چشم‌انداز انرژی هسته‌ای در قرن بیست و یکم

علیرضا قزیلی
نگاهی به آمار مصرف سرانه الکتریسته و مقایسه آن در نقاط مختلف جهان از مصرف کاملا نامتوازن این نوع انرژی حکایت دارد؛ برای مثال، مصرف سرانه الکتریسته در کشور غنا 300 کیلووات ساعت در سال و در نیجریه حدود 70 کیلو وات ساعت در سال است. به عبارت دیگر، هر شهروند نیجریه‌ای به طور متوسط، 8 وات الکتریسیته در اختیار دارد؛ این در حالی است که در فرانسه، میزان مصرف سرانه الکتریسته به طور متوسط 7300 کیلو وات ساعت در سال و در کشورهای اسکاندویناوی 8000 کیلو وات ساعت است. عدم توازن در دستیابی کشورهای در حال توسعه به انرژی، پیامدهای مهمی دارد. برای تحقق بخشیدن به اهدافی چون ریشه کن کردن فقر و گرسنگی، دسترسی همگانی به آب سالم و بهبود وضع بهداشت و سلامت که در سال 2000 به عنوان اهداف توسعه‌ای قرن 21 تعیین شده‌اند، دست یافتن به انرژی به ویژه الکتریسیته – کاملا ضروری و اساسی به نظر می‌رسد.
عدم تساوی در تامین و عرضه انرژی، با نابرابری در استانداری‌های زندگی ارتباط مستقیمی دارد و این نیز به نوبه خود، نابرابری در فرصت‌ها و امیدها را به وجود می‌آورد. در این میان، می‌توان انتظار داشت که ناامیدی و ناامنی برخاسته از چنین وضعیتی، به افزایش تنش در بسیاری در مناطق جهان روبه توسعه منجر شود. در حال حاضر، حدود 6/1 میلیارد نفر از جمعیت جهان از خدمات جدید انرژی محروم‌اند.
افزایش تقاضا برای انرژی
در چنین شرایطی، باید پذیرفت که در دهه‌های آینده، تقاضا برای انرژی در جهان به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. این پیش‌بینی، مبتنی بر سه فاکتور مهم است:
حرکت به سوی ارتقای سطح زندگی در کشورهای در حال توسعه،
تداوم رشد جمعیت،
توسعه فناوری‌ و پیشرفت در عرضه محصولات مصرفی (این محصولات سطح زندگی را بالا می‌برند اما موجب مصرف اضافی انرژی نیز می‌شوند).
اگر مصرف انرژی در کشورهای در حال توسعه به حد میانگین جهانی افزایش یابد، مصرف جهانی انرژی 35% افزایش خواهد یافت و چنانچه رشد جمعیت تا سال 2020 را نیز در نظر بگیریم، خالص مصرف انرژی با 60% افزایش روبه‌رو خواهد شد. بدین ترتیب، حتی با محافظه‌کارانه‌ترین پیش‌بینی‌ها، تا اواسط قرن حاضر میزان مصرف انرژی در جهان حداقل دو برابر خواهد شد.
