بدأت شركة Terrestrial Energy، وهي شركة كندية في مجال التكنولوجيا النووية، رسميًا أعمال الهندسة والترخيص لما قد يصبح أول مفاعل تجاري يعمل بالملح المنصهر في الولايات المتحدة. استعانت الشركة بمجموعة Zachry، وهي جهة رائدة في البناء النووي، للتعامل مع الهندسة المدنية والهيكلية والميكانيكية والكهربائية للمشروع في Texas A&M-RELLIS في براين، تكساس. لم يعد الأمر هندسة على PowerPoint. إنهم يقومون بأعمال تقييم فعلية للموقع، ويقومون بحفر التربة، ورسم خرائط للمرافق، وبناء الحالة الفنية التي سيحتاجونها عندما يطرقون في النهاية باب لجنة التنظيم النووي (NRC) طالبين تصريح بناء. تصميم المفاعل في قلب هذا المشروع يسمى مفاعل الملح المنصهر المتكامل، أو IMSR. على عكس المفاعلات التقليدية التي تستخدم قضبان الوقود الصلبة المبردة بالماء، يستخدم IMSR ملح الفلوريد المنصهر كحامل وقود ومبرد. يبقى الملح سائلًا عند الضغط الجوي ويمكن أن يصل إلى درجات حرارة تصل إلى حوالي 700 درجة مئوية، وهو ما يكفي لتلبية العمليات الصناعية التي تحرق حاليًا الوقود الأحفوري. تقدم Terrestrial Energy هذا كصفقة مزدوجة: كهرباء أساسية للشبكة بالإضافة إلى حرارة عالية الجودة لمصانع البتروكيماويات والمصافي ومراكز البيانات. يتم تصنيف المفاعل على أنه تقنية من الجيل الرابع، مما يعني أنه جزء من موجة من التصاميم المتقدمة التي تعد بسلامة أفضل، ونفايات أقل، ومرونة أكبر من المفاعلات الكبيرة المبنية في القرن العشرين. تشير مشاركة مجموعة Zachry إلى أن Terrestrial Energy جادة بشأن الانتقال من المخططات إلى الجرافات. تمتلك Zachry عقودًا من الخبرة في بناء المنشآت النووية في الولايات المتحدة، وهم يجلبون برنامج ضمان الجودة النووية NQA-1 إلى الطاولة. هذا هو المعيار الذهبي لأعمال البناء النووي، النوع من الانضباط في العملية الذي تحتاجه عند بناء شيء ستقوم NRC بفحصه تحت المجهر. قال Simon Irish، الرئيس التنفيذي لشركة Terrestrial Energy، إن الاتفاقية "تضيف شريكًا هندسيًا مهمًا لعملنا في Texas A&M-RELLIS" وأشاد بـ"عمق خبرة Zachry في الهندسة والبناء النووي". الترجمة: لقد انتهينا من الجزء السهل، الآن نحتاج إلى أشخاص يعرفون كيفية صب الخرسانة النووية. موقع Texas A&M-RELLIS مثالي لهذا النوع من المشاريع. في يونيو 2024، وقعت Terrestrial Energy اتفاقيات تمنحهم السيطرة على حوالي 77 فدانًا في الحرم الجامعي والوصول الحصري للبحث والتطوير. تم وضع RELLIS بالفعل كأرض اختبار للتقنيات النووية المتقدمة، ووجود شراكة مع جامعة يمنح Terrestrial Energy الوصول إلى مرافق البحث، وقنوات المواهب، وبيئة مواتية للتنظيم. كانت تكساس تسعى بنشاط لجذب المشاريع النووية المتقدمة، مقدمة تصاريح سريعة، ومنظمين متعاونين، وشبكة تحتاج بشدة إلى المزيد من الطاقة الأساسية مع تزايد عدد مراكز البيانات والمنشآت الصناعية عبر الولاية. طلب تصريح البناء من NRC هو العقبة الكبرى. لم تقدم Terrestrial Energy الطلب بعد، لكن كل هذا العمل الهندسي يبني الأساس لذلك التقديم. عملية الترخيص الخاصة بـ NRC للمفاعلات المتقدمة بطيئة ومكلفة بشكل سيء السمعة. حتى مع الإصلاحات الأخيرة التي تهدف إلى تسريع الموافقات للتصاميم الجديدة، يستغرق الحصول على تصريح بناء سنوات من المداولات مع المنظمين، وجبال من الوثائق الفنية، وجولات متعددة من التعليقات العامة. تستهدف Terrestrial Energy أوائل الثلاثينيات لتشغيل أول مصانع IMSR الخاصة بها، مما يعني أنهم ربما يهدفون إلى تقديم طلب تصريح البناء في وقت ما في 2027 أو 2028. يفترض هذا الجدول الزمني أن كل شيء يسير بسلاسة، وهو افتراض خطير في التنظيم النووي.
