فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

محلی برای نقد و گفتگوی علمی در خصوص مسائل مبتلابه با تکیه بر کاربرد آموخته های کلاسیک در تبیین و تشریح این مسائل. در این رابطه خواننده تشویق میشود که از دریچه دیگری به مسائل پیرامونی نگریسته و آنچه را میبیند و میشنود را به بوته نقد و آزمایش گذارد.

دنبال کنندگان ۱ نفر
این وبلاگ را دنبال کنید
بایگانی
آخرین مطالب

۲ مطلب در مرداد ۱۳۹۴ ثبت شده است

۳۱
مرداد

 

نیروگاه اتمی و گزینه‌های ما

مدتی است که توافق هسته‌ای که مدت‌ها انتظار آن می‌رفت بالاخره صورت گرفت و قرار است در سایه آن به‌زودی محدودیت‌های وضع‌شده به‌تدریج برداشته شود. البته این محدودیت‌ها هیچ‌گاه به‌طور مستقیم متوجه تنها نیروگاه اتمی ایران یعنی نیروگاه اتمی بوشهر نبوده و نسل‌های بعدی آن را هم که قرار است در سایه توافقات دوجانبه با روسیه تأمین شود شامل نخواهد شد. در بحث حاضر، بدون آنکه قصد ورود به موضوع توافق هسته‌ای و تبعات آن باشد، در نظر است که موضوع انرژی هسته‌ای از نقطه نظر صرفاً تأمین انرژی مورد بررسی قرار گرفته و حتی المقدور به وجوه دیگر آن با مقایسه با منابع دیگر انرژی توجه گردد. در این رابطه به دو خبر مهم در مورد انرژی توجه می‌کنیم؛ یکی قدیمی و دیگری جدید:

1-  حدود 40 سال پیش، در عصری که نیروگاه‌های اتمی نوید انرژی ارزان، فراوان، و قابل‌اعتماد را در سطح جهانی بشارت می‌داد، ایران نیز طرح ملی ساخت و بهره‌برداری نیروگاه‌های اتمی را تدوین و مقرر داشت طی ربع قرن حدود 23000 مگاوات برق به‌تدریج در شبکه برق سراسری اضافه کند.

2- بررسی‌های بین‌المللی و نیز طرح‌های تحقیقاتی دانشگاه‌های مهم کشور اخیراً مشخص ساخته‌اند که ایران با دارا بودن مناطق مستعد کوهستانی قابلیت بهره‌برداری دست‌کم 60000 مگاوات برق از طریق استقرار توربین‌های بادی را داراست. مقایسه شود با عدد 30 میلیارد مگاوات نیروی عظیم باد در کره زمین. این مطلب از این منظر حائز اهمیت است که در یکی دو دهه اخیر تکنولوژی ساخت توربین‌های عظیم برق بادی پیشرفت بزرگی کرده بطوریکه مورد اقبال جهانی قرار
گرفته است.

از کنار هم قرار دادن این دو حقیقت پرسش مهمی شکل می‌گیرد که بالاخره برای توسعه و پیشرفت کشور کدام رویکرد بهتر است و کدام با منافع بلندمدت کشور سازگارتر است؟ ضمن آنکه لازم است با رویکردهای دیگر انرژی مثل انرژی فسیلی نیز مقایسه شود.

در محاورات روزمره، به‌ویژه در توضیحاتی که مسئولین می‌دهند این عبارت اغلب زیاد شنیده می‌شود: "تصمیم‌گیری نیازمند کارهای فنی فراوان و بررسی‌های دقیق زیر بنائی است". طبعاً شنونده با شنیدن آن چاره‌ای جز قانع شدن ندارد. به‌ویژه اگر بحث درباره پروژه‌های پیچیده باشد. این در حالی است که شاید گوینده با خودداری از اظهار نظر صریح خواسته است به نوعی مبادرت به فرار به جلو کرده باشد. گرچه قطعاً بررسی‌های دقیق و صرف وقت کافی، شرط لازم برای حصول نتایج مفید و پایدار است، اما مانع از آن نیست که با روش‌های توصیفی و با منطق کلیات تصویر مورد نظر را روشن ساخته و مجبوربه فرافکنی نشد. به این ترتیب با ایجاد یک تصویر عمومی روشن کمک می‌شود تا یک فهم فراگیر در سطح جامعه ایجاد گردد. طبعاً ورود به مرحله بعدی که کار تخصصی با مدل‌های ریاضی و نتیجه‌گیری‌های دقیق است موکول به عبور از این مرحله اولیه و درعین‌حال بسیار مهم است. لذا مقاله حاضر تلاشی است در چارچوب همین مرحله اولیه و اینکه صریح و ساده پرسش اصلی مطرح شده را حتی الامکان پاسخگو باشیم. و به این ترتیب بتوانیم به نیازی که هم از سوی محیط‌های آکادمیک و هم از سوی محیط‌های اجتماعی مطرح می‌شود جوابی درخور داده باشیم. بدون ورود به جزئیات سیاسی و برچسب خوب یا بد، طرح استقرار 23000 مگاوات برق اتمی در ایران، حاصل تحقیق گروهی از سازمان‌های بین‌المللی بوده که به‌عنوان پیمانکار در دهه پنجاه خورشیدی سازمان برنامه را برای تأمین بلندمدت انرژی کشور یاری رساندند. بعلاوه، بنا به اعتراف رئیس وقت انرژی اتمی ایران، هیچ‌گونه هدف دیگری جز مصارف صلح‌جویانه در این طرح وجود نداشته است. به‌عبارت‌دیگر هدف اصلی همانا توسعه نیروگاه‌های اتمی برای تولید برق وهمزمان بسط و توسعه تکنولوژی برای ایجاد زیرساخت‌های علمی و فنی لازم بوده است.

