כשאחת הלוחות הטקטוניים הגדולים של כדור הארץ שקעו מתחת לאחר בחוף המזרחי של יפן במארס 2011, היא יצרה רעידת אדמה אלימה והציבה צונאמי עם גלים שהגיעו לגבהים של 20 מטר ומעלה. השילוב ההרסני הזה הותיר עשרות אלפי אנשים הרוגים ויצא משבר גרעיני כאשר מי הים הציפו את אתר תחנת הכוח הגרעינית פוקושימה דייייצ'י, תוך ניתוק כוח והשבתת ציוד בטיחות גיבוי.
אנשי הצוות לא הצליחו לשמור על הכורים קרירים, מה שהביא להתכה של דלק, פיצוצי מימן ושחרור חומר רדיואקטיבי. יותר מתשעה חודשים עברו לפני שהרשויות הודיעו כי הכורים הובאו למצב יציב של כיבוי קר. חששות בטיחותיים הובילו גם לכיבוי כמעט של כל מפעלי הגרעין האחרים ביפן.
אירוע פוקושימה - התאונה הגרעינית הקשה ביותר מאז צ'רנוביל בשנת 1986 - הטיל צל על האנרגיה האטומית והתקוות הגוברות של התעשייה ל"התקופת גרעין ". יותר משנתיים לאחר מכן, יפן הפעילה מחדש רק שניים מ -54 הכורים של המדינה, וסכנות נמשכות בפוקושימה כאשר עובדים נאבקים להכיל נזילות שפכים רדיואקטיביים. גרמניה ושוויץ החליטו להפסיק את כוח הגרעין, ומדינות רבות אחרות בוחנות מחדש את שאיפותיהן הגרעיניות. ביוני 2011 דחו הבוחרים האיטלקים את תוכנית הגרעין של ארצם במשאל עם.
עם זאת, עבור עולם רעב אנרגיה הולך וגובר, נותר גרעיני מקור כוח אמין ומסקרן, נטול פחמן, ודרך אטרקטיבית לגוון את אספקת האנרגיה ולהתרחק ממקורות כולל פחם התורם לשינויי האקלים. פר פטרסון, פרופסור להנדסה גרעינית מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, אומר "אנו זקוקים לשחזור של טכנולוגיה כלשהי שיכולה לתפוס את מקומה של פחם. מפעלי פחם וגם גרעין הם יקרים לבנייה אך מסוגלים לספק כוח אמין מסביב לשעון עם עלויות דלק נמוכות יחסית. "קשה לראות איך אתה יכול לעקוף פחם אם אתה לא כולל גרעיני, " אומר פיטרסון.
ברחבי העולם, עתיד הגרעין טמון יותר ויותר בסין ובהודו. דן ליפמן, מנכ"ל תוכניות ספקים אסטרטגיות של מכון האנרגיה הגרעינית, קבוצת התעשייה, אומר "הרנסנס הגרעיני נמצא כרגע אך בעיקר מחוץ לארצות הברית. שבעה מתוך 66 מפעלים הנמצאים כעת בבנייה ברחבי העולם נמצאים בהודו. וסין קישרה את הכור הגרעיני ה -17 שלה לרשת החשמל בפברואר.
הסיפור מעורבב יותר בארצות הברית, אם כי המדינה מובילה את העולם בתפוקת חשמל גרעינית. עד לאחרונה 104 כורים ב -31 מדינות סיפקו כ -19 אחוז מהחשמל של המדינה. מינהל המידע לאנרגיה האמריקני צופה כי כורים חדשים יוסיפו כ -5.5 ג'יגה-וואט - בהשוואה לכמעט שלושה סכר הובר - עד 2025. באביב החלה בניית שני כורים חדשים לראשונה מזה 30 שנה.
