هفت‌برکه – گریشنا: در مجموعه یادداشت‌های فردآبرق در گریشنا با فراخوان یک گراشی از دبی در مورد آینده آب و برق منطقه گفتگو می‌کنیم و راه‌حل‌های موجود و ممکن بررسی می‌شود. در پاسخ به فراخوان یک گراشی از دبی یکی از متخصصین و پژوهشگران انرژی هسته‌ای، گزینه انتقال آب دریا به منطقه و تولید برق در راکتورهای کوچک هسته‌ای را بررسی کرده است.
شما هم یادداشت‌های خود را درباره آینده آب و برق منطقه برای gerash@gmail.com یا T.me/Gerash بفرستید.
انتقال آب و راکتورهای محله‌ای هسته‌ای
همانطور که گفته شد امارات در آستانه بهره‌برداری رسمی راکتور هسته ای عظیمی است که در تولید برق و تصفیه آب نقش مهمی ایفا می‌کند. این راکتور با قدرت ۵۶۰۰ مگاوات قابلیت‌های صنعتی متفاوتی را نیز ایجاد می‌کند. اما در ایران و در منطقه لارستان، طرح پیشنهادی به صورت انتقال آب خلیج فارس به لارستان با حمایت نماینده مجلس و سپس تاسیس راکتورهای کوچک و محلی قدرت هست به طوری که می‌توان چندین مجتمع را به صورت پیوسته در بازه‌های زمانی و مکان‌های مختلف طراحی کرد.
رنج انرژی راکتورهای محلی ۶۰ تا ۷۰۰ مگاوات است که به طور همزمان می‌توان چندین راکتور کوچک ۱۵ مگاواتی فعال در کنار کانال آب به صورت شبکه‌ای طراحی کرد که این موارد برای روستاهای کم جمعیت مسیر خلیج فارس تا لارستان کاربرد خواهد داشت. این موارد در قیاس با طراحی‌های بزرگ، صرفه اقتصادی بسیاری دارد.
از آنجایی که نمایندگان لارستان و سمنان چندین بار درخواست انتقال آب به حوزه خود را داشته‌اند و در سفر اخیر ریاست جمهوری به سمنان، سرمایه‌گذاری برای انتقال آب دریای خزر به سمنان تخصیص داده شد که با اصرار مردم منطقه و پیگیری نماینده آنان محقق شد.
لازم به ذکر است که هندسه کانال‌کشی برای استفاده در تولید برق قطعا متفاوت از مصارف صرفا کشاورزی خواهد بود. همچنین منطقه جنوب پیچیدگی جغرافیایی کمتری نسبت با سلسله کوه‌های البرز دارد به همین علت اگر حمایت‌های سیاسی و اقتصادی باشد انجام این پروژه در جنوب گراش در دسترس‌تر از شمال کشور است.
انواع راکتورهای هسته‌ای کوچک
انواع راکتورهای مقیاس کوچک که در حال حاضر فناوری آنها در دسترس است شامل آب سبک، نوترون سریع، فوق حرارتی با کندکننده گرافیت و راکتورهای نمک مذاب می‌شود.
راکتور آب سبک، کمترین ریسک تکنولوژیکی دارد و راکتور نوترون سریع، می‌تواند به صورت مجتمع با عملکرد طولانی‌تر طراحی شود. این انرژی‌های پاک، دی اکسید کربن تولید نمی کنند و صنعت پسمانداری هسته ای در کشور نیز پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است تا بتوان زباله‌های هسته‌ای را مدیریت کرد و یا به چرخه بهره‌برداری بازگرداند.
همزمان با طرح انتقال آب به وسیله کانال، می‌توان از فکر قدمای جنوب هم استفاده کرد و روی کانال را با سلولهای خورشیدی پوشاند تا بتوان از دو منبع مختلف، انرژی دریافت کرد همچنان که در گراش قدیم، برکه سقف‌دار می ساختند یا برای جلوگیری از تبخیر آب حوض، سر آن را می‌پوشاندند.
