خارج بلدة صغيرة تعمل بالفحم في جنوب غرب وايومنغ، تجري الآن جهود تبلغ قيمتها مليارات الدولارات لبناء أول محطة في جيل جديد من محطات الطاقة النووية الأمريكية.
بدأ العمال يوم الثلاثاء بناء نوع جديد من المفاعلات النووية، من المفترض أن يكون أصغر حجما وأرخص من المفاعلات القديمة الضخمة، ومصمم لإنتاج الكهرباء بدون ثاني أكسيد الكربون الذي يسخن الكوكب بسرعة.
ولن يتم الانتهاء من بناء المفاعل الذي تبنيه شركة TerraPower الناشئة حتى عام 2030 على أقرب تقدير، وسيواجه عقبات هائلة. لم توافق اللجنة التنظيمية النووية بعد على التصميم، وسيتعين على الشركة التغلب على التأخير الحتمي وتجاوز التكاليف التي حكمت على عدد لا يحصى من المشاريع النووية من قبل.
ومع ذلك، فإن ما تمتلكه شركة TerraPower هو مؤسس مؤثر وذو جيوب عميقة. قام بيل جيتس، المصنف حاليًا كسابع أغنى شخص في العالم، بضخ أكثر من مليار دولار من ثروته في TerraPower، وهو المبلغ الذي يتوقع زيادته.
وقال جيتس خلال مقابلة أجريت معه بالقرب من موقع المشروع يوم الاثنين: “إذا كنت تهتم بالمناخ، فهناك العديد والعديد من المواقع حول العالم التي يجب أن تعمل فيها الطاقة النووية”. “أنا لا أشارك في TerraPower لكسب المزيد من المال. أنا منخرط في TerraPower لأننا بحاجة إلى بناء الكثير من هذه المفاعلات.
وقال السيد جيتس، الرئيس السابق لشركة مايكروسوفت، إنه يعتقد أن أفضل طريقة لحل مشكلة تغير المناخ هي من خلال الابتكارات التي تجعل الطاقة النظيفة قادرة على المنافسة مع الوقود الأحفوري، وهي فلسفة وصفها في كتابه الصادر عام 2021، “كيفية تجنب كارثة مناخية”.
على الصعيد الوطني، تشهد الطاقة النووية تجدد الاهتمام، حيث تتنافس العديد من الشركات الناشئة لبناء موجة من المفاعلات الأصغر، وتقدم إدارة بايدن إعفاءات ضريبية ضخمة للمحطات الجديدة.
إن الآمال في مشروع TerraPower مرتفعة بشكل خاص بين 3000 ساكن في مدينتي كيميرر ودايموندفيل القريبتين في وايومنغ. لعقود من الزمن، اعتمد الاقتصاد المحلي على محطة للطاقة تعمل بالفحم ومنجم مجاور. لكن من المقرر إغلاق هذا المصنع بحلول عام 2036 مع تحول البلاد عن حرق الفحم.
يمكن للمفاعل الجديد، والوظائف التي تأتي معه، أن توفر شريان الحياة.
قالت ماري كروسبي، إحدى سكان كيميرر وكاتبة منح المقاطعة: “عندما كان الحديث قبل بضع سنوات هو أننا سنخسر منجم الفحم ومحطة الطاقة، لم يكن هذا مجتمعًا سعيدًا”. وقالت إن المفاعل «يمنحنا فرصة».
وفي مؤتمر عُقد مؤخراً في نيويورك، قال ديفيد كرين، وكيل وزارة الطاقة لشؤون البنية الأساسية، إنه قبل عامين “لم يكن يرى” مبرراً لإنشاء مفاعلات الجيل التالي. ولكن مع ارتفاع الطلب على الكهرباء بسبب مراكز البيانات الجديدة والمصانع والسيارات الكهربائية، قال السيد كرين إنه أصبح «متفائلًا للغاية» بشأن الطاقة النووية لتوفير طاقة خالية من الكربون على مدار الساعة دون الحاجة إلى مساحة كبيرة من الأراضي.
وقال السيد كرين إن التحدي كان يتمثل في بناء المصانع. “لا شيء نحاول القيام به سهل.”
