چرا نیروگاه‌های هسته‌ای توسعه پیدا کردند؟ نیروگاه‌های هسته‌ای چند مزیت نسبی در قیاس با نیروگاه‌های سوخت‌های فسیلی و نیروگاه‌های تجدیدپذیر دارند. ۱- عدم نیاز به تامین دائمی سوخت در نیروگاه‌های سوخت‌های فسیلی مثل نیروگاه‌های زغال‌سنگ، گاز و نفت کوره، سوخت باید دائما تامین شود. در مورد نیروگاه‌های گازی و نفت کوره، عملا لازم است یک […]
چرا نیروگاه‌های هسته‌ای توسعه پیدا کردند؟
نیروگاه‌های هسته‌ای چند مزیت نسبی در قیاس با نیروگاه‌های سوخت‌های فسیلی و نیروگاه‌های تجدیدپذیر دارند.
۱- عدم نیاز به تامین دائمی سوخت
در نیروگاه‌های سوخت‌های فسیلی مثل نیروگاه‌های زغال‌سنگ، گاز و نفت کوره، سوخت باید دائما تامین شود. در مورد نیروگاه‌های گازی و نفت کوره، عملا لازم است یک خط لوله از پالایشگاه یا چاه استخراج گاز کشیده شود تا سوخت موردنیاز نیروگاه را تامین کند.
این مشکل باعث می‌شود تجهیزات تامینی زیادی برای راه‌اندازی یک نیروگاه سوخت فسیلی استفاده شوند. این تجهیزات نیازمند نگهداری و تعمیر دائمی هم هستند.
در نیروگاه‌های هسته‌ای، قرص‌های سوخت در هسته راکتور جایگذاری می‌شوند. هرکدام از این قرص‌ها انرژی برابر با یک‌تن زغال‌سنگ، 481 مترمکعب گاز طبیعی و یا 149 لیتر نفت خام را دارند. وقتی یک نیروگاه هسته‌ای سوخت گذاری می‌شود، این سوخت می‌تواند به‌طور متوسط تا ۵ سال در نیروگاه سوزانده شود.
۲- نبود محدودیت جغرافیایی برای ساخت نیروگاه
ازآنجایی‌که نیروگاه‌های سوخت‌های فسیلی دائما نیازمند تامین سوخت هستند، در نتیجه این نیروگاه‌ها را لاجرم باید در مکان‌هایی نزدیک پالایشگاه‌ها و میدان‌ها و سکوهای نفتی یا معادن زغال‌سنگ ساخت.
اما نیروگاه‌های هسته‌ای چون نیازمند این فرآیند دائمی تامین سوخت نیستند، در همه‌جا قابل‌اجرا هستند. یعنی می‌توان نیروگاه هسته‌ای را در هر مکانی که لازم است، ساخت.
چنین محدودیتی در مورد نیروگاه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر هم وجود دارد. نیروگاه‌های بادی لاجرم باید در مکان‌هایی ساخته شوند که شدت باد در طول سال در آن‌ها زیاد است.
ساختن نیروگاه خورشیدی هم در مکان‌هایی که بارش دائمی دارند و آسمانشان صاف نیست، چندان به‌صرفه نخواهد. تکلیف نیروگاه‌های آبی هم مشخص است.
۳- کوچک بودن
نیروگاه‌های خورشیدی و بادی نیازمند مساحت بزرگی هستند. نیروگاه‌های خورشیدی برای اینکه بتوانند انرژی قابل قبولی تامین کنند، لازم است که سطح بزرگی از زمین را برای نصب صفحات خورشیدی اشغال کنند.
هرکدام از توربین‌های بادی مورداستفاده در نیروگاه‌های بادی بزرگ هستند و از آنجایی باید تعداد زیادی از آن‌ها برای تولید مقدار انرژی قبولی نصب شوند، در نتیجه مساحت این نیروگاه‌ها نیز بسیار زیاد است.
برای استفاده از انرژی آبی نیز لاجرم باید سدهای بزرگی وجود داشته باشد.
اما یک نیروگاه هسته‌ای پرقدرت را می‌توان در مساحت کوچکی اجرا کرد که بتواند برق بسیار بیشتری در مقایسه با همه نیروگاه‌های انرژی تجدیدپذیر تولید کند.
۴- تولید انرژی قابل‌اتکا
وقتی آفتاب نباشد، نیروگاه خورشیدی برقی تولید نخواهد کرد. وقتی بادی نباشد، نمی‌توان برق بادی تولید کرد. ازاین‌روی این نیروگاه‌ها نیازمند تجهیزات بسیار بزرگی برای ذخیره‌سازی این برق هستند که البته خود همین ذخیره‌سازی باز هم چندان قابل‌اتکا نیست و شاید فقط بتواند در طول شب فقط چند ساعت برق موردنیاز یک منطقه را تامین کند.
نیروگاه هسته‌ای همیشه برق تولید می‌کند و می‌تواند متناسب با نیاز شبکه، میزان تولید خود را افزایش یا کاهش دهد.