چرا راکتورهای کوچک؟
با توجه به درخواست «انرژی پایدار» منطقه‌ای، حداقل زمان بهره‌برداری این پروژه ۱۲ سال است که تا نسل‌ها قابل بهره برداری خواهد بود. راکتورهای کوچک چون دمای هسته کمتری نسبت به راکتورهای بزرگ دارند نیاز نیست به دلایل امنیتی، زیر زمین یا زیر آب ساخته شوند.
حداکثر مکان اضطراری لازم برای طراحی یک راکتور کوچک، شعاع ۳۰۰ متری است. گرفتن تاییدیه‌های طراحی، ساخت و بهره برداری هزینه‌هایی دارد ولی بنا به تصمیم دولت، کمک در تولید انرژی پاک به بخش خصوصی اهمیت ویژه‌ای دارد. طراحی مفهومی و سپس طراحی سیستمی، شغل‌های جانبی زیادی ایجاد خواهد کرد. معماری راکتورهای کوچک و سیستم تامین بخار هسته ای حالتی انفعالی دارند که در حوادث، فرونشانی آن نسبت به راکتورهای فعال و قدرت AC بسیار راحت‌تر است لذا این ویژگی، اعمال استانداردهای بالاتر را نیز تسهیل می کند. راکتورهای کوچک پسماند رادیواکتیو کمتری تولید میکنند لذا در برابر بلایای طبیعی همچون زلزله خطرات کمتری دارند. در انتهای عمر راکتورهای کوچک می توان به راحتی آنها را جمع‌آوری کرد.
راکتورهای کوچک آب سبک با ژنراتور بخار مجتمع که متمرکز بر گردش طبیعی خنک‌کننده هستند به صورت چندین منظوره طراحی می‌شوند. همچنین شغل‌های جانبی منشعب از آن همچون کشاورزی و پرورش ماهی، می‌تواند در معضل بیکاری نقش مهمی ایفا کند.
نوع سوخت راکتورهای کوچک اورانیوم-۲۳۵ با غنای ۲۰ درصد است ولی از آنجایی که تاسیسات غنی‌سازی شهری می‌توانند فقط تا غنای ۵ درصد را تدارک ببیند مقدار تناژ بیشتر تا ۲۰ تن می‌تواند در نظر گرفته شود. معدن اورانیوم گچین بندرعباس نسبت به معدن ساغند یزد ذخایر بسیار بالاتری با آلودگی کمتر مولیبدنیوم دارد و چون معدنی روباز هست هزینه جمع آوری و انتقال سنگ آن به کارخانه فرآوری بسیار اندک است. نکته اساسی این است که معدن‌کاری اورانیوم به هزاران لیتر آب نیاز دارد، ولی ذخایر موجود اورانیوم ایران در مناطق خشک و نیمه خشک قرار گرفته است لذا انتقال آب از خلیج فارس، کلید اصلی روشن شدن حل مساله است.
کشورهای با شرایط مشابه
پاکستان و هند نیز تقریبا شرایط مشابه ایران دارند ولی به جای آب سبک از آب سنگین در استخر راکتور کوچک خود استفاده میکنند و یا راکتور تحت فشار طراحی کرده‌اند که هر کدام اکنون تا قدرت تولید ۳۰۰ مگاوات به صورت محلی در حال بهره‌برداری دارند. راکتورهای آب سبک با غنای اورانیوم-۲۳۵ کمتر از ۵ درصد و دوره شش ساله تعویض سوخت، آسان‌ترین رگولاتوری را دارند. این روش تا تولید ۵۰ مگاوات برای مناطق دورافتاده و نظامی کارایی بالایی دارد. برخی راکتورهای کوچک جدید، قابل حمل بر روی آب هستند که در طراحی یک کانال آب، قابلیت جابجایی برای مناطق مختلف را نیز مهیا می‌کند زیرا سیستم تامین بخار درون مجراهای تحت فشار به صورت مجتمع طراحی می‌شوند. این سیستم‌های جدید که ایمنی بالایی دارند همچون دیگر طراحی‌ها، نیاز به خنک‌کننده کندانسور بخار دارد. در چین، این نوع سیستم‌های شناور تا قدرت ۲۰۰ مگاوات در حال طراحی هستند و در روسیه نیز برای نمک‌زدایی آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان نمونه، یک واحد ۱۵۰ مگاواتی اسمی شناور، بطور خالص ۳۵ مگاوات تولید دارد و تا ۳۵ مگاوات نیز گرما برای نمک زدایی یا انتقال حرارت در فصل زمستان تولید می کند.