در برابر رشد روزافزون تقاضا برای انرژی، مسلما انتظارات نسبت به انرژی هسته‌ای افزایش می‌‌یابد. براساس پیش‌بینی در سال 2004 (که بر محاطانه‌ترین فرضیات مبتنی است) ظرفیت تولید الکتریسته در کل جهان از طریق انرژی هسته‌ای به 247 گیگاوات افزایش خواهد یافت که مستلزم وجود 127 نیروگاه هسته‌ای 1000 مگاواتی بیش از آنچه که در سال 2000 پیش‌‌بینی می‌شد، است. به همین دلیل، بسیاری از کشورها طرح‌هایی برای توسعه انرژی هسته‌ای در دست دارند؛ برای مثال، چین در نظر دارد ظرفیت نیروگاه‌های برق هسته‌ای خود را تا سال 2020 از 6/5 گیگاوات به 36 گیگاوات افزایش دهد. هند برای افزایش ظرفیت هسته‌ای خود تا سال 2020 به میزان 10 برابر و تا اواسط قرن 21 به میزان 100 برابر ظرفیت فعلی خود برنامه‌ریزی می‌کند. فدراسیون روسیه در نظر دارد ظرفیت برق هسته ای خود را از 22 گیگاوات به 4045 گیگاوات تا سال 2020 افزایش دهد. در دیگر نقاط جهان، طرح‌های کوچکتری وجود دارد اما کاملا روشن است که انرژی هسته‌ای، ارزش و منزلت یک گزینه جدی را باز یافته است. فنلاند اولین کشور اروپایی است که از 1991 عملیات ساخت نیروگاه را در سال جاری آغاز خواهد کرد. کشورهایی که به تازگی به اتحادیه اروپا پیوسته‌اند و نیز سایر کشورهای اروپای شرقی دارای قدرت هسته‌ای، اخیرا عزم خود را به حفظ و توسعه گزینه هسته‌ای ابراز کردند. حتی در لهستان که توسعه فعالیت‌های هسته‌ای براساس تصمیم پارلمان در سال 1990 متوقف شده بود، طرح سیاست انرژی کشور که در آن انرژی هسته‌ای آشکارا مورد توجه قرار گرفته است در شورای وزیران به تصویب رسید. در ایالات متحده، کمیسیون تنظیم ‌کننده انرژی هسته‌ای تا پایان سال 2004، ساخت 30 نیروگاه هسته‌ای، هر یک با مجوز20 سال را تصویب کرد. تا امروز سه چهارم از 104 نیروگاه هسته‌ای آمریکا درخواست تمدید مجوز فعالیت خود را مطرح کرده‌اند. وزارت انرژی ایالات متحده نیز ارائه کمک‌های مالی به دو کنسرسیوم از صناعی را برای ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای تصویب کرد.
چشم‌انداز آینده و عوامل موثر بر آن
علاوه بر افزایش تقاضا که به تنهایی محرکی قوی برای حرکت به سوی انرژی هسته ‌ای به شمار می‌رود. عوامل تعیین کننده دیگری در انتخابات انرژی هسته‌‌ای به عنوان منبع انرژی در قرن 21 موثرند. این عوامل عبارتند از:
الف – افزایش ارزش اقتصادی و ایمنی نیروگاه‌ها
در دهه گذشته، بهبود وضعیت ایمنی نیروگاه‌ها در سراسر جهان در تقویت تمایل به مهمی داشته است. برای درک این تغییر، باید این روند را در سالهای اخیر بررسی کرد. حادثه‌ای که در سال 1986 در چرنوبیل روی داد، تاسیس «انجمن جهانی اداره‌کنندگان تاسیسات هسته‌ای» را تسریع کرد و رویکرد به ایمنی نیروگاه‌های هسته‌ای را دگرگون ساخت. با همکاری دو سازمان یاد شده شبکه‌هایی برای بهبود ایمنی تاسیسات هسته‌ای به وجود آمد؛ همه اقدامات روش‌های بکار گرفته شده برای ایمنی نیروگاه‌ها مورد بازنگری دقیق قرار گرفت و اطلاعات مربوط به عملیات ایمنی تاسیسات اتمی مبادله شد. به منظور بهره‌برداری صنعتی بهتر از انرژی هسته‌ای، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، استانداردهای ایمنی خود را ارتقا بخشید و معیارهای قانونی تعهدآوری را در چارچوب کنوانسیون‌های بین‌المللی ایمنی وضع کرد. همچنین، برای کسب اطمینان از این که تغییرات اعمال شده بیشترین ایمنی را به دنبال خواهد داشت، سیستمی برای تجزیه و تحلیل نظام‌مند خطرهای نیروگاه‌ها به کار گرفته شد.
