تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية.. دولة وحيدة قادرة على الإنجاز "الجريء" (تقرير)

تبحث دولة آسيوية إمكان تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية (C2N)، لتحقيق أهداف إزالة الكربون من قطاع الكهرباء وحل مشكلة شُح الأراضي اللازمة لبناء محطات جديدة.

وتدرس الصين تحقيق أكبر استفادة ممكنة من تخارج محطات الفحم؛ إذ أعلنت عزمها التخلص من 30 غيغاواط بحلول نهاية العام الجاري (2025)، تحقيقًا لأهداف المناخ قبل تحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2060.

والصين هي صاحبة أكبر سعة عالميًا لتوليد الكهرباء بالفحم عند 1.19 تيراواط، وأضافت في نهاية العام الماضي (2024) وحده 18.8 غيغاواط، كما أنها أكثر الدول المطورة لقدرات الطاقة النووية، بحسب تفاصيل القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

لكن تلك الفكرة -رغم مميزاتها- فإنها باهظة التكلفة وتتطلّب تغييرات على مستوى التقنيات والدعم السياسي والقبول المجتمعي.

تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية في الصين

اقترحت فكرة تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية المجموعة الصينية لهندسة الطاقة المملوكة للدولة (CEEC)، وهي أكبر شركات البلاد المسؤولة عن إقامة البنى الأساسية للطاقة.

وفي معرض طرحها للفكرة، قالت الشركة إن المقترح بمثابة طريق مباشر يؤدي إلى إزالة الكربون، وفي الوقت ذاته يحافظ على البنية الأساسية الثمينة، خاصة في المناطق الساحلية.

وعلى نحو خاص، يبرُز الساحل الشرقي للصين بوصفه الأنسب لتنفيذ الفكرة كون المنطقة مكتظة بالسكان، ويرتفع بها الطلب على الكهرباء، كما أن الأراضي هناك شحيحة.

وستكون تلك الفكرة "الجريئة" أسرع في توليد الكهرباء النظيفة عن بناء محطات طاقة نووية في الصين من الصفر.

وفي التجربة المقترحة، يُمكن الاستفادة من قدرات محطات الفحم الخاصة بالربط بشبكة الكهرباء ووصول المياه إلى تلك المحطات، ثم بناء مفاعلات مُدمجة مقاومة للانصهار.

ويقول باحثو المشروع إن الصين قد تكون هي الدولة الوحيدة عالميًا القادرة على تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية، بسبب تشغيلها مفاعلات نووية عالية الحرارة ومُبردة بالغاز (HTGRs)، ومفاعلات الملح المنصهر باستعمال معدن الثوريوم.

كما لفتوا إلى أن تلك المفاعلات التي تنتمي إلى الجيل الرابع أوفر حظًا في استيفاء شروط سلامة المواقع، وتحظى بالقبول المجتمعي.

والفكرة ليست بجديدة، فقد تضمّن قانون الرقائق والعلوم الأميركي، الصادر في عام 2022، بنودًا تدعم تحويل محطات الفحم الخارجة من الخدمة إلى مفاعلات نووية لتوليد الكهرباء.

وحددت وزارة الطاقة الأميركية أكثر من 400 موقع مرشحة لتحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية.

كما تطور شركة "تيرا باور" الأميركية (TerraPower) خططًا لبناء مفاعل مُبرد بالصوديوم داخل محطة فحم خارج نطاق الخدمة.

محطات الفحم والطاقة النووية في الصين

تلبّي محطات الفحم في الصين أكثر من نصف استهلاك الكهرباء؛ وهو ما يجعلها أكبر مصادر إطلاق غازات الدفيئة المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري.

ووفق مستهدفات الخطة الخمسية الـ14، تخطّط الصين لخروج محطات فحم بسعة 30 غيغاواط بحلول نهاية هذا العام (2025)، و100 غيغاواط بحلول عام 2030، بحسب أحدث تطورات القطاع لدى منصة الطاقة المتخصصة.

وعالميًا، تبلغ حصة محطات الفحم في انبعاثات الكربون الناتجة عن قطاع توليد الكهرباء 30%، في مقابل انبعاثات صفرية لمحطات الطاقة النووية.

ويوضح الرسم البياني الآتي -من إعداد وحدة أبحاث الطاقة- استمرار هيمنة الفحم على مزيج الكهرباء في الصين خلال عامي 2023 و2024:

وتمتلك الصين أكبر عدد من مفاعلات الطاقة النووية قيد الاستعمال (61 غيغاواط) وقيد التطوير (125 غيغاواط)، والمخطط لبنائها عالميًا، وتفوق سلسلة التوريد النووية الصينية نظيراتها العالمية من حيث الحجم والاكتمال.

وخلال العام الماضي (2024)، ارتفع إنتاج كهرباء الطاقة النووية في الصين بنسبة 3% تقريبًا إلى 451 تيراواط/ساعة، صعودًا من 435 تيراواط/ساعة في 2023.

كما تتصدّر الصين قائمة أكبر الدول حسب سعة مشروعات الطاقة النووية الملغاة قبل الولايات المتحدة وروسيا، عند 201.41 غيغاواط، وذلك حتى سبتمبر/أيلول الجاري (2025).

فرص وتحديات تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية

رغم أن الولايات المتحدة سبقت الصين في بدء تطوير فكرة تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية لتوليد الكهرباء، فإن الأمر قد استغرق عقودًا هناك، في حين أن الصين تبني 7 إلى 8 مفاعلات كل عام.

وبدعم من امتلاكها أكبر عدد من محطات الفحم في العالم، وكونها الأسرع نموًا في تطوير مشروعات الطاقة النووية؛ تكون فكرة تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية ومنطقية من الناحية الإستراتيجية.

لكن التحدي الأكبر -بحسب الدراسة- هو أن محطات توليد الكهرباء من الطاقة النووية تتطلّب مناطق عزل ضخمة لتحقيق السلامة والحماية من الإشعاع المحتمل، وكذا إمدادات مياه وفيرة، وهي عوامل غير متوفرة في محطات الفحم غير الساحلية.

ولحل تلك المشكلة، اقترح كبير المهندسين في معهد تصميم القوة الكهربائية بشرق الصين سونغ شياو يي استعمال المفاعلات عالية الحرارة والمبردة بالغاز، كونها قد تكون مثالية في تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية.

وأوضح أن تلك المفاعلات تحتاج إلى مناطق أمان أصغر ومياه أقل. كما تتوافق مع أنظمة البخار الموجودة بمحطات الفحم المستعملة في الصين.

ومن بين التحديات الأخرى أيضًا:

• ارتفاع تكاليف بناء محطات الطاقة النووية حتى مع استعمال مرافق بنية أساسية قائمة.
• تحتاج مثل تلك المشروعات إلى التزامات سياسية واضحة ومستقرة وطويلة الأمد من الحكومة.
• القبول المجتمعي وتبديد المخاوف بشأن سلامة المفاعلات النووية.
• هيمنة الشركات الحكومية على قطاع الطاقة النووية.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصدر:

1. دراسة عن تحويل محطات الفحم إلى مفاعلات نووية، من منصة "ساوث تشاينا مورنينغ بوست".