راکتورهای آب سنگینی که در دمای بالا با گاز خنک می شوند برای انتقال حرارت تا ۸۰۰ درجه نیز مفید هستند. همچنین از آنها می‌توان برای تبادل گرما در صنعت، انتقال به مدار ثانویه ژنراتور بخار و یا حتی انتقال مستقیم به یک توربین گازی چرخه‌ای (برایتون) برای تولید الکتریسیته تا ۵۰ درصد بازده حرارتی استفاده کرد. سوخت‌های جدید همچون توریم با بازتابنده اکسید برلیوم در راکتورهای آب سنگین استفاده می شود.
سیستم‌های فنی راکتورها
*راکتورهای نوترون سریع کوچک‌تر و ساده‌تر از انواع آب سبک هستند و دوره زمانی بالاتری (حدود ۲۰ سال) برای تعویض سوخت دارند اما نیاز به ایمنی بیشتری دارند. در این سیستم چون کندکننده نوترونی وجود ندارد، شار نوترونهای سریع تولیدی معمولا با فلز مایع همچون سدیم، سرب یا بیسموت-سرب سرد و کند می شود. این راکتورها که در فشار نزدیک به فشار اتمسفر کار میکنند ویژگی‌های ایمنی منفعلی و اغلب گردش همرفتی در خنک‌کنندگی اولیه دارند. سوخت آنها نیترید اورانیوم ۱۵ درصد غنی شده است.
راکتورهای نمک مذاب معمولا از فلوراید مذاب به عنوان خنک‌کننده در فشار کم استفاده میکنند. نمکهای فلوراید لیتیوم-برلیوم-زیرکونیوم معمولا تا ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد بدون تحت فشار قرار گرفتن به صورت مایع باقی می‌مانند در صورتی که راکتورهای قدرت تحت فشار در دمای ۳۱۵ درجه و تحت فشار ۱۵۰ اتمسفر عملیاتی می‌شوند. در برخی طراحی‌ها نیز، سوخت را در خنک‌کننده اولیه حل میکنند. در یک طراحی خاص، اگر گرافیت بدون پوشش در هسته راکتور به عنوان کندکننده استفاده شود اجازه می‌دهد که جریان نمک تا ۷۰۰ درجه و در فشارهای کم باشد. گرما را می‌توان به مدار ثانویه نمک و سپس به سیستم بخار انتقال داد.
مدل راکتورهای کوچک همگن آبی نیز سوختی درآمیخته با کندکننده به فرم مایع دارند. در این مدل، نیترات اورانیوم با غنای کم در یک محلول آبی استفاده می‌شود. این نوع راکتورها مزیت خود-رگولاتوری دارند و محصولات شکافت هسته‌ای به طور پیوسته از چرخه سوخت کنار گذاشته می‌شوند. چنین نمونه‌ای در هلند به صورت تحقیقاتی و نه عملیاتی ساخته شده است که برای محلول آن، نیترات آمرسیوم رادیواکتیو درون آب نیز پیشنهاد شده است. مثلا ۵ کیلوگرم از محلول همراه با هفتصد گرم سوخت هسته‌ای آمرسیوم به قطر ۱۹ سانتیمتر، قدرت خروجی آن حدود چند کیلووات خواهد بود.
