به گفته جیمز واکر، فیزیکدان هسته‌ای، مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy» و مدیر بخش توسعه راکتورهای هسته‌ای این شرکت، راکتورهای ریزساختار ماژولار (SMRs) که توسط این شرکت ساخته شده‌اند، قادر خواهند بود انرژی عاری از کربن را که برای تامین برق عملیات استخراج از معادن در مناطق دور دست به‌کار می‌‎روند، فراهم کنند.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌ آنلاین» و به‌ نقل از موسسه «Fastmarkets»، جیمز واکر بیان کرد: از این راکتورهای ریزساختار قابل‌حمل در پروژه‌های معدنی استفاده خواهد شد. با این وجود، دسترسی به سوخت دیزلی برای تامین ژنراتورهای تولید برق با چالش همراه است.

وی با اشاره به اینکه از راکتورهای ریزساختار این شرکت می‌توان به منظور گسترش دامنه استخراج از معادن استفاده کرد، افزود: استفاده از این راکتورها صرفه اقتصادی به همراه خواهد داشت و با آن می‌توان استخراج از معادنی که از قبل بسیار هزینه‌بر بودند را آغاز کرد و حتی محدوده استخراج این معادن را توسعه بخشید.

مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy» عنوان کرد: در حالی که انتظار می‌رود مجوز نهایی استفاده از این راکتورهای ریزساختار توسط کمیسیون سامان‌دهی هسته‌ای در سال ۲۰۳۰ صادر شود، این شرکت از هم‌‌اکنون در حال مذاکره با یک شرکت بزرگ فعال در حوزه معدن است که قصد دارد از این راکتورها به منظور کربن‌زدایی در عملیات استخراج و تولید خود در معادن استفاده کند.

انتظار می‌رود فرایند مطالعات امکان‌سنجی توسط شرکت «NANO Nuclear Energy» برای نصب راکتورهای ساخته شده برای این شرکت که هنوز نام آن‌ها فاش نشده است، از سال ۲۰۲۴ آغاز شود.

واکر مطرح کرد: زمانی که فرایند مطالعات امکان‌سنجی به پایان رسید، این شرکت طرح راه‌اندازی فاز آزمایشی استفاده از این راکتورها که در آن تامین انرژی برق برای استخراج از معدن شبیه‌سازی می‌شود را در سال‌های ۲۰۲۵ و ۲۰۲۶ آغاز خواهد کرد.

ویژگی قابلیت حمل راکتورهای ریزساختار

جی جیانگ یو، مدیرعامل و رئیس هیئت‌ مدیره شرکت «NANO Nuclear Energy» اظهار داشت: این شرکت در سال ۲۰۲۱ به منظور طراحی و نصب راکتورهای ریزساختار ماژولار (SMRs) و قابل‌حمل و با هدف اجاره آن‌ها به شرکت‌های فعال در حوزه معدن که از ژنوراتور دیزلی به جهت تامین برق عملیات استخراج از معادن استفاده می‌کنند، تاسیس شد.

وی افزود: این شرکت برای کاهش استفاده از ژنوراتورهای دیزلی، راکتورهایی را طراحی کرده است که تولید، حمل و نگهداری آسانی دارد و ایمنی آن‌ها تضمین شده است.

این شرکت بر ایجاد سهولت عملیات استخراج با استفاده از این راکتورها تاکید می‌کند. راکتورهای ریزساختار را می‌توان بر روی زمین قرار دارد و جدای از اینکه تعمیر و نگهداری آن آسان است، نیازی به سوخت‌گیری مجدد تا ۱۰ سال ندارد.

این شرکت از قبل برخی از مکان‌ها در معادنی را که این راکتورهای ریزساختار قرار است به جهت عملیات استخراج استفاده شوند، در نظر گرفته است.

به گفته مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy»، معادن شمال کانادا یکی از مکان‌هایی به شمار می‌آید که از نظر این شرکت، مکان مناسبی برای نصب این راکتورها است.

واکر تصریح کرد: از آنجایی که در اغلب معادن شمال کانادا از سوخت دیزلی برای تامین برق استفاده می‌شود، جایگزینی این ژنراتورها با راکتورهای ریزساختار، انتخابی معقول و بسیار به صرفه خواهد بود.

وی تاکید کرد: استفاده از این راکتورها در مناطق دوردست آفریقا نیز گزینه‌ای بسیار مطلوب به شمار می‌‌رود؛ چراکه به دلیل هزینه بالا برای تامین برق و حتی کمبود آن در این قاره، با استفاده از این راکتورها می‌توان امکان استخراج از معادنی که از قبل شرایط آن فراهم نبود را ایجاد کرد.

مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy» در ادامه به عدم اتصال بخش‌های عظیمی از قاره آفریقا به شبکه‌های زیرساخت ملی برق یا حتی ژنراتورهای دیزلی اشاره کرد و گفت: این بدان معناست که به دلیل عدم دسترسی به برق، امکان بهره‌برداری از بیشتر منابع معدنی در قاره آفریقا وجود ندارد.

بازارهای هدف راکتورهای ریزساختار

واکر ضمن اشاره به دو بازار هدف مصرف‌کنندگان نهایی دیگر که از این راکتورهای ریزساختار می‌توان در آن استفاده کرد، ادامه داد: استفاده از راکتورها در صنایع دریایی برای تامین انرژی کشتی‌های حمل بار و تامین انرژی ایستگاه‌های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی (EV)، از جمله این موارد است.

وی همچنین به کاربرد این راکتورها در بازارهای بالقوه هدفی همچون صنعت فولاد برای تامین نیروی حرارتی فرایند تولید و همچنین تولید برق اشاره کرد.

مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy» خاطرنشان کرد: از آنجایی که در صنعت فولاد به تولید گرمای بسیار زیاد نیاز خواهد بود، استفاده از این راکتورها که از قضا امکان توان تولید حرارتی بالایی نیز دارند بسیار کاربردی است.

در همین راستا جیانگ یو مطرح کرد: آن دسته از فولادسازانی که برای تامین انرژی از سوخت دیزلی در فرایند تولید استفاده می‌کنند، می‌توانند از این راکتورها بهره ببرند. بر همین اساس هزینه تولید این فولادسازان کاهش خواهد یافت و آلایندگی در فرایند تولید به صفر می‌رسد.

مدیرعامل و رئیس هیئت‌ مدیره شرکت «NANO Nuclear Energy» عنوان کرد: از راکتورهای ریزساختار می‌توان در مناطق مسکونی دورافتاده، پایگاه‌های نظامی و مناطق امدادرسانی در هنگام وقوع بلایای طبیعی استفاده کرد.

به گفته وی، این دستگاه در فرایند تولید آب شیرین و تامین انرژی بیمارستان‌های واقع در مناطق دوردست هم کاربردی خواهد بود.

واکر اظهار داشت: این شرکت اوایل سال جاری میلادی با برخی از شرکت‌های دولتی تولیدکننده برق در تایلند مذاکراتی انجام داد. در این مذاکرات، احتمال جایگزینی این راکتورهای ریزساختار در مناطقی از کشور تایلند به خصوص جزایر آن که از سوخت گازوئیل برای تامین انرژی برق استفاده می‌شود، مورد بحث و گفت‌و‌گو قرار گرفت.

زئوس و اودین؛ دو راکتور ریزساختار تولیدی

این راکتورهای ریزساختار از دو ماژول ساخته شده‌اند که یکی از آن‌ها به صورت پیش‌ساخته در کارخانه تولید شده و ماژول دوم نیز در مکان مورد نظر که قرار است این دستگاه نصب شود، به همراه ماژول اول برای تولید انرژی برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مدیر ارشد اجرایی شرکت «NANO Nuclear Energy» در رابطه با مذاکرات این شرکت با شرکت‌های دولتی تولیدکننده برق در تایلند، خاطرنشان کرد: برق تمام جزایر در این کشور با سوخت دیزلی مورد استفاده در ژنراتورهای برق تامین می‌شود اما به نظر می‌رسد که این روند قرار است با جایگزینی این راکتورهای ریزساختار به جای ژنراتورهای برق تغییر پیدا کند.

طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، راکتورهای هسته‌ای موجود در نیروگاه‌ها که از دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار می‌گیرند، توان تولید برق بین ۶۰ تا یک هزار و ۶۰۰ مگاوات (MWe) را دارند اما با استفاده از راکتورهای ریزساختار ماژولار (SMRs) می‌توان حدود ۳۰۰ مگاوات یا کمتر برق تولید کرد.

شرکت «NANO Nuclear Energy» دو راکتور ریزساختار ماژولار (SMRs) با نام‌های زئوس و اودین را طراحی و تولید کرده است.

اولین راکتور ریزساختار تولیدی این شرکت، زئوس نام گرفته که ابعادی به اندازه یک کامیون حمل بار دارد. این راکتور، یک هسته کاملا سخت داشته و مطابق با استانداردهای سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) تولید شده است.