💻 technology
تفاعل الملح المنصهر في تكساس يقترب من الواقع
استأجرت شركة كندية ناشئة في مجال الطاقة النووية مهندسين ذوي خبرة لبناء أول مفاعل تجاري يعمل بالملح المنصهر في أمريكا بتكساس. المشروع في حرم Texas A&M-RELLIS يقوم الآن بأعمال حقيقية في الموقع ويعد الأوراق اللازمة للجنة التنظيم النووي. إذا نجح، يمكن أن يوفر هذا المفاعل الطاقة لمراكز البيانات والمصانع الكيميائية بحلول أوائل الثلاثينيات.
رأيي
هذا المشروع مهم لأن مفاعلات الملح المنصهر كانت عالقة في المختبر لمدة 50 عامًا، وأخيرًا هناك من لديه المال والشجاعة لبناء واحدة على نطاق تجاري. أثبت مختبر أوك ريدج الوطني أن الفكرة تعمل في الستينيات، لكن التكنولوجيا تم إهمالها لأن الحرب الباردة كانت بحاجة إلى مفاعلات تنتج البلوتونيوم، وليس محطات طاقة مدنية فعالة. الآن نحن في أزمة طاقة مختلفة، حيث نحتاج إلى طاقة نظيفة أساسية وحرارة صناعية لا تأتي من حرق الغاز، ويبدو أن الملح المنصهر يبرز مرة أخرى. السؤال الكبير هو ما إذا كانت Terrestrial Energy تستطيع التنقل في متاهة تراخيص NRC دون نفاد المال أو الصبر. الشركات الناشئة في مجال المفاعلات المتقدمة لديها سجل سيء في تقدير المدة التي تستغرقها لتلبية متطلبات المنظمين النوويين. قضت NuScale، المفاعل الصغير الوحيد الذي حصل على موافقة تصميم NRC، أكثر من عقد من الزمن ومئات الملايين من الدولارات للوصول إلى هناك، وتم إلغاء مشروعهم الأول في يوتا لأن الاقتصاديات لم تنجح. تحتاج Terrestrial Energy إلى إثبات أنها تستطيع بناء هذا الشيء ضمن الميزانية وفي الجدول الزمني، أو ستصبح قصة تحذيرية أخرى عن الابتكار النووي الذي يواجه الواقع التنظيمي. لكن إذا نجحوا، فإن الآثار ستكون ضخمة. مراكز البيانات تلتهم الكهرباء أسرع مما تستطيع المرافق بناء جيل جديد، وكل شركة تقنية أصبحت فجأة يائسة للحصول على طاقة نظيفة وموثوقة لا تعتمد على الطقس. مفاعل يمكنه توفير 400 ميغاوات من الكهرباء وحرارة صناعية على مساحة 77 فدانًا سيكون نقطة تحول لتكساس وأي مكان آخر لديه أحمال صناعية كثيفة. السؤال هو ما إذا كان الجدول الزمني لأوائل الثلاثينيات سيظل قائمًا، أو ما إذا كان هذا سيتحول إلى معركة أخرى تستمر لعقد من الزمن عبر الجحيم التنظيمي.