مدل تحقیقاتی دیگر، راکتورهای گرمایشی است که در آن، یک سیال به درون تعداد زیادی لوله های گرمایشی فولادی که به صورت افقی و مهر و موم شده قرار دارند وارد می‌شود تا گرما را از سوخت داغ یعنی جایی که سیال در حال سوختن هست به کندانسور بیرونی هدایت کند یعنی جایی که سیال، گرمای پنهان تبخیر را آزاد می‌کند. در این روش و در فشار کم برای داشتن اثر متوالی شارش داخلی مایع-بخار بصورت همدما، نیاز به هیچ پمپاژی نیست. در اینجا نیز فلز مایع به عنوان سیال استفاده می‌شود تا بتون حدود چند مگاوات خروجی داشت. این روش به عنوان روشی با ریسک کم و عدم نیاز به تکنولوژی پیچیده مطرح هست.
طراحی پیش ساخته‌ها در نمونه و اندازه کوچک قبل از طراحی اصلی در هر نوع مدل می‌تواند در هزینه‌ها صرفه‌جویی به همراه داشته باشد. هزینه سرمایه و هزینه تولید در این نوع مدل‌های کوچک ذکر شده، در صورت طراحی به صورت بهم پیوسته بسیار قابل مقایسه با راکتورهای بزرگ است. هنگامی که یک واحد در این روش پیشنهادی ساخته و بهره‌برداری می‌شود برق تولیدی آن، هزینه ساخت واحد بعدی را تامین خواهد کرد. اگر به عنوان نمونه سقف ۱۰۰۰ مگاواتی طراحی شود و از کل ۳ واحد فرضی، هر واحد طی سه سال ساخته شود حدود ده درصد برای ده سال نیاز هست تا ماکزیمم هزینه منفی را تا ۷۵۰ میلیون دلار مدیریت کرد. این مثال در مقایسه با ساخت یک راکتور تک واحدی هزار مگاواتی همچون بوشهر مطرح شده است.
سلام.از مدیریت برق خواهش میکنم فنداسیون سمت بلوار به سمت اوز را نصب و روشنایی اش را نصب کنه.الان نزدیک ۱ساله که بلوار بدون روشنایی هست .و بلوار به سمت لار هم روشنایی نداره
ایا گراشی عزیز از دبی اینو شنیدین که تمامی کارشناسهای که مستقل از دولت هستن انتقال اب از دریا خزر به مناطق دیگر رو خطر نابودی دریاچه خزر میدونند ولی متاسفانه قدرت سرمایه گذار بیشتر از صحبت کارشناسهای ایران هستش.
انتقال اب خلیج فارس به مناطق جنوبی کشور باعث نابودی اب شیرینی میشه که در بخش زیر زمینی مناطق جنوبی باقی مانده متاسفانه انتقال اب همانند سد درست کردن فقط برای سرمایه گذارها فایده زیادی داره نه برای کشاورزی و پروش ماهی
کشورهای همانند امریکا و کشورهای غربی و چین دارن تلاش میکنند تا برق رو از طریق خورشید به دست بیارن که در این بین هم هزینه کمتری میبره هم برای نگهداری به بودجه کمتری نیاز داره .ولی متاسفانه کشور ما جز راکتور اتمی چیزی دیگری به ذهنشون نمیرسه.
یادی کنم از دریاچه ارومیه که خدا بیامرز زمانی مسئولین بی فکر ما و مردم خیال میکردن میتونند با اب دریاچه ارمیه کشاورزی پایداری داشته باشن ولی حال جز نابودی دریاچه هیچ کار بزرگی انجام نگرفته
قرار بود حدودا هفت سال پیش، از دریاچه وان ترکیه به ارومیه ایران کانال کشی بشه ولی بدلیل پیچیدگی های فنی و عدم تصویب بودجه و مخافت برخی ها و خصوصا نداشتن نقشه جامع کشاورزی منطقه، این امر امکانپذیر نشد.
