الطاقة النووية لها عصر النهضة. إليك ما يقوله الاستشاريون عن مستقبل الصناعة.

لم يمض وقت طويل على ذلك أن ذكر “النووي” كان كافياً لإقلاع الناس عبر الطيف الأيديولوجي.

بين انهيار مفاعل نووي في جزيرة ثلاثة أميال ، والانفجارات في تشيرنوبيل ، وكارثة تعمل بالزلازل في فوكوشيما ، والشيء الوحيد الذي وافق عليه الناس هو أن النووية كانت كلمة قذرة ، إن لم تكن خطرة ، كلمة.

لكن الأوقات قد تغيرت ، ظهرت رؤى جديدة وبيانات جديدة ، وما بدا أنه غير أخلاقي مرة واحدة نظيفة ، بكل معنى الكلمة.

تعتزم نهضة الطاقة النووية – التي تغذيها الاستثمار التكنولوجي الكبير ، والمناخ التشريعي الأكثر ملاءمة ، وتحويل الرأي العام – على تغيير في المنظور: الطاقة النووية لديها القدرة على أن تكون واحدة من أنظف وأكثر أشكال الطاقة الموثوقة على الأرض.

لكن بناء المفاعلات النووية في الولايات المتحدة – حيث تمثل النووية 19 ٪ من الكهرباء الناتجة في عام 2023 ، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية – يتخلف عن الجهود في الصين وأماكن أخرى ، وفقًا لمجموعة بوسطن الاستشارية.

هذا جزء من السبب في أن الشركات الاستشارية تبحث عن طرق لشركات الطاقة النووية لخفض التكاليف ، وتحسين الكفاءة ، وإزالة العقبات التي تحافظ على التقدم.

كفاءة البناء

يقول BCG أنه “أبسط التصميم ، كان ذلك أفضل”. وقالت الشركة إن التصميم الأمثل يجب أن يتبع نهج “التصميم مقابل التصنيع” ، والذي حقق نتائج مقنعة في صناعات أخرى مثل الفضاء والدفاع “.

وقالت الشركة إن الهدف ، وفقًا لـ BCG ، يجب أن يكون توحيد المكونات والمواد اللازمة للبناء ، إلى جانب تقليل عدد خطوات البناء لتعزيز “النموذج”. هذا ينطبق على كل من المفاعلات واسعة النطاق وصغيرة الحجم.

تتطلب المفاعلات النووية على نطاق واسع ، على الرغم من قدرتها على توليد كميات هائلة من الطاقة ، استثمارًا كبيرًا في الوقت والمال. إنها تتطلب رأس مال كبير ونوافذ البناء الطويلة التي غالباً ما تعاني من التأخير ، وتجاوز التكاليف ، والعقبات التنظيمية.

نتيجة لذلك ، فإن المفاعلات المعيارية الصغيرة لها لحظة. تم تصميم هذه المفاعلات النووية الأكثر إحكاما ليتم بناؤها في المصانع ، ثم يتم شحنها إلى مواقع للتثبيت ، مما يجعل توحيدها للإنتاج.

هناك عدد من شركات المفاعل المعيارية الصغيرة التي تتزايد ، مثل Oklo ، والتي ترأسها حتى وقت قريب من الرئيس التنفيذي لشركة Openai Sam Altman ؛ Terrapower ، الذي يدعمه بيل غيتس ؛ و X-Energy ، التي استثمرت Amazon 500 مليون دولار في العام الماضي.

سواء كان ذلك يتضاعف على مفاعلات كبيرة أو صغيرة الحجم ، بحلول عام 2040 ، ستحصل الولايات المتحدة على “محطات الطاقة النووية المبسطة والموحدة والمتكررة لتتمكن من بناءها في الوقت المحدد ، على الميزانية ، وقد اجتمع اللاعبون ، ونضجوا في كيفية عملهم معًا ، وبناءها”.

يوضح التاريخ أن التوحيد هو أحد أكثر الطرق فعالية لتوسيع نطاق الصناعة النووية.

قال فانير إن البرامج النووية الفرنسية والألمانية في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، إلى جانب “ما يفعله الصينيون اليوم” و “ما كانت تفعله البحرية الأمريكية لفترة طويلة” ، يوضح جميعهم قيمة التقييس والتكرار.

تتيح هذه الجهود “لكم حقًا بناء آثار التعلم هذه مع مرور الوقت ، وخفض التكاليف ، لأنك تعرف الآن وتتوقع بعض التحديات. يمكنك إعادة استخدام بعض الفرق ، كما تعلمون ، لائعي اللحام ، وما إلى ذلك ، والتي يمكن أن تنتقل من بناء واحد إلى آخر”.

اقتصاديات التحجيم

على الرغم من الطموحات الكبيرة لعشاق النووي ، قال فانيير في بودكاست الشركة إنه لا يرى الطاقة النووية التي تضم أكثر من 25 ٪ إلى 30 ٪ من توليد الكهرباء السنوي.

أحد الأسباب هو صعوبة توسيع نطاق الطاقة النووية – وهي قضية رددتها شركات استشارية أخرى.

وقال ماكينزي في تقرير عام 2024 عن مراكز البيانات والقوة: “إن الاقتصاد النووي المبكرة يمثل تحديًا مقارنة بخيارات الطاقة الأخرى ، وتنفيذ العديد من التقنيات لمحاولة تقليل تكاليفه قد ينجح أو لا يعمل”. “الجدول الزمني لتوسيع نطاق النووي حتى يتمكن من تحقيق النشر السريع المتكرر ما يقرب من عقد من الزمان ، في حين تظهر القيود على طاقة مركز البيانات اليوم.”

