چرا ترکیه به دنبال راکتورهای توریمی است؟
ترکیه در حال ترسیم نقشهای (از بررسی ظرفیت داخلی توریم با همکاری دانمارک تا ارزیابی فناوری کاندوی کانادا و توسعه نیروگاههای جدید) چندلایه برای توسعه انرژی هستهای و کاهش وابستگی انرژی است. این رویکرد، همزمان با ساخت نیروگاه آکویو توسط روساتم، نشاندهنده تلاش آنکارا برای تنوعبخشی به فناوری هستهای، افزایش ظرفیت تولید برق، بهرهگیری از منابع داخلی و حرکت به سوی هدف کربن صفر است.
اندیشکده زاویه – گزارش اختصاصی: تحولات صنعت انرژی در سطح جهان نشاندهنده گرایش گسترده به سمت فناوریهای پیشرفته با هدف تولید برق کمآلاینده، ایمن و اقتصادی است. این امر ساخت راکتورهای مدولار کوچک (SMR) را در کانون توجه قرار داده است. در همین چارچوب، شرکت نوآوری هستهای «تراپاور» با پشتیبانی بیل گیتس و همکاری شرکت «جیای هیتاچی»، ساخت راکتور مدولار نوین مجهز به واحد ذخیرهسازی نمک مذاب موسوم به «ناتریوم» را آغاز کرده است. این رده از راکتورها با ظرفیت کمتر از ۳۰۰ مگاوات، امکان پاسخگویی منعطف به نیازهای شبکه برق و جایگزینی نیروگاههای سوخت فسیلی فرسوده را فراهم میسازند.
ترکیه و جستوجوی مسیرهای جدید برای استقلال هستهای
این سازههای نوین از سوختهای پایه اورانیوم-۲۳۵، اورانیوم-۲۳۸ یا توریم-۲۳۲ بهره میبرند. اگرچه توریم قابلیت استفاده مستقیم در راکتورهای حرارتی سنتی را ندارد، اما جذب نوترون توسط آن، ماده را به اورانیوم-۲۳۳ تبدیل میکند که سوختی شکافتپذیر و مطلوب، بهویژه برای راکتورهای نمک مذاب، به شمار میرود. بر همین اساس، تحلیلگران انرژی توریم را به دلیل ایمنی ذاتی، پاکیزگی و هزینههای اجرایی پایین، در زمره گزینههای اصلی تأمین برق در مقیاس جهانی تا سال ۲۰۴۰ میلادی قلمداد میکنند.
در شرایطی که نگرانیهای ایمنی پس از حوادثی چون چرنوبیل، تریمایلآیلند و فوکوشیما، در کنار افزایش هزینههای احداث نیروگاههای متداول و افت بهای انرژیهای خورشیدی و بادی، رقابتپذیری هستهای سنتی را به چالش کشیده است، راکتورهای فلوراید توریم مایع (LFTR) که شاخهای از راکتورهای نمک مذاب محسوب میشوند، مزیتهای فنی و اقتصادی مشخصی ارائه میدهند.
پسماند این راکتورها برخلاف چرخههای متداول اورانیومی، پلوتونیوم با کاربرد نظامی تولید نمیکند و بهطور میانگین، بازدهی تولید انرژی در واحد وزن آن تا ۲۵۰ برابر بیشتر از اورانیوم برآورد میشود. همچنین از منظر اقتصادی، با احتساب قیمت حدود ۱۵۰ دلار به ازای هر کیلوگرم نمک و ۳۰ دلار برای هر کیلوگرم توریم، خوراک سوخت یک نیروگاه بزرگ با ظرفیت یک گیگاوات معادل حدود ۵ میلیون دلار برآورد میشود که هزینههای اولیه و ریسکهای عملیاتی را در مقایسه با سامانههای هستهای مرسوم به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
گام نخست آنکارا برای ورود به چرخه سوخت توریم
بر اساس دادههای آماری، استرالیا با در اختیار داشتن تقریباً ۴۸۹ هزار تن، معادل ۱۸.۷ درصد از کل منابع، در جایگاه نخست قرار دارد و پس از آن ایالات متحده با ۱۵.۳ درصد و ترکیه با ۱۳.۲ درصد رتبههای دوم و سوم را به خود اختصاص دادهاند. همچنین هند با در اختیار داشتن ۱۲.۲ درصد از این ذخایر، چهارمین دارنده بزرگ منابع توریم در جهان به شمار میرود.
بنابراین، ترکیه بهعنوان یکی از دارندگان اصلی توریم به دنبال گسترش کاربرد آن در بخش انرژی است. در این راستا، بنیاد تحقیقات انرژی هستهای و معدن ترکیه (تنمک) و شرکت دانمارکی کپنهاگ اتومیکس تفاهمنامهای با هدف انجام مطالعات پیرامون استفاده از عنصر توریم در فناوریهای انرژی هستهای نسل جدید امضا کردند. این اقدام بخشی از راهبرد آنکارا برای بهرهبرداری از منابع معدنی داخلی، ارتقای امنیت انرژی و کاهش وابستگی به واردات سوخت هستهای به شمار میرود.