۵- مواد کمتر
ساخت صفحات خورشیدی نیازمند فناوری‌های پیچیده و مواد زیادی است. برای ساخت یک نیروگاه خورشیدی شما باید مواد معدنی بسیاری را مصرف کنید. هنگامی هم که بازدهی صفحات خورشیدی کم می‌شود و لازم است که تعویض شوند، معمولا به چرخه بازیافت وارد نمی‌شوند؛ زیرا تعویض آن‌ها با صفحات جدید، هزینه کمتری از بازیافت دارد.
در نتیجه اجرا و نگهداری یک نیروگاه خورشیدی نیازمند این است که شما دائما مواد معدنی را استخراج و صفحات خورشیدی را تولید کنید.
اما تنها ماده غیرمعمولی و مصرف شدنی در نیروگاه هسته‌ای اورانیوم و در نیروگاه‌های جدیدتر توریوم است. معادن عمده اورانیوم در کشورهای قزاقستان، کانادا، غرب آمریکا، نیجر، نامیبیا و روسیه هستند.
۶- زباله‌های کنترل‌شده
نیروگاه‌های سوخت فسیلی به‌طور دائمی گاز دی‌اکسید کربن را تولید و وارد جو می‌کنند. در نیروگاه‌های خورشیدی هم بازیافت صفحات خورشیدی مستهلک‌شده، به‌صرفه نیست و در نتیجه این صفحات در نهایت سر از زباله‌دانی درمی‌آورند. این قضیه با توجه به اینکه کشورهایی مثل چین نیز واردات زباله را متوقف کرده‌اند، می‌تواند یک مشکل اساسی باشد.
این در حالی است که اولا همان‌طور که گفتیم یک نیروگاه هسته‌ای هر پنج سال یک‌بار نیازمند تخلیه سوخت مصرف‌شده است. در ثانی درصد زیادی از این سوخت‌های مصرف‌شده هم مواد رادیواکتیو ضعیف هستند. این زباله هسته‌ای جامد است و حجم کمی هم دارد. در نتیجه می‌توان به‌راحتی این سوخت مصرف‌شده را بدون هیچ‌گونه آلایندگی از راکتور خارج کرد و در جای کاملا امنی نگه داشت.
در ضمن می‌توان این زباله‌های هسته‌ای را در نیروگاه‌های هسته‌ای جدید که با استفاده از توریوم کار می‌کنند، دوباره سوزاند و از آن‌ها انرژی تولید کرد.
۷- سوخت بی‌نهایت
منابع اورانیوم در جهان محدود هستند. با اینکه شاید همین منابع محدود انرژی بسیار بیشتری از نفت و زغال‌سنگ داشته باشند، اما در نهایت تمام می‌شوند.
امروزه نیروگاه‌های هسته‌ای جدیدی درحال‌توسعه هستند که از فلز توریوم به‌عنوان سوخت استفاده می‌کنند. فلز توریوم دو مزیت اساسی نسبت اورانیوم دارد. اولا منابع آن آن‌قدر روی زمین گسترده هستند که می‌تواند کل انرژی موردنیاز بشر را تا ۱۰ هزار سال تامین کند.
در ثانی برای استخراج توریوم لازم نیست معادن جدیدی کشف شوند. بلکه توریوم به‌وفور در معادن موجود وجود دارد اما چون تا به امروز جایی برای استفاده از آن وجود نداشت، به‌عنوان ضایعات دور ریخته می‌شد.
۸- تاثیرات زیست‌محیطی کمتر
در مورد تاثیرات زیست‌محیطی، تکلیف نیروگاه‌های سوخت فسیلی که مشخص است. آن‌ها دائما حجم زیادی از دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند.
نیروگاه‌های هسته‌ای، خورشیدی، بادی و آبی، برای تولید برق هیچ دی‌اکسید کربنی تولید نمی‌کنند؛ اما ازآنجایی‌که میزان مواد موردنیاز برای اجرای یک نیروگاه خورشیدی بسیار بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای است، دی‌اکسید کربنی که در طول استخراج مواد، تولید صفحات خورشیدی و نگهداری نیروگاه‌های خورشیدی تولید می‌شود، بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای است.
از سوی دیگر ازآنجایی‌که نیروگاه‌های خورشیدی و بادی مساحت بسیار بیشتری در قیاس با نیروگاه‌های هسته‌ای نیاز دارند، در نتیجه تاثیر زیست‌محیطی این نیروگاه‌ها بیشتر از نیروگاه‌های هسته‌ای است.
بازتاب نور آفتاب از صفحات خورشیدی روی مسیر مهاجرت پرندگان تاثیرات منفی دارد. توربین‌های بادی سالانه مسئول کشته شدن صدها یا هزاران پرنده هستند. در بین آن‌ها پرنده‌های نایاب و در معرض انقراض هم یافت می‌شود.
دلیل این اتفاق این است که نیروگاه‌های بادی معمولا در مکان‌های دور از دسترس ساخته می‌شوند. چون جایی که در آن باد زیادی می‌وزد، محل خوبی برای ساخت شهرها و روستاها نیست.
نیروگاه‌های هسته‌ای هم جای کمتری می‌گیرند هم هیچ‌کدام از این تاثیرات را ندارند. تنها خروجی یک نیروگاه هسته‌ای می‌تواند یک جریان آب نه‌چندان گرم باشد که برای خنک‌سازی استفاده می‌شود. آبی که سالم است و مواد رادیواکتیوی هم ندارد.
