانیوم حاوی انرژی برابر با ۲.۷میلیون کیلوگرم زغال سنگ است. همین نکته سبب شده که بسیاری از کارشناسان انرژی هسته‌ای را منبعی مطمئن برای تأمین انرژی در دهه‌های آینده بدانند.
انرژی هسته‌ای و منابع تجدیدپذیر انرژی؛ ترکیبی ایده‌آل؟
در حال حاضر، تولید انرژی کم‌کربن اولویتی راهبردی برای مقابله با شرایط اضطراری آب و هوایی است. امروزه تولید برق به دلیل استفاده از سوخت‌های فسیلی مانند گاز و زغال سنگ منبع اصلی انتشار دی‌اکسیدکربن در سراسر جهان به شمار می‌رود. از سویی دیگر، تا سال ۲۰۵۰ نیازهای جهان به انرژی دو برابر خواهد شد. اگرچه انرژی‌های تجدیدپذیر مزایای بی‌شماری دارند اما به‌تنهایی نمی‌توانند انرژی مورد نیاز در آینده ۸میلیارد انسان روی زمین را تأمین کنند.
منابع انرژی تجدیدپذیر تنها زمانی می‌توانند منبع پاک و کافی برای تأمین انرژی مورد نیاز بشر باشند که یک مکمل قدرتمند، کم‌کربن و قابل دسترس مانند انرژی هسته‌ای داشته باشند. کارشناسان معتقدند که مخالفت با ترکیب انرژی‌های هسته‌ای و تجدیدپذیر بی‌معنی است. در واقع، ترکیب این منابع معقول‌ترین راه برای آینده به نظر می‌رسد.
کلام آخر
انرژی هسته‌ای انرژی پاکی است که می‌تواند بسیاری از مسائل مانند استقلال انرژی و اهداف زیست محیطی را حل کند. بااین‌حال، اگر بخواهیم به این سؤال که آیا انرژی هسته ای تجدید پذیر است یا خیر، پاسخ بدهیم، باید بگوییم که این انرژی را نمی‌توان تجدیدپذیر در نظر گرفت. برای به کار افتادن نیروگاه‌های هسته‌ای باید از موادی مانند اورانیوم استفاده کرد که محدود هستند. بنابراین، هرچند انرژی هسته‌ای بسیاری از ویژگی‌های انرژی‌های تجدیدپذیر را دارد، نمی‌توان آن را تجدیدپذیر در نظر گرفت.
البته، انرژی هسته‌ای در کنار منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی می‌تواند بسیاری از مشکلات زیست محیطی و انرژی را برطرف کند. برای رسیدن به این منظور باید ابتدا از ظرفیت‌های انرژی بادی و خورشیدی استفاده کرد. به عنوان مثال، در کشور ما شرکت صنایع نیرو و انرژی پاک فولاد (صناپ) با راه‌اندازی پرو‌ژه‌های موفق نیروگاه خورشیدی فولاد مبارکه اصفهان و نیروگاه بادی سنگان در این مسیر گام برداشته است. شما هم اگر به آینده‌ای روشن برای ایران فکر می‌کنید، می‌توانید از همین جا شروع کنید.