مدل کانال کشی در قزاقستان و ترکمنستان از دریاچه بسته خزر مدتهاست انجام شده و بهره برداری های مختلفی داره و در جنوب نیز در برخی مناطق امارات به صورت محدود و حلقوی مدت هاست آن هم از خلیج متصل به اقیانوس! عملیاتی شده و حتی جزایر مصنوعی نخل ساختند که بهره برداری توریستی نیز میکنند.
از آنجایی که جنوب ایران یک دهه با قحطی شدید همراه بوده و عمق دسترسی به آب از ۲۰ متر به بیش از هزار متر رسیده لذا ایجاد سدها همچون سلمان فارسی بی حکمت نبوده وگرنه باعث مهاجرت گسترده میشد. از طرف دیگر چون خاک به عنوان فیلتر عمل میکنه انتقال آب شور علاوه بر اینکه باعث تجدید خاک و جلوگیری از نشست میشه باعث جبران طبیعی آب شیرین میشه اون هم با توجه به عمق خشک کیلومتری. لذا فقط با احساسات و بدون استفاده از تجربه دیگر کشورها نمیشه چنین ایده ای رو سریعا رد کرد. سلول های خورشیدی بهره وری کمی دارند و دوام آنها کمتر هست ولی سوخت های هسته ای بیش از دو دهه عملیاتی هستند که با پسمانداری دوباره به چرخه بر می گردند.
این هم نمونه آماده به خدمت راکتور چین که برای گسترش انرژی پاک محلی و بومی با تولید ۱۶۰ بیلیون کیلووات ساعت میتونه برای ۱۰۰ میلیون خانوار چینی برای یکسال استفاده بشه. اولویت چین و روسیه انرژی پاک هسته ای است نه خورشیدی.
https://news.cgtn.com/news/3d3d514f3541544e31457a6333566d54/share.html
نظریه حلقوی فکر جالبی هست که از یک طرف خلیج فارس، کانال وارد بشه و چند شهر رو دور بزنه و دوباره به خلیج فارس بریزه مثل رودخانه میشه که قطعا آبادانی میاره، چنین نمونه ای در امارات هست
“دبی مارینا” دقیقا کانال کشی از خلیج فارس داره که اطراف آن کلی ساختمانهای قشنگ، مسیر پیاده روی، دوچرخه سواری، کشتیرانی تفریحی، قطار برقی و کلی پارک محلی و بیمارستان و فروشگاه های بزرگ و … هست منظره ای بسیار عالی با مهندسی مدرن
کمربند آبی منطقه ای همچون کمربند شهری گراش میتونه جذاب باشه بیشتر کشورها از تکنولوژی روز استفاده میکنند برای رفاه بیشتر مردم. من فکر کنم اگر محیط زیستی ها هنگامی که میخواستند اولین قنات تاریخ رو بزنند حتما مخافت میکردند !!!
کشور آلمان از سال ۲۰۱۰ تا کنون سرمایه گذاری عظیمی را برای تامین انرژی مورد نیاز خود از منابع تجدید پذیر آغاز کرده است و حالا با ثبت رکورد تولید ۸۵ درصد برق مصرفی خود از منابع تجدید پذیر به عنوان سردمدار این حرکت در دنیا به حساب می آید.
رکورد مذکور در هفته آخر ماه آوریل امسال به ثبت رسیده و حالا تنها آب، باد، خورشید و منابع بیولوژیک تامین کننده های اصلی انرژی مردم این کشور اروپایی به حساب می آیند.
احتمالاً تا سال ۲۰۳۰ کل برق آلمان از منابع تجدید پذیر تامین خواهد شد
لازم به ذکر است که در اختیار داشتن فصلی پر از روزهای بادی و آفتابی نقش به سزایی در ثبت رکورد مذکور داشته است و در طی این مدت فعالیت تمام نیروگاه های زغال سنگی این کشور به حالت تعلیق درآمده و نیروگاه های اتمی نیز با حداقل توان خود کار کرده اند.