مقارن انقلاب شکوهمند اسلامی، از این طرح نوپا فقط دو واحد نیروگاه 1 و 2 بوشهر در حال تکمیل بود که متأسفانه به دلائلی که خود ما نیز در ایجاد آن بی‌تقصیر نبوده‌ایم نیمه‌کاره ماند. بنا بود این دو نیروگاه پس از تکمیل، هریک با توان اسمی 1300 مگاوات برق، علاوه بر رفع کاهش نیرو در شبکه، توسعه اقتصادی منطقه هرمزگان را نیز موجب گردد. بعلاوه، با کمک دو واحد بزرگ آب شیرین کن در جوار این دو نیروگاه، آب شیرین مورد نیاز منطقه نیز به حد وفور تأمین گردد. در همه جای دنیا رسم است که به دنبال انقلاب‌های اجتماعی، پروژه‌ها و طرح‌های اقتصادی در دست اجرا نیز دستخوش تحول و حتی گاه دچار توقف گردد. طبعاً کمتر کشوری خود را از تبعات ایجادشده می‌تواند محفوظ بدارد. چه بسا طرح‌های خوب و مفید که همراه امواج انقلاب‌ها قربانی می‌گردد. درهرحال برنامه وسیع انرژی اتمی ایران نیز از شمول این قاعده مستثنی نشد بطوریکه عده‌ای از مقامات مهم کشوری که انرژی اتمی را امروز از اهم اولویت‌ها می‌دانند، در آن روزگار حکم به محکومیت آن دادند. گاه موضوعاتی که در 40 سال پیش برای ما نامناسب و ناموجه قلمداد می‌شده، امروز مناسب و موجه جلوه کند و پذیرش آن در جامعه امری طبیعی بنماید. اما در مورد پروژه‌های پرخرجی که در مقطعی نیمه‌کاره رها شده و بعدها در زمان دیگری پس از تحمیل ضرر و زیان هنگفت مجدداً همان‌ها عیناً احیا می‌گردد جای حرف و حدیث بسیار است و طبیعی جلوه نمی‌کند. در اینجا افکار عمومی طبعاً می‌پرسد اگر این پروژه بد بود چرا اکنون پس از قبول این‌همه زیان و از دست دادن زمان و فرصت‌ها دنبال می‌شود؟ جامعهشناسان یک پاسخ ساده دارند و آن اینکه انسان جایزالخطاست! ولی البته گاهی تبعات این خطا ممکن است عظیم باشد. در فرهنگ غربی از این‌گونه خطاها کمتر گذشت می‌شود درحالی‌که در فرهنگ شرقی ما افکار عمومی در شرایط خاص از آن گذشت می‌کند. این شرایط خاص همانا عمل به شفافیت است. تغییر عقیده به‌خودی‌خود نه‌تنها قبیح نیست بلکه نشان از رشد فکری دارد. اما آنچه افکارعمومی خواستار آنست اینکه اگر تصمیم‌گیرندگان تصمیمی گرفته‌اند که سپس از آن عدول کرده‌اند بعداً در موقع مقتضی بدان اعتراف و با ذکر دلائل تغییر مشی خود را برای عموم توضیح دهند. این درحالی است که در پروژه نیروگاه‌های اتمی خسارات فقط محدود به این دو واحد و یا پروژه‌های تأمین سوخت که بعداً ملغی شد نمی‌شود بلکه مزید بر آن خساراتی است که در اثر تغییر اهداف متوجه برنامه‌های تجهیز نیروی انسانی ماهر و از دست دادن ظرفیت‌های بالقوه در این زمینه شده است. خسارات مادی به‌هرحال قابل جبران بوده و برای کشوری چون ایران متکی به درآمدهای نفتی استثنائاً چنین ضررهایی دیر یا زود جبران می‌گردد اما آنچه خطرناک است و موجب نگرانی شدید می‌باشد آنکه طرز تلقی ما در مواردی از این دست به‌صورت صفر و صد باشد. با آنکه ماهیت انرژی اتمی در این فاصله چهل ساله عوض نشده است اما این تجربه با این نگرش متناقض صفر و صد بسیار نگران‌کننده است. و نگران‌کننده‌تر آنکه همین طرز تلقی سپید و سیاه کماکان در سایر شئون استمرار داشته و تلاشی برای اصلاح آن صورت نگیرد. تجربه نشان داده که بهترین راهکار با کمترین هزینه همانا دادن اجازه به مطبوعات و رسانه‌ها و گروه‌های فکری مختلف برای بیان آزاد دیدگاه‌ها و لذا حرکت به سمت شفافیت است. در این صورت همه چرخ‌ها به‌خوبی چرخیده و ریسک اشتباهات فاحش به حداقل خواهد رسید.

