عرض: دينا محمود
تشكل الطاقة النووية محدداً حاسماً في السياسة الدولية، فمن خلال تصدير تكنولوجياتها النووية؛ فإن الدولة المصدرة لا تقدم منتجاً فحسب؛ بل سلسلة كاملة من القواعد والمعايير والخدمات المرتبطة بها، التي تحقق لها تعاظم تأثيرها في الإدارة النووية العالمية. ومنذ بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، رسخت المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR)، نفسها تدريجياً في التفكير الاستراتيجي، فبفضل تصميمها البسيط والمتنقل والنموذجي، ستفتح هذه المفاعلات منخفضة الطاقة الباب أمام طاقة نووية منخفضة التكلفة ومتعددة الاستخدامات؛ من المناطق الأكثر عزلة إلى المدن الأكثر اكتظاظاً بالسكان والصناعات الأكثر استهلاكاً للطاقة.
وفي هذا السياق، نشر "مرصد أمن تدفقات الطاقة والموارد" في يوليو 2024 تقريراً حول المفاعلات المعيارية الصغيرة باعتبارها استراتيجية جديدة للطاقة النووية، فعلى الرغم من الشكوك المستمرة بشأن ربحيتها الاقتصادية، تقوم بعض الدول بالتعبئة من أجل ترسيخ وجودها في هذه السوق الناشئة، حيث يمكن لهذه المفاعلات أن تفتح الباب أمام مجال جديد من النفوذ للدول، التي لم تكن حتى الآن في وضع يسمح لها بالتسلح النووي. وستصبح وسيلة لتوسيع مجال النفوذ الصناعي والتجاري والدبلوماسي للدول المصدرة، ولاسيما الولايات المتحدة وروسيا والصين.
ماهية المفاعلات واستخداماتها:
وفقاً للوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA)، فإن المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR) هي مفاعلات انشطارية نووية يتم بناؤها في المصنع بقدرة أقل أو تساوي 300 ميجاوات، وبتصميم معياري ومتنقل. وهناك عدة معايير تميز هذه المفاعلات الصغيرة عن الأجهزة النووية الأخرى وهي:
- طاقة لا تتجاوز 300 ميجاوات، وهو نطاق محدود للمفاعلات النووية من شأنه أن يسمح بتقليص القيود التقنية والبصمة؛ بهدف اعتماد تصميم مبسط ومتنقل ومنخفض التكلفة.
- تصميم معياري موحد: أي أن المفاعلات الصغيرة عبارة عن مجموعة من الوحدات الفرعية الموحدة، والتي يمكن تكرارها في سلسلة لتحقيق وفورات الحجم.
- جهاز متكامل: من أجل تبسيط وتسريع نشره، يجب أن تقوم وحدة المفاعلات المعيارية الصغيرة بدمج جميع المكونات اللازمة لإنتاج الطاقة الخاضع للتحكم لتنشيط التوربينات أو صيانة شبكة التدفئة.
- السلامة الجوهرية: تقلل قوة المفاعلات المحدودة وتصميمها الموحد من خطر وقوع الحوادث.
- تعدد الوحدات: بمعنى القدرة على تجميع عدة وحدات صغيرة الحجم للتعويض عن انخفاض طاقة الوحدة الخاصة بها والتنافس مع المفاعلات التقليدية.
وتتعدد استخدامات المفاعلات المعيارية الصغيرة في العديد من المجالات، من أبرزها:
- تلبية احتياجات الدول من الطاقة: ستسمح المفاعلات المعيارية الصغيرة للدول غير القادرة على إنشاء محطة للطاقة العالية بالتزود بالطاقة النووية، بما يصل إلى قدرتها التمويلية وحجم شبكة الكهرباء الخاصة بها. في عام 2020، قُدرت تكلفة 114 ميجاوات من المفاعلات المعيارية الصغيرة بنحو 300 مليون دولار، مقارنة بـ5.5 مليار دولار في المتوسط لمفاعل الماء المضغوط بقدرة 1144 ميجاوات؛ ومن ثم ربما تشكل المفاعلات المعيارية الصغيرة حلاً أقل تكلفة من الناحية النظرية لتعزيز أمن الطاقة، مع استيراد المعرفة التكنولوجية، التي لم يكن من الممكن الوصول إليها في السابق.
- تمكين المناطق المعزولة: بفضل تصميمها المحمول، يمكن للمفاعلات الصغيرة أن توفر الطاقة في مناطق معزولة، غير متصلة بشبكات الكهرباء، وتقلل من واردات الوقود الأحفوري المكلفة. كما أن المفاعل من شأنه أن يجعل استخراج الموارد الطبيعية التي كان يتعذر الوصول إليها حتى الآن أمراً مجدياً اقتصادياً، فضلاً عن كسر عزلة السكان البعيدين عن المناطق المركزية.