هيكل تكلفة محطات الطاقة النووية محملة إلى حد ما. تتطلب المصانع النووية استثمارًا كبيرًا مقدمًا للبناء ، في حين أن تكاليف التشغيل طويلة الأجل تظل منخفضة نسبيًا.

في تقرير نُشر في عام 2017 ، قالت الجمعية النووية العالمية إن المصانع النووية تتأثر بشدة بالتكلفة الرأسمالية ، والتي تمثل ما لا يقل عن 60 ٪ من تكلفتها الإجمالية للكهرباء: مقياس للكفاءة الاقتصادية للمصنع المحسوبة عن طريق تقسيم التكلفة الإجمالية لبناء وتشغيل محطة توليد الكهرباء على مدار عمرها من خلال إجمالي ناتج الكهرباء.

في حين أن حل اختناقات البناء المبكرة لا يزال حاجزًا ، منظمة العفو الدولية التوليدية قد يساعد في تحسين الكفاءة على جانب التشغيل. أخبر رافي تارافدار ، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Infosys ، وهي شركة استشارية عالمية ، BI أن الشركة تساعد الشركات على دمج AI في خططها.

وقال في إشارة إلى العمل الذي قامت به الشركة مع شركة طاقة أمريكية كبيرة: “أحد إثبات القيمة الذي قمنا بإنشائه هو: كيف نستخدم جميع السجلات ، وجميع أجهزة الاستشعار التي تأتي من كل هذه الآلات من أجل الفرز ، والتنبؤ بالفشل ، والمساعدة في حل المشكلات في وقت مبكر”.

المشاعر العامة لا تزال الرياح المعاكسة

هناك 94 مفاعلًا نوويًا في الولايات المتحدة ، وفقًا لمعهد الطاقة النووية. ويستثمر عمالقة التكنولوجيا بشكل كبير لجلب أدوات جديدة عبر الإنترنت.

في أكتوبر الماضي ، استثمرت Amazon 500 مليون دولار في X-Energy ، وهو مطور للمفاعلات النووية الصغيرة والوقود. في نفس الوقت تقريبًا ، قالت Google إنها ستشتري الطاقة النووية من شركة Kairos Power ، وهي شركة مقرها في كاليفورنيا تقوم بتطوير مفاعلات معيارية صغيرة. في الشهر السابق ، أبرمت شركة Constellation Energy صفقة مع Microsoft لتزويد عملاق التكنولوجيا بالطاقة النووية خلال العقدين المقبلين من خلال إحياء جزء من المصنع النووي Three Mile Island في ولاية بنسلفانيا.

تعمل إدارة ترامب أيضًا على تنشيط مفاعل القفز النووي ، حيث بناء على قانون بايدن المتقدم العام الماضي ، والذي سعى إلى إزالة العقبات التنظيمية. أصدر ترامب أربعة أوامر تنفيذية يوم الجمعة لتسريع تطوير صناعة الطاقة النووية المحلية ، ولمس مناطق من تطوير دورة الوقود إلى بناء المفاعلات واختبارها وترخيصها ، لتدريب القوى العاملة.

ومع ذلك ، تستمر العقبات.

وكتبت ماكينسي وشركاه في عام 2024 من منظورها العالمي في مجال الطاقة: “من المتوقع أن يكون النمو في الطاقة النووية مسطحًا تقريبًا حتى عام 2050 بسبب المتطلبات التنظيمية الأكثر صرامة مقارنةً بمصادر الطاقة المنخفضة الكربون الأخرى ، والتصور السلبي العام ، وقضايا السلامة المتصورة ، وقيود سلسلة التوريد ، وعدم اليقين بشأن التخلص من النفايات”.

يمكن أن يعزى بعض المشاعر السلبية المستمرة إلى المخاوف بشأن كيفية تخزين النفايات المشعة التي تولدها المفاعلات النووية. تعتزم الحكومة الفيدرالية ذات مرة توجيه جميع النفايات إلى جبل يوكا في نيفادا ، لكن المشرعين والجمهور اعترضوا.

هناك أيضًا مخاوف باقية حول قدرة الحكومة على التخفيف من الكوارث النووية وارتباط الطاقة النووية بانتشار الأسلحة النووية.

هناك أمل ، ولكن. في عام 2024 ، قال ثلاثة أرباع المجيبين ، من بين 3.5 مليون شخص يستخدمهم Bisconti Research ، إنهم يفضلون استخدام الطاقة النووية للكهرباء ، ارتفاعًا من النصف تقريبًا في الثمانينيات والتسعينيات.

تأجيج مستقبل أكثر خضرة

لا يكمن وعد الطاقة النووية فقط في قدرتها على تأجيج مراكز البيانات مباشرة والشبكة ، ولكن أيضًا لتفريغ أشكال جديدة من إنتاج الطاقة الخضراء.

إن قادة التكنولوجيا متحمسون للتطورات الحديثة في تقنية الاندماج ، والتي تتضمن الجمع بين نوى ذريتين لإطلاق الطاقة وتعتبر أكثر أمانًا من الانشطار. نوع One Energy ، بتمويل من Gates ، تم نشر الأبحاث في شهر مارس والتي تُظهر أنه لا توجد حواجز علمية لجعل الانصهار التجاري حقيقة واقعة.

وقال فانيير “الانصهار مع إنتاج الهيدروجين ، يمكن أن تكون هذه الأشياء مثيرة للاهتمام بشكل صحيح”.