انرژی هستهای، امنتر از همیشه؛ نیروگاههای کوچک، راهکاری برای مناطق دورافتاده

با حمایت سام آلتمن، مدیرعامل OpenAI (شرکت سازنده ChatGPT)، شرکت Oklo Inc. در حال توسعه نسل جدیدی از نیروگاههای هستهای کوچک به نام Aurora است که نه تنها انرژی پاک و مطمئن تولید میکنند، بلکه به عنوان مراکز اجتماعی با امکاناتی مانند استخر، کافه و فضاهای تفریحی نیز مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
اخبار بازار ایران؛ فرحناز زرینتیغ – شرکت Oklo Inc.، فعال در زمینه بازیافت سوخت هستهای و ساخت میکرو راکتورهای هستهای، با ارائه طرحی نوآورانه، قصد دارد چهره نیروگاههای هستهای را برای همیشه تغییر دهد. این شرکت، نیروگاههای Aurora را به گونهای طراحی میکند که علاوه بر تأمین انرژی، به عنوان مراکز اجتماعی و رفاهی برای ساکنان مناطق دورافتاده و نیازمند به انرژی پایدار، ایفای نقش کنند.
این طرح، به ویژه در مناطقی با زمستانهای طولانی و دشوار، میتواند تأثیر بسزایی در بهبود کیفیت زندگی و سلامت روانی ساکنین داشته باشد. تصور کنید در کنار یک نیروگاه هستهای، فضایی گرم و دلپذیر برای گردهمایی، تعاملات اجتماعی و تفریح وجود داشته باشد!

Oklo تأکید میکند که برخلاف تصورات منفی رایج در دهههای گذشته، این میکرو راکتورها کاملاً ایمن هستند. Aurora نه تنها ایمن طراحی شده، بلکه تقریباً هیچگونه گاز گلخانهای تولید نمیکند و میزان پسماند هستهای آن نیز بسیار ناچیز است. در واقع، با استفاده از سوخت هستهای بازیافتی، حتی میزان پسماندهای موجود نیز کاهش مییابد.
میکرو راکتور Aurora با رویکرد “شلیک کن و فراموش کن” طراحی شده است؛ به این معنی که پس از راهاندازی، نیاز به دخالت انسانی بسیار کمی دارد. این نامگذاری علاوه بر ابعاد کوچک راکتور، به خروجی نسبتاً کم آن (۱.۵ مگاوات) نیز اشاره دارد که برای تأمین برق حدود ۱۰۰۰ خانه در شرایط ایدهآل کافی است. این میزان، Aurora را از راکتورهای مدولار کوچک (SMR) با خروجی ۵۰ تا ۱۲۵ مگاوات و نیروگاههای هستهای سنتی با خروجی حداقل ۵۰۰ مگاوات متمایز میکند. بزرگترین نیروگاه هستهای جهان، کاشیوازاکی-کاریوا در ژاپن با خروجی ۸۲۰۰ مگاوات (۸.۲ گیگاوات) است.
Aurora با ویژگیهای ایمنی غیرفعال و هسته مهروموم شده، بدون قطعات متحرک و بدون نیاز به دخالت انسان، قادر به خنک شدن و خاموش شدن خودکار است. طراحی آن به گونهای است که تا ۲۰ سال بدون نیاز به سوختگیری مجدد به طور مداوم کار کند. برای سوختگیری، کل هسته راکتور به سادگی با یک هسته مهروموم شده جدید حاوی سوخت هستهای بازیافتی جایگزین میشود.

Aurora از سوخت اورانیوم-۲۳۵ با غنای پایین (HALEU) در طراحی منحصر به فرد راکتور سریع استفاده میکند؛ به این معنی که از نوترونهای پرانرژی برای حفظ واکنش زنجیرهای هستهای بهره میبرد. این در حالی است که راکتورهای سنتی از کندکنندههایی مانند آب برای کاهش سرعت نوترونها استفاده میکنند.
یکی از مزایای جانبی شکافت هستهای، تولید گرما است. Aurora با تجهیز به سیستمهای بازیابی گرمای تلف شده، راندمان کلی خود را تا ۹۰٪ افزایش میدهد. این گرما میتواند برای گرمایش ساختمانها، نمکزدایی آب دریا، پاستوریزاسیون، گلخانهها و حتی در صنایع مختلف مانند تولید مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
ساختمان Aurora نیز با تصورات رایج از نیروگاههای هستهای متفاوت است. این ساختمان شبیه یک خانه کوچک با نمای A شکل و بیشتر شبیه یک اقامتگاه اسکی آلپ است تا یک نیروگاه صنعتی. پنلهای خورشیدی روی سقف نیز به تأمین برق سیستمهای غیرهستهای مانند کنترل و نظارت کمک میکنند و نیروگاه را تقریباً خودکفا میسازند.
هدف Oklo، استقرار این نیروگاهها در مناطق دورافتادهای است که ساخت نیروگاههای هستهای سنتی در آنها غیرعملی یا غیرممکن است؛ مناطقی مانند جوامع منزوی، تأسیسات نظامی و پایگاههای تحقیقاتی.
اولین استقرار Aurora در نزدیکی آزمایشگاه ملی آیداهو (INL) خواهد بود. INL در سال ۲۰۲۰ اعلام کرد که پنج تن سوخت هستهای مصرف شده بازیابی شده از راکتور EBR-II را برای توسعه و آزمایش Aurora در اختیار Oklo قرار میدهد.
وزارت انرژی ایالات متحده نیز طرح مفهومی تأسیسات ساخت سوخت Aurora را تأیید کرده و Oklo قصد دارد اولین نیروگاه تجاری Aurora را تا سال ۲۰۲۷ راهاندازی کند. در حال حاضر هیچ میکرو راکتوری در سطح تجاری در جهان وجود ندارد، اما شرکتهای دیگری مانند Westinghouse نیز در این زمینه فعال هستند.