الصين تسعى بنشاط أكثر أمانا وأكثر استدامة مسار تطوير الطاقة النووية ، مدفوعا التحول العالمي للطاقة و تحييد الكربون . بناء نوع جديد من المفاعل النووي الثوريوم القائم على الملح المصهور مفاعل تجريبي في صحراء غوبي ، مقاطعة قانسو ، يمثل خطوة رئيسية في الصين الجيل الرابع من تكنولوجيا الطاقة النووية . هذه التكنولوجيا ليس فقط من المتوقع أن تغير نمط الطاقة في الصين على المدى الطويل الاعتماد على وقود اليورانيوم ، ولكن أيضا من المرجح أن تضخ زخما جديدا في تطوير الطاقة النووية العالمية .

الاعتماد على استيراد وقود اليورانيوم والطاقة النووية من عنق الزجاجة

صناعة الطاقة النووية في الصين قد تطورت بسرعة في السنوات الأخيرة ، ولكن هناك معضلة حقيقية وراء الاعتماد الكبير على استيراد اليورانيوم . في الوقت الحاضر ، والصين لديها احتياطيات اليورانيوم المؤكدة فقط 4 ٪ من العالم ، بعيدا عن تلبية الطلب المحلي المتزايد على الطاقة . وتظهر البيانات أن الصين تعتمد على استيراد موارد اليورانيوم أكثر من 70 ٪ على المدى الطويل ، والتي لا تجلب سوى مخاطر أمن الطاقة ، ولكن أيضا يجعل من تطوير الطاقة النووية عرضة لتقلبات السوق الدولية .

وعلى النقيض من ذلك ، فإن الصين لديها وفرة من الثوريوم . ويقدر أن الاحتياطيات الوطنية من الثوريوم أكثر من 300 ، 000 طن ، تمثل حوالي عُشر المجموع العالمي ، والثانية فقط إلى الهند ، لتحتل المرتبة الثانية في العالم . اختراق الثوريوم القائم على تكنولوجيا مفاعل الملح المصهور يعطي قيمة جديدة إلى الأصل " النوم " الموارد . وعلاوة على ذلك ، فإن التوازن النسبي في توزيع موارد الثوريوم في العالم يمكن أن تساعد في تغيير نمط جغرافي موارد اليورانيوم تتركز في عدد قليل من البلدان ، والحد من مخاطر إمدادات الطاقة .

" التحول النووي " من الثوريوم إلى اليورانيوم

جوهر الثوريوم القائم على مفاعل الملح المنصهر هو تحقيق كفاءة تحويل الثوريوم - 232 إلى اليورانيوم - 233 . الثوريوم - 232 نفسه لا يمكن أن تنتج الانشطار مباشرة ، من خلال القصف النيوتروني إلى تحويل اليورانيوم - 233 ، يمكن أن تصبح فعالة من الوقود النووي . هذه العملية ، مثل " نقطة تحول الذهب " ، لا يمكن استخدامها مباشرة من الثوريوم في كفاءة الطاقة .

المفاعل يستخدم فلوريد الملح كوقود الناقل المبرد . في درجة حرارة عالية ، فلوريد الملح يذوب في السائل ، وبالتالي تشكيل " الملح المنصهر " ، والتي لا تحمل سوى الوقود ولكن أيضا يدرك نقل الحرارة . هذا التصميم يجلب العديد من المزايا : الضغط الجوي عملية القضاء على خطر انفجار الضغط العالي . ارتفاع درجة الغليان المبرد الغليان تجنب الحوادث ؛ كما يدعم نظام تغذية السائل المستمر على الخط العلاج ، مما يحسن إلى حد كبير من كفاءة استخدام الوقود .