اکنون از منظر دیگری به موضوع تولید انرژی به‌طور اعم نگریسته و تبعات احداث نیروگاه‌ها بر محیط سنجیده می‌شود. این گونه بررسی‌ها درعین‌حال که برای جهان موضوع جدیدی است لیکن در کشورهای درحال‌توسعه اصولاً نادیده گرفته می‌شود. همه فرم‌های تولید انرژی خواه‌ناخواه بر محیط طبیعی و زیست‌بوم اثرگذار است و سنگینی تبعات آن به‌تازگی دنیای غرب را بر آن داشته که در تفکر خود برای توسعه تجدیدنظر نماید. تاکنون رسم براین بوده که نگاه کشورها به مسائل داخلی خود، ازجمله مسائل انرژی، صرفاً از منظر ملی بوده تو گویی آنچه در محدوده مرزهای سیاسی می‌گذرد در برون مرز اثرگذار نیست. خوشبختانه در گذار از قرن بیستم میلادی و ورود به قرن جدید این دیدگاه رنگ باخته است. تئوری زمین-مستوی و اعتقاد بر بیکران بودن ظرفیت‌های آن در عمل با شکست مواجه شده و رؤیای هر که دندان دهد نان دهد تحقق‌ناپذیر می‌نماید. افزایش جمعیت، توسعه بی‌رویه، افت آب‌های زیرزمینی، مشکلات کشاورزی، آلودگی آب‌وهوا و مرگ‌ومیر کودکان در اثر قحطی همه و همه هرروزه از رسانه‌ها اینجاوآنجا دیده و شنیده می‌شود. رفته‌رفته کره زمین محدودیت‌های خود را آشکار می‌کند. اندازه‌گیری‌های علمی که در طی چند دهه اخیر به لطف تکنولوژی ماهواره‌ای انجام شده بیش از پیش نشان از تغییراتی یک‌سویه در جوّ کره زمین دارد و نگران‌کننده‌تر از همه اینکه این تغییرات همچنان ادامه دارد. یکی از نشانه‌های آن افزایش دمای متوسط کره زمین است. اثرات این تغییر مدتی است در سطح وسیعی آغاز گردیده به‌طوری‌که کلاهک‌های قطبی هر ساله در حال عقب‌نشینی است. به موازات آن، مناطق معتدله در حال گرم‌تر شدن و بیابان‌ها افزایش و خشک‌سالی‌ها پیاپی می‌شود. این اثرات در همه مناطق زمین، ازجمله در کشور خودمان، قابل‌مشاهده بوده و نمی‌توان آن را کتمان ساخت. امروزه بیشتر از هر زمانی ثابت شده که اوضاع‌واحوال مناطق مختلف زمین بر یکدیگر اثر متقابل داشته و بدتر از همه اینکه روند آن در حال تسریع است. به‌عنوان‌مثال، آب شدن یخ‌های قطبین زمین بلافاصله اثرش با بالا آمدن آب در سرزمین‌های پست خودنمایی خواهد کرد. هم‌اکنون کشوری مانند بنگلادش هر ساله بر اثر طغیان آب متحمل خسارات زیادی شده و پیش‌بینی می‌شود که در آینده از اولین قربانی‌های این افزایش سطح آب دریاها باشد. در اینجا سیاست هیچ‌کاره است و همان‌قدر بنگلادش در خطر غرق شدن است که هلند و مناطق مرفه‌تر کره زمین . کره زمین که از فضا دیده شود یک کل یکپارچه بدون مرزبندی است. دست‌اندازی بی‌رویه در هر منطقه در سایر مناطق اثرگذار خواهد بود.