هدف اصلی این تلاش بین‌المللی، بهبود وضعیت ایمنی نیروگاه‌های هسته‌ای بود اما اهداف ثانوی و جانبی دیگری را نیز تحقق بخشید که افزایش ارزش اق تصادی و قابلیت دسترسی (سهل‌الوصول بودن) نیروگاه‌های هسته‌ای از جمله آنها بود. به موازات تلاش برای تامین هر چه بهتر ایمنی نیروگاه‌ها، اقدامات دیگری با هدف بهبود مدیریت، بهبود روش‌های حفظ و نگهداری و ارتقای فناوری صورت پذیرفت که در مجموع، مطلوبیت انرژی هسته‌ای را افزایش می‌داد. در سال 1990، نیروگاه‌های هسته‌ای بطور متوسط 71% الکتریسیته آن زمان را تولید می‌کردند؛ در حالیکه در سال 2003 تولید الکتریسیته توسط نیروگاه‌های هسته‌ای تقریبا با کمترین هزینه به 81% رسید. ارزش پولی این افزایش 10 درصدی تولید، معادل هزینه ساخت 25 نیروگاه‌ هسته‌ای 1000 مگاواتی جدید بود. در نتیجه پیشرفته‌های ذکر شده، نیروگاه‌های هسته‌ای به عنوان سرمایه، پیدا می‌کنند. هزینه اولیه ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای معمولا بسیار بالا اما هزینه‌های دوره فعالیت آنها تقریبا کم و ثابت است.
ب – انتشار گاز گربن و افزایش تقاضا
یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین کننده مربوط به انرژی هسته‌ای، میزان توجه جامعه جهانی به تحدید انتظار گازهای گلخانه‌ای و کاهش خطرهای ناشی از تغییرات آب و هوا است. با توجه به رشد قابل پیش‌‌‌بینی تقاضا برای انرژی، استفاده از سوخت‌های فسیلی برای پاسخ‌گویی به چنین نیازی تاثیرات مخرب بزرگی بر محیط زیست خواهد گذاشت. انرژی هسته‌ای از استخراج سنگ معدن اورانیوم تا دفع زباله‌های اتمی و همچنین مراحل ساخت راکتور و تاسیسات، در ازای تولید هر کیلو وات ساعت برق فقط 6-2 گرم کربن منتشر می‌‌کند که این مقدار، زغال، نفت و حتی گاز طبیعی است. اگر نیروگاه‌های هسته‌ای در سراسر جهان تعطیل شوند و به جای آنها برای تولید الکتریسیته از سوخت‌های غیرهسته‌ای استفاده شود، میزان انتشار کربن سالانه 600 میلیون تن افزایش خواهد یافت. این رقم عملا دو برابر مقداری است که براساس مقررات پروتکل کیوتو تا سال 2010 باید کاهش یابد.
انرژی هسته‌ای نباید به عنوان رقیبی برای سایر مانع تجدید‌پذیر انرژی مثل:‌ باد و خورشید در نظر گرفته شود. در حقیقت،‌ این نوع انرژی به خودی خود با هیچ یک از انواع فناوری‌ رقابت نمی‌کند اما از آن جا که کاهش انتشار گاز کربن در بالاترین اولویت‌ها قرار می‌گیرد، انرژی هسته‌ای و منابع تجدید‌نظر می‌توانند نقش بزرگی ایفا کنند. در این میان، مساله اصلی این است که منابع تجدیدنظر به علت نداشتن ظرفیت کافی برای تولید انرژی، نمی‌توانند جایگزین سوخت‌های فسیلی نیروگاه‌ها شوند. برای مثال، نیروی باد می‌تواند گزینه‌ای عالی برای مناطق روستایی با جمعیت پراکنده باشد، به ویژه اگر این مناطق فاقد زیرساخت‌های الکتریکی مدرن باشند اما از سوی دیگر، آیا نیروی باد می‌تواند الکتریسیته مورد نیاز شهرهای بسیار بزرگ پرجمعیت را تامین کند؟
برداشت‌ها و سوءبرداشت‌های عمومی