אך מחירי הגז הטבעי הנמוכים נגסו מההכנסות לבעלי המפעלים. הצי צנח ל -102 כורים באביב הקרוב בגלל סגירת מפעלים, והדוגמא האחרונה הייתה תחנת הגרעין Kewaunee של ויסקונסין, שראתה את רווחיה נאכלים בגלל זרימת הגז הטבעי. הכיבוי הוביל לתחזיות כי סגירות נוספות עשויות להיות בדרך למאבק במפעלים גרעיניים ותיקים. דיוק אנרגיה הפיל את התוכניות לשני כורים חדשים בצפון קרוליינה ופרש רשמית את הכור של נהר הקריסטל - לא מקוון למשך שנתיים - בפלורידה, לאחר עשרות שנות פעילות, לאחר שבחר בכיבוי במקום תיקון. תחזיות ה- EIA רואות כי גז טבעי ומתחדשים תופסים פרוסות גדולות יותר של עוגת אנרגיה הולכת וגדלה בארה"ב, בהתאם למחירים וסובסידיות.
התאונה הגרעינית בשנת 1979 באי המייל מייל במרכז פנסילבניה, כמו פוקושימה, הגיעה בזמן דומה של צמיחה גרעינית. עד לאסון צ'רנוביל, הצמיחה החלה להאט. זה קפץ על שמריו לא רק בגלל חששות בטיחותיים מוגברים, אלא גם בגלל ירידה במחירי הדלק המאובנים בשילוב עם העיכובים הארוכים, תקציבי הבלונים וחיובי המימון הגבוהים שהיו סימני ההיכר של הבנייה במפעלים חדשים בשנות ה -80 וה -90. ואז, כמו עכשיו, כלכלת הגרעין הייתה מרתיעה.
ההתעניינות בגרעין התעשתה בסופו של דבר. מסביב 2005, אומר ליפמן, מפגש של גורמים שפיטרו את הבנייה. הצמיחה הכלכלית הגבירה את הביקוש לחשמל, ומחירי הגז הטבעי ההפכפך מבחינה היסטורית היו במגמת עלייה. חוק מדיניות האנרגיה משנת 2005 סיפק ערבויות להלוואות ותמריצים אחרים למפעלי גרעין חדשים, וביקוש לחשמל למגורים במדינות דרום-מזרחיות - ובמיוחד בפלורידה - "צמח כמו גנגבסטרים", הוא אומר. בנוסף, לרגע נראה היה שרגולציה של האקלים עלולה לייקר את כוח הפחם.
התזמון היה מושלם. "דור צעיר [שכח] ממנו או לא חי דרך Three Mile Island ו Chernobyl", אומר אדווין Lyman, מדען בכיר בתוכנית הביטחון הגלובלית באיחוד המדענים המודאגים בוושינגטון הבירה.
בעוד שחלק מהאמריקאים התחממו לרעיון הגדלת הכוח הגרעיני, הציבור נותר מפוצל בנושא. חמישה חודשים לפני אסון פוקושימה, 47 אחוז מהאמריקנים שנסקרו על ידי המרכז לחקר פיו העדיפו שימוש מוגבר בכוח גרעיני. מיד לאחר המשבר, התמיכה צנחה ל 39 אחוזים, אולם הדעות התמעטו מאז.
ציבור שמסוגל לקבל יותר יכול לפתוח את הדלת רק עד כה לצורך גרעיני. "הם לא יכלו לעקוף את סוגיות הכלכלה של כוח גרעיני, עוד לפני שקרה פוקושימה", אומר לימן. משבר 2011 ביפן "זרק מפתח ברגים נוסף בעבודות".
גרעינית קודמה לפעמים כנשק חשוב במאבק נגד שינויי אקלים, אבל "רמת הפריסה של כוח גרעיני שתזדקק לו במהלך העשורים הקרובים בכדי לגרום לשקע בפליטות ההתחממות הגלובלית תהיה כה עצומה, זה פשוט לא בר ביצוע "אומר לימן.