ماذا سيحدث بعد ذلك
تعمل Terrestrial Energy ومجموعة Zachry الآن بعمق في أعمال تقييم الموقع في حرم RELLIS، مما يعني أخذ عينات من التربة، وإجراء مسوحات بيئية، ودراسات زلزالية، ورسم خرائط للمرافق. ستغذي هذه البيانات مباشرة طلب تصريح البناء من NRC، والذي من المحتمل أن يتم تقديمه في وقت ما في 2027 إذا استمر الجدول الزمني الحالي. تستغرق عملية مراجعة NRC عادةً من 24 إلى 42 شهرًا لتصاميم المفاعلات الجديدة، لذا نتوقع أن تحصل Terrestrial Energy على الموافقة لبدء صب الخرسانة في أواخر 2029 أو 2030، على افتراض عدم وجود عقبات تنظيمية كبيرة. في هذه الأثناء، تابع تطورات مطوري المفاعلات المتقدمة الآخرين الذين سيتبعون نموذج Terrestrial Energy ويستهدفون تكساس لمشاريعهم الأولى. أصبحت الولاية الوجهة المفضلة للابتكار النووي بسبب بيئتها التنظيمية الودية، والحاجة الماسة إلى الطاقة الأساسية، واستعدادها لاستيعاب مشاريع الطاقة على نطاق صناعي. إذا سارت الأمور بسلاسة مع IMSR الخاص بـ Terrestrial Energy، توقع موجة من الإعلانات المماثلة من المنافسين الذين يعملون على مفاعلات الغاز عالية الحرارة، ومفاعلات النيوترونات السريعة، وتصاميم الجيل الرابع الأخرى. البطاقة الحقيقية هي ما إذا كانت الاقتصاديات ستنجح. لم تكشف Terrestrial Energy عن تكاليف البناء أو أسعار الكهرباء المتوقعة، لكن مفاعلات الملح المنصهر كانت تاريخيًا مكلفة للبناء بسبب الطبيعة التآكلية لملح الوقود والحاجة إلى مواد غريبة في قلب المفاعل. إذا تمكنوا من تقديم الكهرباء بأسعار تنافسية بينما يبيعون أيضًا حرارة صناعية، يصبح المشروع نموذجًا لإزالة الكربون من الصناعة الثقيلة. إذا تضخمت التكاليف وتأخر الجدول الزمني، يصبح هذا درسًا مكلفًا آخر في سبب صعوبة تسويق الابتكار النووي، بغض النظر عن مدى جودة التكنولوجيا على الورق.
ما يخبرنا به التاريخ
تعود تقنية مفاعل الملح المنصهر إلى الخمسينيات والستينيات، عندما بنى مختبر أوك ريدج الوطني ويدير تجربة مفاعل الملح المنصهر (MSRE) من 1965 إلى 1969. أثبت ذلك المفاعل التجريبي أن الفكرة تعمل، حيث عمل لأكثر من 13,000 ساعة وأظهر أن مفاعلات الوقود السائل يمكن أن تعمل بأمان عند درجات حرارة عالية دون الحاجة إلى أوعية ضغط ضخمة تتطلبها المفاعلات التقليدية المبردة بالماء. تم التخلي عن التكنولوجيا في السبعينيات، ليس لأنها لم تعمل، ولكن لأن المؤسسة النووية الأمريكية أعطت الأولوية للمفاعلات التي تستخدم الوقود الصلب والتي يمكن أن تنتج البلوتونيوم عالي الجودة كمنتج ثانوي. ظل MSRE متوقفًا لعقود بينما كانت الصناعة النووية تركز على المفاعلات المائية المضغوطة والمفاعلات المائية المغلية. الآن، بعد أكثر من 50 عامًا، تشهد مفاعلات الملح المنصهر نهضة مدفوعة بالحاجة إلى حرارة صناعية نظيفة والإدراك بأن التصاميم التقليدية للمفاعلات باهظة الثمن وغير مرنة لتلبية الطلبات الحديثة على الطاقة. تقوم الصين ببناء مفاعل يعمل بالملح المنصهر مدعوم بالثوريوم في صحراء جوبي، وتتنافس عدة شركات ناشئة غربية لتسويق تصاميم مختلفة من الملح المنصهر. يعد IMSR الخاص بشركة Terrestrial Energy جزءًا من هذه الموجة، حيث يسعى لتحويل الفيزياء النووية في الستينيات إلى واقع تجاري في القرن الحادي والعشرين.