نوع جديد من المفاعلات
أصبح السيد جيتس مهتما بالطاقة النووية في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بعد أن أقنعه العلماء بالحاجة إلى كميات هائلة من الكهرباء الخالية من الانبعاثات لمكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري. وكان متشككا في أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية، التي لا تعمل طوال الوقت، ستكون كافية.
وقال جيتس: “إن طاقة الرياح والطاقة الشمسية أمران رائعان للغاية، وعلينا أن نبنيهما بأسرع ما يمكن، ولكن فكرة أننا لا نحتاج إلى أي شيء أبعد من ذلك غير مرجحة على الإطلاق”. وتساءل كيف يمكن لشيكاغو تدفئة المنازل خلال فترات الشتاء الطويلة مع القليل من الرياح أو الشمس؟
ولكن إحدى مشاكل الطاقة النووية هي أنها أصبحت باهظة التكاليف. المفاعلات التقليدية عبارة عن مشاريع ضخمة ومعقدة ومنظمة بشكل صارم ويصعب بناؤها وتمويلها. إن المفاعلين الأميركيين الوحيدين اللذين تم بناؤهما في الأعوام الثلاثين الماضية، وهما وحدتا فوجتل 3 و4 في جورجيا، تكلفتا 35 مليار دولار، أي أكثر من ضعف التقديرات الأولية، وقد وصلا متأخرين سبع سنوات عن الموعد المحدد.
ويراهن جيتس على أن التكنولوجيا المختلفة جذريا سوف تساعد. ومن خلال شركة TerraPower، قام بتمويل فريق من مئات المهندسين لإعادة تصميم محطة نووية من الصفر.
اليوم، تستخدم كل محطة نووية أمريكية مفاعلات الماء الخفيف، حيث يتم ضخ الماء إلى قلب المفاعل وتسخينه عن طريق الانشطار الذري، مما يؤدي إلى إنتاج البخار لتوليد الكهرباء. ونظرًا لارتفاع ضغط المياه، تحتاج هذه المحطات إلى أنابيب ثقيلة ودروع احتواء سميكة للحماية من الحوادث.
وعلى النقيض من ذلك، يستخدم مفاعل تيرا باور الصوديوم السائل بدلا من الماء، مما يسمح له بالعمل عند ضغوط أقل. من الناحية النظرية، هذا يقلل من الحاجة إلى درع سميك. وفي حالات الطوارئ، يمكن تبريد المحطة بفتحات الهواء بدلاً من أنظمة المضخات المعقدة. تبلغ قدرة المفاعل 345 ميجاوات فقط، أي ثلث حجم مفاعلات فوجتل، مما يجعل الاستثمار أصغر.
وقال كريس ليفيسك، الرئيس التنفيذي لشركة تيرا باور، إن مفاعلاتها يجب أن تنتج في نهاية المطاف الكهرباء بنصف تكلفة المحطات النووية التقليدية. قال: “هذا نبات أبسط بكثير”. “وهذا يمنحنا فائدة تتعلق بالسلامة وفائدة من حيث التكلفة.”
يتميز تصميم TerraPower بميزة فريدة أخرى. لا تستطيع معظم المفاعلات ضبط إنتاج الطاقة بسهولة، مما يجعل من الصعب التواصل مع مزارع الرياح والطاقة الشمسية المتقلبة. لكن مفاعل TerraPower سيحتوي على بطارية ملح منصهر تسمح للمحطة برفع الطاقة أو خفضها حسب الحاجة.
قال السيد ليفيسك: «هذا يساعد في الاقتصاد». “يمكننا تخزين الطاقة ومن ثم بيعها للشبكة عندما تكون قيمتها أعلى.”
ومع ذلك، يبقى أن نرى ما إذا كانت TerraPower قادرة بالفعل على تحقيق تكاليف أقل. وفي عام 2022، قدرت الشركة أن مفاعل كيميرر الخاص بها سيكلف 4 مليارات دولار، مع مساهمة وزارة الطاقة بما يصل إلى 2 مليار دولار. وهذا بالفعل أغلى من محطات الغاز الحديثة أو محطات الطاقة المتجددة، وقد ترتفع التكاليف أكثر.