سومین عامل تعیین کننده مربوط به انرژی هسته‌ای، میزان اثرگذاری برداشت‌های عمومی مردم – از جمله برداشت از خطرها – بر انتخاب نوع انرژی برای کشور است. از نظر مردم انرژی هسته‌ای معمولا با احساس نگرانی نسبت به ایمنی نیروگاه و تشعشعات زباله‌های اتمی همراه به خاطر آن صنایع هسته‌ای هنوز اعتبار خود را باز نیافته‌اند) آمیخته‌ است. مطبوعات و افکار عمومی مردم معمولا میان نیروگاه چرنوبیل و سایر نیروگاه‌های فعال در سراسر جهان تفاوت چندانی قائل نمی‌شوند. علاوه بر این، مجموعه اقداماتی که برای جلوگیری از وقوع حادثه‌ای مشابه انجام شده، به اطلاع مردم نرسیده است. ناکامی دست‌اندرکاران انرژی هسته‌ای (دانشمندان، متخصصان، مجریان و مدیران) در بازاریابی برای این نوع انرژی (در مقایسه با سایر منابع انرژی) در عدم شناخت کافی مردم از میزان خطرها و منافع انرژی هسته‌ای نقش داشته است. در مجموع سوءبرداشت‌ عمومی آن تاثیر زیادی دارد. این که مردم یک کشور در ارزیابی منافع و مضرات انرژی هسته‌ای به چه نتیجه‌ای می‌رسند و چگونه مخاطرات ناشی از یک حادثه هسته‌ای را در موازنه با سایر فاکتورها مثل آلودگی محیط زیست، وابستگی به خارج برای تامین انرژی و هزینه تولید الکتریسته از طریق سوخت‌های فسیلی قرار می‌دهند، موضوعی پیچیده و قابل بحث است. این نکته بسیار مهم است که همه دست‌اندرکاران انرژی هسته‌ای تلاش کنند که اطلاعاتی جامع و دقیق را در اختیار عموم قرار دهند تا اطمینان حاصل شود که خطرها و منافع تکنولوژی هسته‌ای به روشنی درک شده است.
بدیهی است که همه کشورها در مورد این که پیشرفت‌های اقتصادی و ایمن‌سازی بهتر نیروگاه‌ها تضمینی برای احیای انرژی هسته‌ای است، اتفاق‌نظر ندارند، برای مثال، بلژیک، آلمان، هلند و سوئد برای خروج از فاز هسته‌ای سیاست‌های در پیش گرفته‌اند. به علاوه، تعداد دیگری از کشورها از جمله اتریش، دانمارک و ایرلند سیاست خود را در مخالفت با انرژی هسته‌ای رسماً اعلام کرده‌اند. این اختلاف آرا طبیعی و قابل پیش‌‌بینی است. چرا که هر کشور در تعیین راهبرد (استراتژی) انرژی خود با مجموعه‌ای از متغیرها روبه‌روست که با سایر کشورها تفاوت دارد، از این رو، تصمیمات مربوط به انرژی را نمی‌توان بر مبنای اصل «یک جامه مناسب بر قامت همه» اخذ کرد.
مدیریت و دفع سوخت مصرف شده
در شرایط موجود، مدیریت سوخت هسته‌ای مصرف شده و دفع آن هنوز چالشی بزرگ برای صنایع هسته‌ای به شمار می‌رود. سالانه 12000 تن سوخت هسته‌ای مصرف شده در کل جهان تولید می‌شود در حالی که طی همین مدت 25 میلیارد تن کربن ناشی از مصرف سوخت فسیلی در اتمسفر منتشر می‌شود. مقایسه این دو رقم نشان می‌دهد که میزان زباله‌های اتمی تولید شده نسبتا کم است. علاوه بر این، اغلب موانع فناوری در زمینه بازفرآوری سوخت اتمی مصرف شده، برطرف شده است اما هنوز هم افکار عمومی زباله‌های تمی بدبین است و تا زمانی که از اولین انبارهای دفن زباله‌های اتمی در اعماق زمین به طور کامل بهره‌‌برداری نشود، این بدبینی باقی می‌ماند. فنلاند، سوئد و ایالات متحده آمریکا در زمینه دفن زباله‌ها در اعماق زمین به پیشرفت‌های زیادی است یافته‌اند. در فنلاند ساخت یک انبار در نزدیکی تاسیسات در سال 2011 آغاز می‌شود و در سال 2020 به بهر‌ه‌برداری خواهد رسید. سوئد نیز تحقیقات زمین‌شناسی برای ساخت یک انبار را آغاز و در سال 2007 محل اصلی ساخت انبار نهایی خواهد شد. در ایالات متحده، رئیس‌جمهور و کنگره در سال 2002 ساخت یک انبار در کوه را تصویب کرده‌اند و عملیات آن تا سال 2012 آغاز خواهد شد.