- إزالة الكربون: تجعل المفاعلات الصغيرة إزالة الكربون من الصناعات كثيفة الاستخدام للكهرباء ممكنة، كما يمكنها التعويض عن انقطاع الطاقات المتجددة، والتحرر من اعتمادها على مصادر الطاقة الأحفورية.
ووفقاً لوكالة الطاقة النووية (NEA)، وفي ضوء مستويات القدرة التكنولوجية (TRL)، يمكن الحديث عن نوعين رئيسيين من المفاعلات الصغيرة الناضجة التي يمكن نشرها بنهاية العقد الحالي، تتمثل في: المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR) التي تحتوي على الماء الخفيف والمضغوط والمغلي (PWR أو BWR)، والمفاعلات المبردة بالغاز ذات درجة الحرارة العالية (HTGR).
الجدوى والمخاوف:
لا تزال الربحية الاقتصادية للمفاعلات المعيارية الصغيرة غير مؤكدة، وإذا كان الهدف من هذه المفاعلات الصغيرة هو خفض التكلفة؛ فإنها لا تزال مرتفعة للغاية، ولا يزال من الصعب تقييم تكاليف التشغيل، ولاسيما في المناطق المعزولة، حيث تكون تكاليف العمالة والقيود اللوجستية أعلى بكثير. وثمة إشكالية أخرى تتعلق بالإطار القانوني غير المناسب والمجزأ المرتبط بالمفاعلات المعيارية الصغيرة، ورغم أن معظم هذه المفاعلات تعتمد على تقنيات مجربة، لكن من الصعب أن تتناسب تصميماتها الفريدة وغير المتجانسة مع اللوائح الخاصة بالمفاعلات التقليدية، فضلاً عن الافتقار إلى التنسيق الدولي.
من ناحية أخرى، ربما يكون القبول الاجتماعي والسياسي هو العقبة الرئيسية أمام نشر المفاعلات الصغيرة، في ظل حالة الرفض المجتمعي والسياسي أحياناً لهذه الصناعة، خاصةً إذا ما كانت قريبة من المدن والمواقع الصناعية؛ بل إنها أدت في بعض الأحيان إلى ظهور حركات احتجاجية محلية، على غرار نموذج (NIMBY). وإذا تم الترويج للمفاعلات الصغيرة في إطار مكافحة تغير المناخ، فإنها لن تكون أقل عرضة للظواهر الجوية المتطرفة. فكما هو الحال مع أي بنية تحتية، يمكن لهذه الظواهر تغيير سلامة الهياكل أو إعاقة العمليات الحيوية. وخلال العقود الثلاثة الأخيرة تضاعف تأثير التغيرات المناخية في عمليات تشغيل المفاعلات النووية، فبينما كان لا بد من إغلاق المفاعلات في عام 1990 بمعدل 0.2 مرة سنوياً في المتوسط لأسباب مناخية، أصبح الآن يجب إغلاقها بمعدل 1.4 مرة سنوياً.
ويثير أيضاً ظهور التكنولوجيا النووية التي يسهل الحصول عليها من خلال المفاعلات الصغيرة مخاوف من تشتت التكنولوجيات والمواد الحساسة التي يمكن استخدامها في تصميم قنبلة ذرية. وهناك مصدر آخر للقلق يتمثل في الاستخدام الواسع النطاق للوقود الأكثر تخصيباً بنسبة تتراوح بين 5% و20%، مقارنة بنسبة تتراوح بين 3% و5% للمفاعلات التقليدية؛ وهو ما من شأنه أن يقلل الموارد اللازمة للحصول على اليورانيوم العسكري بنسبة تزيد على 90%.
وفي الواقع فإن المفاعل وحده لا يكفي لإنتاج قنبلة نووية، خاصةً فيما يتعلق بالمفاعلات الصغيرة، التي من شأن خصائصها التقنية التي أقرتها الوكالة الدولية للطاقة الذرية أن تجعلها غير فعالة في تصميم الأسلحة. كما أن حجم المواد الانشطارية المستخدمة غير كافٍ إلى حد كبير لتحقيق إنتاج كبير من البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة. وفيما يتعلق بمسارح العمليات، فالمفاعلات الصغيرة والمتوسطة ستمنح القوات المسلحة إمكانية الوصول الموثوق بها للطاقة مع الحد الأدنى من اللجوء إلى المصادر الخارجية؛ ومن ثم توفر هذه المفاعلات فائدة تشغيلية للجيوش، فضلاً عن الفائدة المالية في ظل الزيادة المضطردة في احتياجاتها من الطاقة.