اما تغییرات محیط‌زیستی کره زمین چه ربطی به نیروگاه‌های اتمی یا نیروگاه‌های بادی دارد؟! پاسخ این است که هر یک از روش‌های تولید برق، بی‌تردید به نوعی بر آب‌وهوای زمین و به‌طورکلی محیط‌زیست اثرگذار است. از همین رو، طی چند دهه گذشته، افراد دورنگر و گروه‌های طرفدار محیط‌زیست کوشش‌های مستمری را در رسیدن به اجماعی جهانی برای توقف روند تخریب کره زمین یا دست‌کم کاهش سیر تصاعدی آن آغاز کرده‌اند. ازآنجاکه هدف این تلاش‌ها حفظ تعادل کره زمین و سرسبز نگاه داشتن آن است لذا در جامعه جهانی این اقدامات به سیاست‌های به اصطلاح "سبز" معروف شده است. تاکنون نشست‌ها و کنفرانس‌های متعددی در راستای این سیاست‌ها در سطوح بین‌المللی صورت گرفته و مردم زیادی از ایده اصلی آن حمایت می‌کنند. با وجودی که در ظاهر بسیاری از کشورها با سیاست‌های سبز هم‌آوایند و با اقدامات بین‌المللی برای کاهش گازهای گلخانه‌ای موافق‌اند، اما در عمل برخی به خاطر ملاحظات اقتصادی و حفظ منافع کوتاه‌مدت و یا به دلایل سیاسی هنوز در قبول و یکدلی با این اقدامات دودل هستند. طرفه آنکه بیشترین تبعات محیط‌زیستی حاصل رفتار همین تعداد اندک است. مصرف وسیع ذغال سنگ در نیروگاه‌های حرارتی چین ممکن است به‌ظاهر اولین صدمات کوتاه‌مدت خود را به‌طور محلی آشکار سازد اما دیر یا زود خسارات بلندمدت آن در انباشت گازهای گلخانه‌ای و گرم‌تر شدن کره زمین گریبان گیر کل سکنه زمین می‌گردد. نگاهی گذرا به آنچه امروزه درباره وضعیت زمین منتشر شده این حقیقت را به روشنی نشان می‌دهد که فشار بر زیست‌بوم کره زمین بیش از هر زمان دیگری جدی است. برای مشاهده لازم نیست حتماً به برزیل رفته و آن وضع اسفناک را بر ریه کره زمین ببینید بلکه کافی است مدت کوتاهی در جاده کناره دریای خزر بایستید تا گذر کامیون‌ها با بار تنه درختان، آن هم درختان جوان، را هر چند دقیقه شاهد باشید. لازم نیست به اقیانوس‌های دوردست سفر کنید، آب دریای خزر بیش از هرزمان دیگری آلوده است؛ بطوریکه فقدان گوش‌ماهی در سواحل دریا از نبود سلامت آب خبر می‌دهد. خشک شدن تقریباً همه دریاچه‌ها، تبدیل رودخانه‌های خروشان به نهرهای باریک و متعفن، افت همه‌ساله آب‌های زیرزمینی و آلودگی آن‌ها در بخش‌هایی که نزدیک شهرهاست، انبوه نایلون و مواد صنعتی غیرقابل‌هضم در کوه زباله‌های اطراف شهرها همه و همه فقط گویای اندکی از فشار عظیم بر زیست‌بوم است. کافی است گردش کوتاهی در اطراف محل سکونت خود داشته باشید. برای ساکنین شهرهای بزرگ آلودگی بیش از حد هوا چنان است که برای درک آن حتی نیازی به خروج از خانه نیست. ادامه این روند بی‌تردید زندگی نسل‌های بعدی را با خطر جدی روبرو خواهد ساخت. عده‌ای هشدار می‌دهند که بحران در راه است؛ غافل از آنکه هم‌اکنون در قلب بحرانیم. ازسوی دیگر رشد بی‌رویه جمعیت فشارها را بیش از پیش افزایش می‌دهد. دولتمردان باید از مدت‌ها پیش با تدابیر به‌موقع بحران را پیش‌بینی و از وقوع آن جلوگیری می‌کردند. عنصر اساسی و کلیدی در اینجا یک قانون بنیادی در طبیعت به نام "قانون پیوستگی" است. این قانون به‌طور ساده حرف از بقا میزند. بقای تبعات دست‌اندازی‌های ما! چه خوب می‌بود اگر شرط ورود به دایره دولت و حوزه قانون‌گذاری فهم همین مطلب ساده اما اساسی باشد. در این صورت شاهد وضع قانون برای صدور مجوز حفر بی‌رویه چاه آب کشاورزی و بروز بخشی از این بحران‌ها نمی‌بودیم. در این صورت قانون‌گذاران می‌دانستند میزان برداشت از آب‌های زیرزمینی نباید از میزان نزولات جوّی تجاوز کند. چنانچه در مراحل اولیه این بحران‌ها مهار نشود در مراحل بعدی به‌سختی مهار می‌گردد: سرِچشمه شاید گرفتن به بیل/چو پر شد نشاید گرفتن به پیل. بحران آب اکنون چنان لجام‌گسیخته است که گریبان نیروگاه‌های حرارتی را هم گرفته است. حرارت دفعی چگالنده نیروگاه‌ها اغلب با آب خنک رودخانه یا چاه‌های عمیق برطرف می‌گردد. با بحران کمبود آب، نیروگاه‌ها برای ادامه کار ناچار به استفاده از برج خنک‌کننده خشک که عمدتاً با هوا خنک می‌شود هستند. گویا طرحی نیز مجلس در همین رابطه در دست دارد. گاهی برای صرفه‌جوئی توصیه‌هایی ارائه می‌شود. مثلاً گفته می‌شود شیرها را سفت کنید تا چکه نکند و آب به همه برسد. اما با همه این تمهیدات، سال بعد که جمعیت چنددرصدی اضافه شده چه چیز دیگری برای سفت کردن باقی مانده؟! مگر نزولات آسمانی قرار است طبق خواسته ما اضافه شود؟ حتی اگر جمعیت نیز ثابت بماند، به دلیل بالا رفتن مدام سطح استاندارد زندگی، میزان سرانه مصرف از حیث آب و انرژی هر ساله اضافه می‌شود. آن‌ها که به تجویز داروی مسکن دلخوشند از ارائه راه‌حل پایدار عاجزند. اگر هم گه‌گاه راه‌حل‌هایی ارائه می‌شود اغلب موقتی بوده و صرفاً مشکلات امروز را به فردا واگذار می‌سازد. روش صحیح، در تغییر نگرش است که در پاراگراف‌های پیشین اشاره شد. اکنون به بحث فایده-هزینه نیروگاه‌ها پرداخته و به‌ویژه به هزینه‌هایی که بر محیط‌زیست تحمیل می‌شود پرداخته می‌شود. سه روش مختلف تولید برق در مقیاس کلان در جدول زیر خلاصه شده است. نیروگاه حرارتی همان‌طور که از اسم آن برمی‌آید با مصرف سوخت فسیلی (نفت، ذغال سنگ، گاز...) و تولید بخار و متعاقباً حرکت توربین تولید برق می‌کند. نیروگاه اتمی نیز متشابهاً همین کار را کرده منتها به جای استفاده از نفت و مشتقات آن از حرارت شکافت هسته‌ای در بستر یک راکتور اتمی سود می‌برد. در نیروگاه بادی، نقش توربین بخار را ملخ‌های بزرگ فرفره مانند گرفته و به جای بخار، باد هوا آن را حرکت داده و در مولدی که به سبب آن می‌چرخد برق تولید می‌شود.


جدول مقایسه مشخصات سه نیروگاه شاخص برق

                                   

 

شرح

سوخت

خاکستر

آلودگی

 هوا

آلودگی

 محیط‌زیست

اثرات

 گلخانه

 ای

تبعات

حوادث

بزرگ

استمرار

سوخت

بهره

نیروگاه

حرارتی

سوخت فسیلی:

نفت، گاز،

ذغال سنگ و...

فقط برای

ذغال سنگ

ذرات معلق،

اکسیدهای:

گوگرد، ازت

کربن، ...