وقال ديفيد شليسل، مدير معهد اقتصاديات الطاقة والتحليل المالي، إن معظم المحاولات الأخيرة لبناء محطات نووية تعرقلت بسبب التأخير والنفقات غير المتوقعة. في العام الماضي في أيداهو، تخلت شركة NuScale، وهي شركة ناشئة أخرى، عن خطط لبناء ستة مفاعلات صغيرة تعمل بالماء الخفيف بعد أن عانت من ارتفاع الأسعار.
وقال شليسل: “لا يوجد دليل على أن هذه المفاعلات الصغيرة سيتم بناؤها بشكل أسرع أو أرخص من المفاعلات الأكبر حجما”، مجادلا بأن المرافق يجب أن تعطي الأولوية للاستثمارات الأكثر أمانا مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والبطاريات.
واعترف السيد جيتس بأن أول مصنع لشركة TerraPower كان من المرجح أن يكون مكلفًا بشكل خاص حيث كانت الشركة تتنقل في منحنى التعلم. لكنه قال إنه يستطيع استيعاب هذه المخاطر المالية بطريقة لا تستطيع المرافق والجهات التنظيمية القيام بها. (بالإضافة إلى السيد جيتس، جمعت شركة TerraPower مبلغ 830 مليون دولار من مستثمرين خارجيين).
وتقول الشركة إنها إذا تمكنت من تجاوز العقبات الأولية وبناء مفاعلات متعددة، فيمكنها خفض التكاليف لتكون قادرة على المنافسة اقتصاديًا.
وقال جيتس: «إننا نتحمل هذه المخاطرة، التي نشعر بالرضا تجاهها بسبب تصميمنا». “لكن هذا يعني أنك بحاجة إلى جيوب عميقة جدًا.”
تبحث عن شريان الحياة
وفي كيميرير، يأمل المسؤولون أن يؤتي الرهان ثماره. وقد اعتمد هذا الجزء من وايومنغ على الفحم والنفط والغاز منذ افتتاح أول منجم في عام 1887، لكن استهلاك الفحم في أمريكا انخفض بمقدار النصف خلال العقدين الماضيين.
ويهيمن مصنع نوتون للفحم، جنوب المدينة، على المناظر الطبيعية لأشجار الميرمية، وفي ذروته كان يوظف ما يقرب من 250 عاملاً. وعندما أعلنت الشركة التي تمتلكها، باسيفي كورب، قبل بضع سنوات أنها ستتقاعد من الخدمة، تساءل كثيرون عما يمكن أن يحل محلها. (تم تأجيل الإغلاق منذ ذلك الحين إلى عام 2036.)
في عام 2021، قررت شركة TerraPower أن الموقع القريب سيكون مثاليًا لمفاعل جديد، حيث يمكن للشركة إعادة استخدام خطوط نقل محطة الفحم وإعادة تدريب عمالها. (وقال السيد جيتس إن الدعم الذي قدمه مسؤولو كيميرر ساعد في ذلك). وسوف توظف المحطة النووية 250 شخصًا وتخلق 1600 فرصة عمل مؤقتة في مجال البناء.
قال جيري باين، مدير أعمال الرابطة الدولية لعمال الكهرباء المحلية 322، وهي النقابة التي تمثل العديد من عمال محطات الفحم: “الآن، أصبح الناس في جميع أنحاء البلاد يتصلون ويقولون: أريد أن أكون في هذه الوظيفة”. “هذا يعني الكثير لكيميرر.”
بعد فقدان سكانها لعقود من الزمن، تظهر كيميرر علامات الانتعاش. تم افتتاح مقهى جديد، وهو شركة Fossil Fuel Coffee Co.، والعديد من الشركات في وسط المدينة، ومن المخطط إنشاء مشروعين سكنيين مترامي الأطراف في الضواحي.
ولا تزال المخاوف بشأن المشروع قائمة، خاصة فيما يتعلق بجدوله الزمني. وفي عام 2022، أعلنت شركة TerraPower عن تأخير لمدة عامين لأنها لن تشتري الوقود النووي من روسيا بعد الآن وتحتاج إلى العثور على مورد جديد.