التنافس الدولي:
تُعد الولايات المتحدة وروسيا والصين أكثر الدول تطوراً في مجال المفاعلات المعيارية الصغيرة، ويأتي الاتحاد الأوروبي في مرتبة لاحقة، بيد أن المنافسة الفعلية ترتكز على الدول الثلاث؛ إذ تسعى كل دولة لتحقيق التفوق في هذا المجال، وهو ما يمكن عرضه على النحو التالي:
- الولايات المتحدة: تاريخياً، تواجه الولايات المتحدة منافسة من روسيا وبدرجة أقل من الصين لتصدير تقنياتها النووية. فمنذ وقوع الحوادث في ثري مايل آيلاند، وتشرنوبيل، وفوكوشيما، شهدت الشركات الأمريكية تدهوراً تدريجياً في الحيز المتاح لها للمناورة مع تآكل الدعم الشعبي وقواعد منع الانتشار النووي. وإدراكاً لهذه الخسارة في القدرة والنفوذ، انخرطت الولايات المتحدة في استراتيجية تنشيط منذ عام 2017؛ وهي أولوية مشتركة بين الحزبين الجمهوري والديمقراطي.
وعمدت الولايات المتحدة إلى إقامة شراكة بين القطاعين العام والخاص في إطار استراتيجيتها الخاصة بتعزيز قدراتها في هذا المجال. ومن بين العديد من المشروعات الأمريكية، ربما تكون شركة (NuScale Power) هي الشركة الأكثر بروزاً، وفي عام 2016، تم اختيارها لبناء أول مصنع للمفاعلات الصغيرة والمتوسطة في البلاد؛ وهو مشروع خالٍ من الكربون. بيد أن التكلفة المرتفعة أدت إلى فشل المشروع؛ ومن ثم تم تخفيض التمويل المخصص لأبحاث وتطوير المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الحجم. وتعتمد الاستراتيجية الأمريكية الخاصة بالمفاعلات الصغيرة على منظور مزدوج، مدني وعسكري، بدعم مالي من وزارة الدفاع لكل من المشروعات العسكرية والمدنية.
- روسيا: تُعد روسيا الفاعل الأكثر أهمية في السوق النووية الدولية، ومن خلال مؤسستها الحكومية "روساتوم"، أصبحت القوة المصدرة الرائدة للتكنولوجيات والخدمات النووية؛ وذلك بفضل الشروط المالية والتجارية الأقل تقييداً بكثير من الشروط المطبقة من قِبل الولايات المتحدة. كما ترتبط هذه الصناعة أيضاً ارتباطاً وثيقاً بالسلطة السياسية، التي تستخدمها كوسيلة للنفوذ الجيوسياسي، ولن تحيد المفاعلات الصغيرة والمتوسطة عن هذه القاعدة.
وخلافاً للولايات المتحدة؛ فإن الاتحاد الروسي لا يعترف بالمفاعلات الصغيرة والمتوسطة باعتبارها ابتكاراً؛ بل كامتداد لمفهوم موجود بالفعل. وتهيمن ثلاثة كيانات على معظم صناعة المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الروسية، وكلها تحت سيطرة مؤسسة الدولة الروسية "روساتوم"، وهي: (NIKET)، و(AFRIKANTOV)، ومعهد (KARCHATOV). وتعتمد عملية التمويل على نموذج المشروعات النووية السابقة؛ بدعم من الدولة الروسية من خلال "روساتوم"، إلى جانب الاستثمارات الخاصة؛ وفق شروط يتم تحديدها على أساس كل حالة على حدة.
ولدى روسيا مفاعلان صغيران يعملان على محطة Akademic Lomonosov (KLT-40S)؛ وهي محطة طاقة نووية عائمة، تعمل حالياً في ميناء بيفيك في سيبيريا. ويبدو أن الأولوية بالنسبة لموسكو هي تطوير القطب الشمالي الروسي، للحفاظ على وحدة أراضيه وبسط سيطرته على الطريق البحري الشمالي الشرقي وتعزيز قواته العسكرية العملياتية في المنطقة. كما تمثل المفاعلات الصغيرة أيضاً فرصة لموسكو لتعزيز وجودها في سوق لا تزال قليلة التأثر بالعقوبات الدولية، فضلاً عن تعزيز نفوذها في البلدان غير القادرة على التسلح النووي بالوسائل التقليدية.
- الصين: تُعد الصين هي الفاعل الأكثر ديناميكية حالياً على مسرح الطاقة النووية، رغم تأخرها. وخلال العشرين عاماً الأخيرة، تمكنت من توسيع أسطولها النووي من 9 إلى 56 مفاعلاً، وتوطين جزء من التكنولوجيات اللازمة لاستقلاليتها؛ ومع ذلك، يظل أداء صادراتها متواضعاً ولا يسمح لها بترسيخ نفسها في مجال الإدارة النووية العالمية؛ لذا، ربما تكون المفاعلات الصغيرة خياراً واعداً لفتح الأبواب أمام السوق التي ظلت حتى الآن مغلقة أمامها.