آلودگی محیط

بدنبال استخراج

نفت و مواد

سوختی

دارد

ندارد

مشتقات نفتی

دهه‌ها و

ذغال سنگ

سده‌ها

40%

نیروگاه

اتمی

سوخت

هسته‌ای:

اورانیوم

زباله اتمی:

قرن‌های متمادی

محفوظ و به‌دور از

جمعیت نگاهداری

شود

به‌طور مستقیم

ندارد

تا حدودی در

استخراج اورانیوم

و بیشتر در مواقع

حوادث بزرگ

باعث آلودگی

محیط‌زیست است

ندارد

سنگین

بستگی به نوع

نیروگاه دارد

و در وضعیت

فعلی کمتر

از یک سده

33%

نیروگاه

بادی

باد هوا

ندارد

ندارد

ندارد

ندارد

ندارد

تا ابد

بیش

از

95%

 

همان‌طور که جدول نشان می‌دهد نیروگاه بادی از یک نظر با دوتای اولی به‌کلی متفاوت بوده و این تفاوت‌ها ارزش بالای آن را نسبت به دوتای دیگر نشان می‌دهد. این برتری‌ها عبارتند از:

1-  برای سوخت هیچ هزینه‌ای نمی‌شود و خوراک آن به اصطلاح باد هواست!

2- هیچ‌گونه پسمان و خاکستری از خود به جا نمی‌گذارد؛

3- هیچ‌گونه دود و ترکیبات آلوده‌ای وارد هوا نساخته و باعث آلودگی هوا نمی‌شود؛

4- هیچ‌گونه آلاینده محیط‌زیستی تولید نمی‌کند؛ گو این‌که سروصدای آن در مجاورت توربین قدری آزاردهنده است؛

5-  گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند؛

6-  در کارکرد آن حوادثی انتظار نمی‌رود و راندمان آن بسیار بالاست؛

7-  استمرار آن دائمی است. تا خورشید و کره زمین هست کار آن مستمر است؛

8- کمترین وابستگی را ایجاد می‌کند و تولید و بهره‌برداری آن با تکیه بر تکنولوژی داخلی امکان‌پذیر است.

اما از آن سو مهم‌ترین رجحان نیروگاه اتمی بر نیروگاه‌های حرارتی متداول همانا عدم تولید گازهای گلخانه‌ای است چه اینکه اصولاً دودی تولید نمی‌شود. اگر در کنار این نیروگاه دودکشی هم دیده می‌شود صرفاً برای خروج هوا و تهویه زیر گنبد بوده و چون به‌هرحال این هوا حاوی مقادیر اندکی رادیواکتیویته است در ارتفاع بالای سطح زمین تخلیه می‌شود تا همراه جریانات باد رقیق و پراکنده شود. گازهای گلخانه‌ای مهم‌ترین عامل تغییرات مخرب آب‌وهوایی کره زمین است و لذا از این منظر، نیروگاه اتمی به نفع آینده بلندمدت زمین است. از سوی دیگر، آنچه در مورد منابع اورانیوم بزرگ‌نمایی می‌شود صحت نداشته و این‌گونه نیست که این منابع پایان‌ناپذیر باشد. با روند فعلی کار نیروگاه‌های اتمی و اینکه تیپ غالب آن‌ها از نوع PWR  و BWR  می‌باشد منابع شناخته‌شده آن بیش از یک قرن دوام ندارد. البته منابع سوخت‌های فسیلی (به غیر از ذغال سنگ) هم دوامی بیش از این نخواهد داشت. هرچند نوع دیگری از نیروگاه‌های اتمی وجود دارد که برمبنای گداخت هسته‌ای کار می‌کند و به علت استمرار منبع سوخت آن، کلید حل نهائی انرژی می‌باشد. متأسفانه این روش هنوز نتوانسته کار پایدار در مقیاس تجاری نشان دهد. گاهی در رسانه‌ها مطرح می‌شود که برق حاصل از نیروگاه اتمی ارزان‌تر از نیروگاه فسیلی می‌باشد. این مطلب ممکن است در اروپا و کشورهای فاقد منابع فسیلی صحیح باشد اما دست‌کم برای ایران و کشورهای نفتی صحیح نیست. بعلاوه سرمایه اولیه تأسیس نیروگاه اتمی و نیز طول مدت ساخت آن برای کشوری که واردکننده تکنولوژی است گران‌تر تمام می‌شود. لذا صرفه اقتصادی آن قابل‌بحث بوده و دست‌کم برای کشورهای تولیدکننده نفت اقتصادی نیست. حتی برای کشورهای غیرنفتی که ساخت آن اقتصادی است عوامل دیگری مانع رشد آن می‌باشد. مخالفین نیروگاه اتمی اغلب نقاط ضعف آن را بزرگ کرده افکارعمومی را بسمت مخالفت با این صنعت سوق می‌دهند. چنانکه آلمان با وجودی که صاحب و صادرکننده این صنعت است معهذا تحت فشار افکار عمومی قرار است این نیروگاه‌ها را علیرغم بهترین عملکردی که تاکنون داشته تا سال 2020 از خط خارج و صرفاً متکی به منابع پاک باشد. هم‌اکنون توربین‌های بادی نصب‌شده با قدرت کل 22000 مگاوات حدود 50 %  برق این کشور را تأمین می‌کند. دلیلی که مخالفان به‌عنوان نقطه ضعف این صنعت ارائه می‌کنند تولید خاکستر اتمی یا اصطلاحاً همان پسمان‌های حاصل از مصرف سوخت هسته‌ای است که لازم است برای قرن‌های متمادی در محلی مطمئن و عاری از بلایای طبیعی (سیل، زلزله، آتش‌فشان...) نگاهداری شود تا سطح خطر اشعه آن به قدر کافی کاهش
یابد. کشوری که برنامه وسیع نیروگاه‌های اتمی دارد لازم است محل دفن نهایی این پسمان‌ها را (پسمان‌گور) از همان ابتدا در نظر و یا برنامه‌ای برای ارسال آن به خارج داشته باشد. مردم اروپا هم به جهت عدم علاقه به حضور پسمان‌گورها در کشور خود و هم به جهت ترس از تبعات وسیع حوادث هسته‌ای تمایلی به صنعت هسته‌ای نشان نمی‌دهند و در اولین فرصت مایل به جایگزینی با بدیل دیگری هستند.