تصميم الأمن السلبي يجلب قفزة نوعية

الثوريوم القائم على الملح المصهور مفاعل حققت طفرة ثورية في السلامة . المفتاح يكمن في تصميم السلامة السلبية ، ولا سيما آلية التعامل مع الحرارة المتبقية من الاضمحلال . مرة واحدة في محطة الطاقة النووية التقليدية يفقد القدرة على التبريد ، يمكن أن يحدث انهيار الأساسية ، في حين أن الثوريوم القائم على الملح المصهور مفاعل مجهزة " تجميد المكونات " في الجزء السفلي من المفاعل . في ظل ظروف غير طبيعية مثل انقطاع التيار الكهربائي ، وما إلى ذلك ، تجميد المكونات تذوب تلقائيا ، والوقود السائل هو استنزفت تماما في خزان الطوارئ اعتمادا على الجاذبية ، يمكن أن تبرد من خلال تبديد الحرارة الطبيعية دون تدخل خارجي ، وبالتالي فإن خطر الانهيار من المفاعل الأساسية يمكن أن يكون تماما القضاء عليها .

وعلاوة على ذلك ، فإن المواد المشعة المعمرة في النفايات النووية الناتجة عن دورة وقود الثوريوم قد انخفضت إلى حد كبير ، مع نصف عمر معظم المنتجات الانشطارية على مدى عقود فقط ، مما يقلل بشكل كبير من عبء التخزين على المدى الطويل من النفايات النووية والمخاطر البيئية .

الفرص والتحديات من المفاعلات التجريبية إلى التسويق

على الرغم من أن هناك إمكانات كبيرة من الثوريوم القائم على مفاعل الملح المصهور ، لا يزال هناك العديد من التحديات التي تواجه الانتقال من المفاعلات التجريبية تجاريا . في الوقت الحاضر ، فقط 2 ميغاواط من القدرة المركبة ، والتي تستخدم أساسا في التحقق من التكنولوجيات الرئيسية . الخطوة التالية تحتاج إلى حل المشاكل الصعبة مثل تآكل المواد ، بعد معالجة الوقود ، وتحسين كفاءة تحويل اليورانيوم والثوريوم ، وهلم جرا .

وتتوقع الصناعة أن تسويق مفاعلات الأملاح المنصهرة القائمة على الثوريوم قد يستغرق 10-15 سنة أخرى . مرة واحدة ناجحة ، وسوف تستخدم على نطاق واسع في المشهد : في شمال غرب الصين ، الرياح ، الطاقة الشمسية يمكن أن تكمل بعضها البعض ، وتوفير الطاقة مستقرة . في المناطق الساحلية ، يمكن أن تكون بمثابة مصدر الطاقة الأساسية لتعزيز خفض الانبعاثات . ارتفاع درجة الحرارة عملية الحرارة يمكن أن تستخدم أيضا في المجالات الصناعية مثل إنتاج الهيدروجين وتحلية مياه البحر .

تقرير الوكالة الدولية للطاقة إلى أن الثوريوم القائم على مفاعلات الملح المصهور هي مناسبة خاصة بالنسبة للصين والهند وغيرها من البلدان الغنية والثوريوم ، ومن المتوقع أن تصبح جزءا رئيسيا من هيكل الطاقة في المستقبل . الصين من المتوقع أن تثبت تجاريا بحلول عام 2035 ، إذا ما سارت التجارب اللاحقة .

بناء مفاعل الملح المنصهر الثوريوم القائم ليس فقط اختراق التقنية ، ولكن أيضا معلما هاما في الصين نحو الاستقلال في مجال الطاقة . فإنه يفتح الباب أمام تنويع الطاقة النووية ، مما يتيح لنا أن نرى إمكانية الانتقال من الاعتماد على الموارد الخضراء . الكلمات الرئيسية : البنية التحتية ، وبناء البنية التحتية ، أخبار الهندسة المحلية

في العقد القادم ، مع التكنولوجيا ناضجة ، وانخفاض التكاليف ، المزيد من البلدان قد تنضم إلى صفوف البحث والتطوير من الثوريوم القائم على الملح المصهور المفاعلات . ثورة الطاقة التي بدأت في صحراء غوبي في مقاطعة قانسو ، قد يكون بهدوء تضيء مستقبل التنمية البشرية المستدامة . المحرر / شو Shengpeng