بر اساس این توافقنامه که با حضور آلپارسلان بایراکتار، وزیر انرژی و منابع طبیعی ترکیه به امضا رسید، برنامههای جامع تحقیق و توسعه با تمرکز بر بهکارگیری توریم در راکتورهای مدولار کوچک در کنار راکتورهای بزرگمقیاس آغاز خواهد شد. هدف بلندمدت این همکاری، انتقال فناوری، جلب مشارکت صنایع و پژوهشگران محلی و در نهایت توسعه محصولی بومی با قابلیت تجاریسازی و صادرات اعلام شده است.
بر اساس برآوردهای پایگاههای داده انرژی، ترکیه با در اختیار داشتن حدود ۳۷۴ هزار تن ذخایر توریم، در میان دارندگان اصلی این ماده معدنی در جهان قرار دارد. در همین راستا، شرکت کپنهاگ اتومیکس فناوری راکتورهای نمک مذاب خود را بر اساس ظرفیتهای صنعتی، زیرساختی و منابع انسانی ترکیه ارزیابی خواهد کرد. مرحله کنونی صرفاً شامل مطالعات امکانسنجی و ارزیابیهای فنی است و احداث راکتور را در بر نمیگیرد.
چرا ترکیه به دنبال راکتورهای توریمی است؟
از منظر فنی، توریم-۲۳۲ ایزوتوپ پایه این فلز است که مستقیماً دچار شکافت هستهای نمیشود و برای شروع واکنش به آغازگری مانند اورانیوم-۲۳۵ یا پلوتونیوم-۲۳۹ نیاز دارد تا پس از جذب نوترون، به اورانیوم-۲۳۳ قابل شکافت تبدیل شود. اگرچه توریم بهطور طبیعی فراوانتر از اورانیوم است و قابلیت کاربرد در انواع راکتورها از جمله نمک مذاب، آب سنگین و گازخنک با دمای بالا را دارد، اما به دلیل تمرکز تاریخی صنعت هستهای بر زنجیره تأمین اورانیوم، توسعه تجاری آن تاکنون با چالشهایی همراه بوده و آنکارا در تلاش است با اجرای این طرح، سهم منابع داخلی خود را در این حوزه ارتقا دهد.
کاندو؛ گزینه دوم آنکارا برای توسعه نیروگاههای هستهای
از سوی دیگر، شرکت مهندسی و مدیریت پروژه کانادایی «اتکینز رئالیس» در حال آمادهسازی برای ورود به مذاکرات احتمالی با آنکارا پیرامون پیشنهاد احداث نیروگاه هستهای با فناوری «کاندو» (CANDU) در ترکیه است. این رآکتورهای کانادایی با استفاده از اورانیوم طبیعی بهعنوان سوخت و آب سنگین بهعنوان کندکننده، قابلیت سوختگیری مجدد در زمان فعالیت را دارا هستند و بهعنوان یکی از گزینههای اصلی برای ساخت دومین و سومین نیروگاه هستهای ترکیه در مناطقی نظیر سینوپ و تراکیه مورد ارزیابی قرار دارند.
بر اساس یادداشت تفاهمی که در مارس گذشته میان اتکینز رئالیس و شرکت دولتی اداره نیروگاههای هستهای ترکیه، توناش (TÜNAŞ)، به امضا رسید، پنج کارگروه تخصصی اقدام به تبادل اطلاعات فنی کردهاند و مقامات دولتی ترکیه نیز در ژوئن گذشته از نیروگاههای چرناوودا در رومانی و دارلینگتون در کانادا بازدید میدانی به عمل آوردهاند تا زمینه ارائه گزارش نهایی به تصمیمگیرندگان و احتمال برگزاری مناقصه برای احداث نیروگاه فراهم شود.
هدف ۲۰ هزار مگاواتی؛ ترکیه در مسیر گسترش برق هستهای
ترکیه دستیابی به ظرفیت تولید ۲۰ هزار مگاوات برق هستهای تا سال ۲۰۵۰ میلادی را بهعنوان بخشی از برنامه رسیدن به کربن صفر تا سال ۲۰۵۳ هدفگذاری کرده است. بااینحال، حتی با احتساب ظرفیت ۴.۸ گیگاواتی نیروگاه ۲۰ میلیارد دلاری «آکویو» که توسط روساتم در استان مرسین در دست ساخت است، این کشور تا سال ۲۰۳۵ با کسری ۲.۴ گیگاواتی در اهداف مرحلهای خود مواجه خواهد بود و به همین دلیل مذاکرات موازی با شرکتهای کپکو کره جنوبی، اسپیک چین و طرفهای روس را برای ساخت نیروگاه دوم در سینوپ و نیروگاه سوم در تراکیه به پیش میبرد.
آکویو؛ ستون نخست برنامه هستهای ترکیه
بر اساس آخرین دادههای عملیاتی، ساخت واحد نخست نیروگاه آکویو توسط شرکت روساتم به پایان رسیده است و پس از انجام آزمایشهای هیدرولیک سرد، بهرهبرداری اولیه از این راکتور آب تحت فشار نسل سوم آغاز خواهد شد تا در نهایت با تکمیل چهار واحد آن، نزدیک به ۱۰ درصد از کل نیاز برق ترکیه تأمین شود.