گاهی انتقادهایی به گوش می‌رسد مبنی بر این‌که کشوری مانند فرانسه که بیش از 80 %برق خود را از محل نیروگاه‌های اتمی تأمین می‌کند چرا در این زمینه برای ایران کارشکنی می‌کند؟ البته صورت مسئله این چنین نیست و چه بسا این کشور نیز پس از رفع تحریم‌ها خواستار شراکت در ساخت این نوع نیروگاه‌ها باشد. در ثانی، بسیار محتمل است که اگر این کشور با این شدت خود را درگیر صنعت نیروی هسته‌ای نکرده بود چه بسا مانند آلمان گزینه انرژی‌های پاک را اختیار می‌کرد. به‌طورکلی مردم اروپا رغبت زیادی به صنعت هسته‌ای ندارند و آن را بالاجبار پذیرفته‌اند. فرانسه زمانی نیروگاه‌های
اتمی را به‌عنوان رویکرد اصلی خود برای تولید برق انتخاب کرد که در دهه هفتاد میلادی همراه با دیگر دولت‌های غربی آماج تحریم نفت اعراب قرار گرفت. طبعاً دولت وقت فرانسه برای قطع وابستگی آتی به نفت مجبور به انتخاب این گزینه شد. ضمناً همان‌گونه که در ابتدای مقاله گفته شد این همان دوران طلایی انرژی هسته‌ای بود که حل نهایی انرژی را بشارت می‌داد و ایران هم در همان دوره پای در این راه گذاشت. در آن دوران به‌تازگی بحث‌های مربوط به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر شروع شده بود و بیشتر بحث برای آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی جهت استفاده در مقیاس منازل مطرح بود. ضمناً تکنولوژی توربین‌های عظیم بادی آن‌گونه که امروزه پیشرفت کرده آماده نبود و لذا نیروگاه‌های بادی و به‌طورکلی تجدیدپذیر نمی‌توانست گزینه‌ای هم‌ارز نیروگاه‌های اتمی باشد. امید است طی سال‌های آتی راکتورهای گداخت هسته‌ای به تولید برق برسد که اگر چنین باشد گزینه‌ای بسیار عالی خواهد بود ضمن آنکه امکان انحراف به سمت سلاح‌های هسته‌ای را نداشته و حادثه‌ساز نیز نبوده و مشکل تولید پسمان‌های رادیواکتیو را نیز نخواهد داشت. نتیجه‌ای که از این بحث عاید می‌شود این‌که چنانچه ایران بخواهد انرژی هسته‌ای را به‌عنوان بخش مهمی از تولید انرژی کشور در نظر بگیرد لازم است از ابتدا تأمین سوخت آن را با توجه به وابستگی به خارج در نظر قرار دهد تا با مشکلی که فرانسه در تحریم نفت اعراب مواجه شد روبرو نشود. متأسفانه فعلاً منابع اورانیوم شناخته‌شده کشور کفاف حتی کسری از عمر مفید نیروگاه بوشهر را نخواهد کرد. حفظ امنیت انرژی ایجاب می‌کند که همه تخم‌مرغ‌ها در یک سبد چیده نشود؛ به‌عبارت‌دیگر صرف‌نظر از روش تأمین انرژی، گوناگونی منابع آن مدنظر قرار گیرد.