وتطورت أهداف بكين فيما يتعلق بالمفاعلات الصغيرة، فمنذ الخطة الخمسية الرابعة عشرة، أصبح الهدف هو تعزيز القدرة التنافسية الاقتصادية والاستقلال في مجال الطاقة وتقليل الاعتماد التكنولوجي على الغرب، أما بالنسبة للمفاعلات؛ فإن مشروعات المفاعلات الصغيرة كانت مشتركة بين الشركات الثلاث المملوكة للدولة، والتي تدير الطاقة النووية المدنية الصينية: الشركة الوطنية الصينية للطاقة النووية (CNNC)، والشركة الصينية العامة للطاقة النووية (CGNPC)، والشركة الصينية لاستثمارات الطاقة (SPIC).
ورغم التطور النووي الهائل للصين؛ فإن نتائج صادراتها تظل مختلطة. ولا تزال بكين تكافح من أجل تمييز نفسها عن المنتجات الروسية؛ ومع ذلك، تظل الصادرات أولوية لزيادة تأثيرها في الإدارة النووية العالمية، كما تسعى بكين لتمييز نفسها عن المنافسين من خلال المفاعلات ذات الحرارة العالية (HTGR)، وهو قطاع تعمل فيه على توسيع الفجوة، الذي سيسمح لها بوضع نفسها في الأسواق التي تبحث عن حل منخفض الكربون.
وحتى الآن لم تعلن الصين رسمياً عن مفاعلات صغيرة الحجم للأغراض العسكرية، بيد أن الصين تدرس حالياً نشر منصات نووية عائمة في بحر الصين الجنوبي ومضيق تايوان، لإحكام سيطرتها على هذه المناطق البحرية المتنازع عليها. من ناحية أخرى، يبدو أن مجموعة "البريكس+" ليست سوى مجال للمنافسة المستقبلية بين روسيا والصين، وهي منافسة قد تصبح أكثر وضوحاً في السنوات المقبلة مع تآكل التوازن الهش بين موسكو وبكين.
- الاتحاد الأوروبي: ظل القبول الاجتماعي والسياسي عائقاً أمام إحياء الصناعة النووية في أوروبا، حيث يشهد الاتحاد الأوروبي انقساماً حول هذا الموضوع، بين أولئك الذين يعتبرون الذرة مصدراً للطاقة الخالية من الكربون والاستقلال، وأولئك الذين يعتبرون الطاقة النووية مرادفة للمخاطر البيئية والبشرية؛ ومع ذلك، عملت أوروبا على تعزيز دورها فيما يتعلق بالمفاعلات الصغيرة. وفي يونيو 2021، أطلقت المفوضية الأوروبية شراكة لتطوير المفاعلات الأوروبية الصغيرة والمتوسطة؛ وهو ما تمخض عنه وثيقة توجيهية لتطوير هذه المفاعلات كحل آمن وبأسعار معقولة ومرنة لتلبية العديد من احتياجات تحول الطاقة.
ولاحقاً حدد قانون الصناعة الصفرية لعام 2023 المفاعلات الصغيرة والمتوسطة كتقنية رئيسية لانتقال الطاقة، قبل أن تعلن المفوضية الأوروبية في فبراير 2024 عن تحالف المفاعلات المعيارية الصغيرة، الذي يتكون من شركات خاصة وجهات فاعلة عامة ومؤسسات علمية ومالية وممثلي المجتمع المدني؛ من أجل بناء أول المفاعلات الصغيرة والمتوسطة الحجم الأوروبية بين عامي 2030 و2040. لكن، لا تزال الشكوك قائمة بشأن تمويل هذه المشروعات وأساليب تشغيل تحالف المفاعلات المعيارية الصغيرة وخطة عمله. ومقارنة بالصناعات الروسية والصينية والأمريكية؛ فإن تعبئة الاتحاد الأوروبي كانت متأخرة. وحتى الآن لم يشر الاتحاد الأوروبي لأي استخدامات عسكرية للمفاعلات الصغيرة التي يسعى لبنائها.
ختاماً، تتيح المفاعلات المعيارية الصغيرة استخدام الطاقة النووية في تطبيقات أكثر تنوعاً في الدول غير النووية، وتُعد الولايات المتحدة وروسيا والصين أكثر الدول تقدماً في تطوير المفاعلات الصغيرة. وعلى الرغم من الفرص التي تتيحها هذه المفاعلات؛ لا تزال هناك حالة من الجدل بشأن مستقبل هذه المفاعلات؛ وذلك بسبب الربحية التي لم يتم إثباتها بعد والتحديات التنظيمية والصناعية، والتي يضاف إليها القبول الاجتماعي والسياسي.
المصدر:
Frédéric Jeannin, “Les petits réacteurs modulaires (SMR): les stratégies des puissances nucléaires”, OSFME, juillet 2024.