ואחרי פוקושימה, הבטיחות היא שוב דאגה. בין השיעורים העולים מהאסון הוא הצורך להיערך לרצפי אירועים בלתי סבירים, אומר פטרסון של ברקלי. לאחר ה -11 בספטמבר, ועדת הרגולציה הגרעינית, האחראית להסדרת התעשייה הגרעינית בארה"ב, החלה לבדוק איומים על נזקים נרחבים - אם לא בלתי סבירים - סוגיות, כמו "מה היינו עושים אם טרוריסטים יחטפו מטוס והחליטו להטיס אותו למפעל גרעיני בארה"ב ", אומר פיטרסון. ה- NRC בדק את הנזק שיגרם למערכות הבטיחות של מפעל בתרחיש כזה, הוא אומר, וכעת הוא דורש מהמפעלים לרכוש ציוד חירום נייד כגיבוי.
מה שלא הועלה בחשבון הייתה האפשרות לאירוע אחד או שילוב של מפגעים טבעיים להפיל כורים מרובים במפעל, שכל אחד מהם דורש תגובה חירום ומאמצי צוות מיומן. יותר משליש מתחנות הכוח הגרעיניות בארצות הברית מחזיקות כיום בשני כורים או יותר. ובכל זאת תוכניות תגובת חירום אפשרו כישלון אחד בלבד. "בארה"ב, ההכנה שלנו הייתה תמיד שזה יקרה לאחת היחידות", אומר ג'ו פולוק, סגן נשיא לפעילות גרעינית במכון לאנרגיה גרעינית. "עלינו להיות מסוגלים להתמודד עם כל היחידות בו זמנית בכל התוכניות וההכנות שלנו."
פולוק טוען כי מפעלי גרעין בארצות הברית מצוידים כיום טוב יותר למקרי חירום, אך מבקרים טוענים כי הרפורמות לא הספיקו לכת. איחוד המדענים המודאגים הזהיר כי כורים רבים בארצות הברית היו יכולים להיות גרועים בהרבה מפוקושימה דיאיצ'י במקרה של תקלות במערכת הקירור, מכיוון שבריכות הדלק המשומשות שלהן ארוזות יותר בצפיפות וקשה יותר לשמור על קור במצב חירום. הקבוצה טוענת שמפעלים צריכים להיות מסוגלים לעמוד בפני הפסקת תחנה של 24 שעות ביממה מבלי להיזקק לציוד נייד, ולא לשמונה שעות המומלצות, אם כי לא נדרשות, על ידי כוח המשימה של ה- NRC המאורגן בתגובה לפוקושימה, והם צריכים להיות מוכנים ל לתפקד במשך שבוע שלם ללא תמיכה מחוץ לאתר, לעומת שלושה ימים בלבד.
כורים חדשים יותר עם מערכות קירור פסיביות, כמו AP1000 של Westinghouse, מראים צעדים לקראת שיפור הבטיחות. במקום משאבות וגנרטורים דיזל, ה- AP1000 משתמש בהסעה טבעית, בכוח המשיכה ובאידוי המים כדי למנוע התחממות יתר והצטברות לחץ מבלי להזדקק לכוח מחוץ לאתר או אפילו לפעולת מפעיל. זה מתוכנן לעמוד בפני 72 שעות של הפסקת תחנה מלאה. ארבעה כורים AP1000 נמצאים בבנייה בסין ומתוכננות שתי יחידות למפעל הגרעין VC קיץ בדרום קרוליינה.
אפילו במודל מתקדם זה, ווסטהאוס הצליחה לזהות אזורים פוטנציאליים לשיפור לאחר תאונת פוקושימה. ליפמן אומר שהחברה "חזרה ובחנה את התכנון בצורה משמעותית מאוד בכדי לבדוק איזה סוג של שינויים צריך לבצע", ודנה בשינויי עיצוב כמו מיקום מצברים בגובה או התקנת דלתות אטומות למים נגד עמידות בפני שיטפון. עם זאת, החברה הגיעה למסקנה כי AP1000 יכול היה לסבול אירוע דומה לזה שנקה את פוקושימה דיאיצ'י.