“ظل الناس يتساءلون، هل سيتم بناء هذا الشيء على الإطلاق؟” قال بيل ثيك، عمدة مدينة كيميرر. “ولكن الآن بعد أن نرى التراب يتحرك، فهذا أمر يبعث على النشاط”
في الخريف الماضي، عقدت اللجنة التنظيمية النووية جلسة استماع في المدينة للرد على أسئلة بعض السكان المتوترين. هل الجهات التنظيمية مسؤولة عن الزلازل؟ (نعم.) هل هناك مكان دائم لتخزين النفايات المشعة للمحطة؟ (ليس بعد.)
وقالت مادونا لونغ، التي ولدت في كيميرر، وغادرت البلاد لبضعة عقود، وعادت في عام 2020 لفتح مشروع تجاري للإمدادات الطبية: “هناك أشخاص متحمسون، وأيضًا أشخاص لا يشعرون بالارتياح تجاه التكنولوجيا”. “لكن ليس لدينا أي شخص يطرق بابنا ويقول: “مرحبًا، سأبني شيئًا آخر”.”
وتقدر وزارة الطاقة أن المئات من محطات الفحم المتقاعدة أو المغلقة في جميع أنحاء البلاد يمكن أن تكون مواقع مناسبة لمفاعلات جديدة، حيث أن لديها بالفعل اتصالات بالشبكة وإمدادات المياه. وقالت الوكالة إن القيام بذلك يمكن أن يساعد أيضًا مجتمعات الفحم على تجنب خسائر اقتصادية حادة.
التحديات المقبلة
وفي شهر مارس، قدمت شركة TerraPower طلبًا مكونًا من 3300 صفحة إلى اللجنة التنظيمية النووية للحصول على تصريح لبناء المفاعل، لكن مراجعة ذلك ستستغرق عامين على الأقل. يتعين على الشركة إقناع المنظمين بأن مفاعلها المبرد بالصوديوم لا يحتاج إلى العديد من الضمانات المكلفة المطلوبة لمفاعلات الماء الخفيف التقليدية.
وقال آدم ستاين، مدير الابتكار النووي في معهد بريكثرو، وهو منظمة بحثية مؤيدة للطاقة النووية: “سيكون هذا تحديا”.
تم تصميم محطة TerraPower بحيث تكون المكونات الرئيسية، مثل التوربينات البخارية التي تولد الكهرباء وبطارية الملح المنصهر، منفصلة فعليًا عن المفاعل، حيث يحدث الانشطار. وتقول الشركة إن هذه الأجزاء لا تتطلب موافقة الجهات التنظيمية ويمكن أن تبدأ في البناء عاجلاً.
وقد تكون العقبة الأكبر هي شراء الوقود، لأن روسيا اليوم هي المورد الوحيد لليورانيوم المخصب المتخصص الذي تستخدمه شركة TerraPower. ورغم أن الكونجرس خصص 3.4 مليار دولار لتعزيز إمدادات الوقود المحلية، فإن ذلك سوف يستغرق بعض الوقت.
لدى الشركة عميل: شركة PacifiCorp، التي توفر الطاقة عبر ست ولايات غربية، تخطط لشراء الكهرباء من مفاعل TerraPower الأول، وقد أعربت عن اهتمامها ببناء مفاعلات إضافية بعد ذلك. وتقول الشركة إن أي تجاوزات في التكاليف ستتحملها شركة TerraPower، وليس دافعو الضرائب. لكن هذا الاتفاق لم يتم الانتهاء منه بعد، ويشعر بعض المنتقدين بالقلق بشأن تأثير ذلك على فواتير الكهرباء المنزلية.
وقال جيتس: «من الجيد أن يشكك الناس في هذا الأمر، لأن الطاقة النووية فشلت مراراً وتكراراً». “الكثير من الأشياء يمكن أن تسوء أو تؤخرنا. لكنه مشروع مهم وأنا أدعمه ماليًا بشكل أساسي. أنا أرى أنه مختلف تمامًا عن أي مشروع انشطار آخر يجري تنفيذه.»