قابلیت انعطافی که بدین ترتیب به وجود می‌آید امنیت تأمین انرژی را بهتر حفظ خواهد کرد. در حال حاضر که تکنولوژی توربین بادی به مرحله اقتصادی رسیده شایسته است که این روش بخش مهمی از تولید انرژی کشور را تشکیل دهد که صد البته مباینتی با برنامه نیروگاه‌های اتمی ندارد. سایر انرژی‌های پاک، برخلاف آنچه تبلیغ می‌شود، سهم زیادی در انرژی
پایه ندارد. انرژی زمین گرمایی مشکلات زیادی در تبدیل به برق و تعمیر و نگهداری خاص آن دارد و لذا بهترین استفاده آن در مصرف مستقیم گرما است. استفاده از گرمایش مستقیم خورشید نیز محدود به طول روز بوده و یکنواخت نیز نیست. لذا بهترین استفاده آن به صورت محلی به‌عنوان آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی و طبعاً صرفه‌جویی در مصرف سوخت است. بعلاوه تبدیل مستقیم نور خورشید به برق راندمان بالایی ندارد و چیزی بین10 تا 20 درصد است. بنابراین در زمره انرژی‌های پاک، انرژی باد باصرفه‌ترین و قابل‌اعتمادترین است. امتیاز منفی آن سرمایه‌گذاری اولیه زیاد و مدت طولانی برگشت سرمایه است که بخش خصوصی را جذب نمی‌کند. لذا بهترین گزینه بخش دولتی است که صبر و حوصله کافی برای برگشت سرمایه را داراست. در حال حاضر با توجه به آزاد شدن پول‌های بلوکه‌شده ایران (که یک نوع پس‌انداز اجباری بوده است)، درصدی از آن می‌تواند به این سرمایه‌گذاری تخصیص یابد و نتیجه سریع آن آزاد شدن منابع نفتی برای صادرات است. البته توصیه می‌شود این اقدام همراه با انتقال تکنولوژی باشد تا در یک برهه معقول نسل‌های بعدی این نیروگاه تماماً در داخل ساخته‌وپرداخته شود. ناگفته نماند یکی از پاک‌ترین انواع انرژی‌های تجدیدپذیر که از گذشته از آن استفاده می‌شده است انرژی برق آبی است که توسط سدها تأمین می‌شود. مشکل اینجاست که اولاً در مناطق کم آب مثل کشور ما حتی اگر از همه پتانسیل‌های موجود نیز استفاده شود باز پاسخگوی حجم مصرف نخواهد بود. دوم آنکه در احداث سد باید همه جوانب زیست‌محیطی نیز سنجیده شود و تک‌بعدی نگریستن موجب بروز مشکلاتی می‌شود که اخیراً در برخی از این پروژه‌ها پیش آمده است. سوم آنکه با جمعیت زیادی که اکنون کشور دارد، نگاه به منابع آبی باید تغییر کرده و از سمت تولید برق باید به سمت تأمین آب مصرفی شهرها و روستاها و استمرار سرسبزی زیست‌بوم تغییر کند. برنامه‌ریزان و تصمیم گیران توجه دارند که سرانه مصرف آب در طی نیم قرن اخیر بسیار افزایش یافته است. این سرانه مصرف فقط مصرف شخصی نظیر استحمام و غیره نیست بلکه شامل سبد غذایی مشتمل بر مواد کشاورزی و مواد حیوانی نیز هست که تولید همه به مصرف آب ختم می‌شود. لذا حتی با فرض ثابت بودن جمعیت، بحران آب همچنان وجود خواهد داشت.

توصیه‌های اخلاقی

بزرگان در این راستا می‌توانند تا حدودی مؤثر باشد. مثلاً تصمیم مردم در کاهش گوشت در جیره غذایی خود موجب کاهش جمعیت دام و طبعاً کاهش فشار در مراتع و جنگل‌ها و کاشت علوفه و... شده و خودبه‌خود نه‌تنها از فشار بر زیست‌بوم می‌کاهد بلکه در منابع آبی نیز صرفه‌جویی شده و مهم‌تر از همه آنکه سلامتی بهتری برای مردم تأمین و به‌طور غیرمستقیم از هزینه‌های دولت در بخش درمان خواهد کاست. لذا نگاه جامع به مسئله انرژی که در آن سایر پارامترها از قبیل زیست‌بوم، جمعیت، اقتصاد، منابع و حتی سیاست خارجی در نظر گرفته شده باشد قطعاً نه‌تنها برای تأمین مستمر و پایدار انرژی مفید خواهد بود بلکه به‌طور غیرمستقیم در حل مشکلات سایر بخش‌ها نیز مؤثر خواهد بود.

موضوع آخر، مسئله گازهای گلخانه‌ای است. مهم‌ترین گاز گلخانه‌ای بخار آب موجود در جو است که اتفاقاً باعث تعدیل دمای کره زمین و پذیرش حیات بوده است. کنترل آن فعلاً از دست بشر خارج است. اما دومین گاز گلخانه‌ای گازکربنیک است که بخشی از آن حاصل سوزاندن سوخت‌های فسیلی است که فعلاً تا حدود 2 درجه دمای متوسط کره زمین را افزایش داده است. این گرمای اضافه، خود موجب تبخیر بیشتر آب اقیانوس‌ها و لذا ورود بخار آب بیشتر در جو و تشدید روند گرم شدن است. این یک روند واگرا و یک‌طرفه است که چنانچه متوقف نشود بر سیاره ما همان خواهد رفت که میلیون‌ها سال پیش بر کره زهره رفت. در عصر حاضر آنچه ما دانسته یا نادانسته به وجود آورده‌ایم بسیار محتمل است که عواقب یک‌سویه در بر داشته و قابل برگشت نباشد. مثال واضح آن فرونشست پهنه‌های وسیعی از دشت‌های کشاورزی ایران است که شرح آن در اخبار آمده است. حفر چاه‌های متعدد و برداشت بیش‌ازاندازه آب‌های زیرزمینی تعادلی را که هزاران هزار سال موجود بوده را بر هم زده و با کمال ناباوری زمین‌ها فرومی‌نشیند (قانون پیوستگی( اما حقیقت تلخ، برخلاف تصور عموم، اینجاست: حتی سال‌های سال هم اگر از آسمان سیل ببارد این پدیده به جای خود بازنمی‌گردد و سطح آب‌های زیرزمینی به سطح اولیه بازگشت نخواهد کرد. این مشکلات با توصیه و خواهش و تمنا حل نمی‌شود و دستورالعمل‌های یک دولت مقتدر و دانشمند را می‌طلبد. درهرحال موضوع گازهای گلخانه‌ای موضوعی بین‌المللی و مسئله‌ای بسیار جدی است که نه‌تنها در سرنوشت همه ملت‌ها بلکه در زندگی تک تک موجودات روی زمین مؤثر است. مهم‌ترین عامل تولید گازهای گلخانه‌ای نیروگاه‌های فسیلی و سوخت مصرفی اتومبیل‌ها به‌عنوان نیروی محرکه و انواع مشتقات نفتی برای کوره‌ها و مصارف گرمایشی است. برای کاهش گازهای گلخانه‌ای هیچ چاره‌ای جز کاهش مصارف فوق نیست و خوشبختانه همه آن‌ها با تولید برق از منابع پاک‌تر قابل‌جایگزینی است. در صدر این لیست، انرژی‌های تجدیدپذیر وجود دارد و بهترین گزینه در میان آنان نیروگاه بادی است. در حال حاضر موقعیت یگانه‌ای در کشور وجود دارد تا به کمک منابع مالی آزادشده پس از لغو تحریم‌ها به‌سرعت در این زمینه سرمایه‌گذاری اساسی شود. گزینه بعدی در لیست منابع پاک نیروگاه اتمی است که هرچند تولید گازکربنیک نمی‌کند لیکن از بابت پسمان‌های رادیواکتیو جای تأمل دارد. مشکل کوچک دیگری که نیروگاه اتمی دارد راندمان حرارتی ضعیف آن نسبت به نیروگاه‌های فسیلی است. این بدان معناست که حدود دو برابر آنچه به‌صورت برق تولید می‌کند به شکل گرما در محیط‌زیست رها می‌شود. این امتیاز منفی تحت عنوان آلودگی حرارتی برای نیروگاه‌های اتمی ثبت شده است که گمان می‌رود در نسل‌های آتی در آینده بهبود یابد. درهرحال با توجه به سرمایه‌گذاری زیادی که قبلاً در این بخش در کشور شده باید به‌طور مؤثر و مفید آن را بکار گرفت. لازم است مطابق شرحی که قبلاً رفت به سایر منابع پاک نیز جایگاه درخور داده شود بطوریکه به‌تدریج سهم مصرف سوخت‌های فسیلی کاهش یابد. ناگفته نماند که ساخت و بهره‌برداری از اتومبیل‌های برقی با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی در این زمینه نباید از نظر دور بماند. جا دارد از هم‌اکنون تولید داخلی این‌گونه اتومبیل‌ها در لیست اولویت‌ها قرار گیرد و چه بسا بتوان در آینده صادرکننده آن بود. با این تدبیر دست‌کم هوای آلوده شهرها مرتفع و کشور سهم خود را در کاهش گازهای گلخانه‌ای به وجه احسن ادا خواهد کرد.