واکر در گفت‌وگوی خود با موسسه «Fastmarkets» گفت: میزان تولید انرژی گرمایی راکتور زئوس، حدود چهار مگاوات انرژی حرارتی است که آن را به حدود ۱٫۵ مگاوات انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

به گفته وی، در صورت ایجاد مشکل در راکتور زئوس، این دستگاه به حداقل تعمیر نیاز دارد؛ چراکه گرمای آن از طریق هدایت حرارتی از بین رفته و به مایع خنک‌کننده هم نیازی ندارد.

دیگر راکتور ریزساختار تولیدی این شرکت، اودین نام دارد که ابعادی به اندازه ۲ در ۳ فوت دارد. شرکت «NANO Nuclear Energy» این راکتور را در ماه فوریه ۲۰۲۳ معرفی کرد. مقدار تولید انرژی گرمایی راکتور اودین، حدود پنج مگاوات انرژی حرارتی است که همچون راکتور زئوس، آن را به حدود ۱٫۵ مگاوات انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

شرکت «NANO Nuclear Energy» اعلام کرده است که به منظور افزایش مقدار انرژی حرارتی تولیدی راکتورهای خود، در حال بهینه‌سازی این دستگاه‌ها است.

فاز آزمایشی استفاده از راکتورهای تولیدی

این شرکت تاکید کرد که سال ۲۰۲۴، فاز آزمایشی استفاده از راکتور ریزساختار زئوس را آغاز خواهد کرد تا بتواند تجاری‌سازی و مجوز نهایی برای تولید انبوه این دستگاه را دریافت کند.

روند تولید انبوه این راکتور از آوریل سال ۲۰۲۳ هنگامی که این شرکت یک قرارداد پروژه مشارکتی استراتژیک با آزمایشگاه ملی ایالت آیداهو آمریکا به امضا رساند تا طبق آن یک گروه متخصص برای بررسی طراحی راکتور ریزساختار زئوس اعزام شوند، آغاز شد.

شرکت «NANO Nuclear Energy» اعلام کرد که برای تولید راکتورهای ریزساختار، از طراحی سیستم کنترل واکنش که در آن تعداد قطعات متحرک به حداقل ممکن می‌رسد، استفاده کرده است.

به علاوه این شرکت از ماده خنک‌کننده طبیعی برای انتقال حرارت در این دستگاه استفاده می‌کند. همچنین از این راکتورها می‌توان در دماهای بسیار بالاتری نسبت به راکتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای که از آب برای انتقال گرما بهره می‌برند، استفاده کرد.

بازبینی فنی از طراحی راکتور، مکان‌یابی، تامین سوخت و از رده خارج کردن آن بر عهده آزمایشگاه ملی ایالت آیداهو است. به گفته مدیر عامل شرکت «NANO Nuclear Energy»، قرارداد امضا شده بین این شرکت و آزمایشگاه ملی ایالت آیداهو مبتنی بر ارائه توصیه‌های این آزمایشگاه در مورد طراحی فعلی و ترسیم مسیری برای طراحی‌های آتی این شرکت است.

در ماه آگوست ۲۰۲۳، شرکت «NANO Nuclear Energy» پیشنهاد خود مبنی بر ساخت تاسیسات تولید سوخت این راکتورهای قابل‌حمل را با کمک آزمایشگاه ملی ایالت آیداهو ارائه کرد.

قرار بر این است که شرکت «HALEU Energy Fuel Inc» به عنوان شرکت تابعه «NANO Nuclear Energy»، با آزمایشگاه ملی ایالت آیداهو برای توسعه و تولید اورانیوم با غنای پایین و تامین انرژی این راکتورهای ریزساختار و همچنین سایر راکتورهای ریزساختار ماژولار (SMRs) تولیدکنندگان دیگر همکاری داشته باشد. شرکت «NANO Nuclear Energy» اعلام کرد که برای تولید سوخت این راکتورها، به اورانیوم غنی شده نیاز دارد.

به گفته وزارت انرژی، تلاش‌های قبلی برای انجام فاز آزمایشگاهی به دلیل کمبود سلول‌های سوختی اورانیوم غنی‌ شده برای تامین انرژی این راکتورها با چالش‌هایی همراه بود.

به گفته دفتر انرژی هسته‌ای در وزارت انرژی، ایالات متحده آمریکا دارای ۹۳ راکتور فعال در ۵۴ نیروگاه هسته‌ای است که ۴۷ درصد از انرژی برق عاری از کربن این کشور را در سال ۲۰۲۲ تامین کردند.

انتهای پیام//