כורים גרעיניים עתידיים עשויים לזלזל בכמה מהאתגרים בעלויות ובטיחות הקשורים לענקיות ה -1, 000 פלוס מגה-וואט של היום על ידי צמצום. משרד האנרגיה האמריקני מטרה שאפתנית לראות טכנולוגיה עבור כורים קטנים יותר, עצמאים ובעיקר בנויים במפעל, שנפרסים בעשור הבא. מפעלים גרעיניים מיני, המכונים כורים מודולריים קטנים, או קטנים ובינוניים, היו בעלי כוח חשמלי השווה פחות מ -300 מגה-וואט, והם יהיו קומפקטיים מספיק למשלוח ברכבת או משאית. כבר כעת חוקרים עובדים על עשרות מושגים שונים ברחבי העולם.
סוג מבטיח אחד ידוע בכור מים אינטגרלי בלחץ. דגם זה של חברת הציוד הגרעיני Babcock & Wilcox מכונה ה- mPower, קורא לזוג מודולים שווה ערך של 180 מגה-וואט שיכולים לפעול במשך ארבע שנים ללא תדלוק - זמן כפול מזה של הכורים של ימינו. והם קטנים מספיק כדי להשתמש פוטנציאל בתשתיות קיימות במפעלי פחם מזדקנים, מה שמגדיל את האפשרות להעניק חיים חדשים עם דלק גרעיני למפעלי הפחם בעידן שנות החמישים לאחר פרישתם. העלויות המשוערות לפריסת חברות SMR נעות בין 800 מיליון דולר ל -2 מיליארד דולר ליחידה - כחמישית מעלות הכורים הגדולים.
"באמת הרבה יותר קל לתכנן כורים קטנים ובטוחים", אומר פיטרסון. עם כורים גדולים יש סכנה לפתח "נקודות חמות" בדלק. "ברגע שנפגע הדלק, קשה יותר לצנן, וכך הנזק יכול להתפשט", מסביר פיטרסון. כורים קטנים ומעוצבים היטב שיכולים להימנע מבעיה זו ואולי אפילו לבטל את הצורך בציוד חיצוני וקבלת החלטות אנושיות נפולות בזמן משבר, יכולים להיות "בטוחים יותר במהות", הוא אומר. עם זאת, המידה בה כורים מודולריים קטנים עשויים לשפר את הבטיחות בשימוש בעולם האמיתי נותרה לא וודאית.
גם יתרונות העלות אינם מובטחים. "ההיסטוריה של הכוח הגרעיני גרמה לכורים להיות גדולים יותר ויותר, " לנצל את יתרונות הגודל, אומר לימן. "אם אתה מתכוון להפוך כורים קטנים לתחרותיים עם כורים גדולים, אתה צריך להפחית את עלויות התפעול", הוא אומר, "אתה צריך לחתוך את עלויות העבודה באופן שאינו אחראי. זה לא מוכח שבטוח להפחית את מספר מפעילים [ו-] אנשי אבטחה ועדיין שומרים על בטיחות. " אפשר להפוך את הכור ליותר בטוח מכור גדול יותר, הוא מוסיף, "אבל זה לא יקרה אוטומטית."
לכל טכנולוגיה חדשנית שעשויה להחליף או להצליח בכורים של היום, הדרך ארוכה לפנינו. "אפילו לצמחים הנחקרים הטובים ביותר יש הרבה תעלומות", אומר Lyman. הכונן שלאחר פוקושימה לבחון את אותם אלמונים ולבטל סיכון מיותר עשוי להיות קצר מדי בכדי להביא לשינוי מתמשך. הפעם, אומר לימן, "זה יהיה נחמד אם היה חל שינוי לפני שהקטסטרופה תקיפה. "