کوتاه سخن آنکه همه انواع انرژی، ازجمله انرژی اتمی، موضوعی است چندوجهی و شایسته برخورد علمی و فارغ از جناح‌بندی‌های سیاسی. در این باره هیچ قانون ازلی و ابدی وجود ندارد و تصمیم‌گیری باید با توجه به مقتضیات روز و آخرین دستاوردهای علمی اتخاذ شود. تنها اصل اساسی که لازم است محترم شمرده شود حفظ تعادل و استمرار حیات روی این تنها زیستگاه ما در جهان است.

نتیجه‌گیری:
با توجه به مقایسه بین سه منبع مهم انرژی که قادر به رفع نیازهای جامعه به‌طور پایدار باشد، و تبعات شرح‌داده‌شده مترتب بر زیست‌بوم کره زمین، نتایج زیر استنباط می‌شود:

1-  کره زمین و منابع آن محدود است؛

2-  این منابع حق نسل‌های آتی نیز هست؛

3- صرفه‌جویی، به‌خودی‌خود و بدون کنترل رشد جمعیت کارساز نیست؛

4-  دیدگاه‌های علمی به‌طور مؤثرتر در تصمیم‌گیری‌های کلان به کاربسته شود؛

5-  نیروگاه‌های اتمی اصولاً می‌تواند بخشی از تولید انرژی را عهده‌دار شود؛

6-  به‌کارگیری نیروگاه‌های اتمی باید متناسب با تمهیدات تأمین سوخت انجام شود؛

7- استقرار نیروگاه‌های بادی همراه با انتقال تکنولوژی وسیعاً با بودجه ملی انجام شود؛

8-  استفاده از آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی در بخش خصوصی و با مشوق‌ها ترغیب شود؛

9- توصیه‌های بهداشتی برای ترغیب مردم به استفاده کمتر از مواد حیوانی و لذا کاهش فشار بر طبیعت؛

10- نهضت ملی برای احیای زیست‌بوم با کاهش تولید زباله، بازیافت مواد قابل‌بازیافت، بازسازی جنگل‌های مخروبه و توسعه فضاهای سبز.

 

مرتضی قریب
دانشکده فیزیک و انرژی
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
mgharib2@yahoo.com ;

mgharib@aut.ac.ir
17 مرداد 1394

 

  • مرتضی قریب
۲۰
مرداد

دوستان!

هدف از ایجاد این وبلاگ در درجه اول برای کمک به دانشجویان در دانستن برخی مطالب درسی بود.  اما کم کم به این نتیجه رسیدم که ممکن است به عنوان یک محل عمومی برای دانستن برخی مسائل قدیمی که اغلب پس ذهنمان را آزار میدهد مفید باشد.  منتها انتظار نداشته باشید که مطالب دیگران را که در جاهای دیگر قابل دسترس هست دوباره نویسی کنم.  ضمناً ناراحت هم نشوید اگر رویکرد خاص خودم را داشته باشم.  البته سعی تمام خواهم کرد که رویکرد علمی را فرا راه قرار دهم.  اما گاهی هم ممکن است با چاشنی احساسات آمیخته شود.  نظرت شما برای من هم عزیز و هم بینهایت مفید خواهد بود.  لذا هدف ما بیشتر نگاهی از زاویه ای متفاوت به امور دور و برمان است.  باشد که مفید واقع شود.

  • مرتضی قریب