چنین دست آوردی حتی برای خود آلمانی ها نیز شگفت انگیز است، چرا که سهم فوق در مدت مشابه سال قبل تنها حدود ۴۰ درصد بود. برای مقایسه بد نیست بدانید که بر اساس آمارهای رسمی، کشور آمریکا در سال ۲۰۱۵ تنها ۱۷ درصد از برق مورد نیاز خود را از منابع تجدید پذیر تامین نموده است.
اگر کار به همین منوال پیش برود انتظار آن وجود دارد که کشور آلمان بتواند تا سال ۲۰۳۰ به طور کامل از سایر منابع تامین انرژی برای تولید برق بی نیاز شود. گفتنی است که بر طبق برنامه از پیش اعلام شده، این کشور تا سال ۲۰۲۲ کلیه نیروگاه های اتمی خود را تعطیل خواهد کرد.
منبع:digitaltrends
به دو علت آلمان کمتر از انرژی هسته ای استفاده میکنه:
۱. مساحت آلمان حدود ۳۵۸ هزار کیلومتر مربع و مساحت ایران حدود یک میلیون و ۶۵۰ هزار کیلومتر مربع هست یعنی حدود ۴.۵ برابر ایران بزرگتر هست ولی جمعیت تقریبا یکسان ۸۰ میلیونی دارند. لذا تولید و انتقال برق و تولید آب شیرین برای جاهای دوردست باید متنوع باشه وگرنه صرفه اقتصادی نداره.
۲. آلمان معادن اورانیوم کمتری داره و برای واردات و فرآوری هزینه زیادی باید متحمل بشه لذا به روشهای جایگزین روی آوردند. در ایران با توجه به منابع معدنی در دسترس که خیلی جاها هنوز اکتشاف صورت نگرفته مزیت بالای نسبی داره همچون معدن روباز (نه عمقی) بندرعباس که هزینه استخراج کمی داره و همچنین تاسیساتی که برای فرآوری سنگ اورانیوم و تهیه “کیک زرد” در کنار این محل وجود داره آماده هست.
لذا در طرح بالا، طرح تلفیقی با پوشش سلولهای فوتوولتاییک روی کانال آب پیشنهاد شده که هم از تبخیر آب جلوگیری بشه و هم از منبع خورشید هم استفاده بشه. آلمان هم قطعا شرایط اقلیمی و اقتصادی خودش رو در نظر میگیره. قزاقستان و کانادا که بزرگترین تولید کنندگان اورانیوم هستند به آلمان صادرات دارند. اگر ایران از این شرایط اقلیمی و معدنی استفاده نکنه و چشمش همه به سوخت فسیلی باشه باز ممکنه کشورهای عربی در فرآوری جلو بزنند و برخی مسئولین هم بگن بفرستیم امارات فراروی کنند و بعد خودمون استفاده کنیم. همچنان که عهدنامه اقلیمی پاریس، کشورهای جهان سوم رو وابسته تکنولوژی و اقتصادی و حتی وابسته نیروی کار ماهر کشورهای پیشرفته کرده. لذا اگر کلی نگر باشیم هم اشتغال ایجاد میشه و هم تولیدات جانبی رونق میگیره که در اینجا مدیریت نقش اصلی داره.
طرح راکتور محلی جالب و قابل بررسی است. ضمن تشکر از نویسنده بابت ورود به بحث فردآبرق چند ابهام و چند نکته در این طرح وجود دارد.
۱. انتقال آب از خلیج فارس به منطقه با احداث کانال به دلیل اختلاف ارتفاع(حدود ۹۰۰متر) و وجود مناطق کوهستانی بین ساحل و منطقه عملا امکان پذیر نیست یا حداقل توجیه ندارد.
۲. نیروگاه های هسته ای به دلیل مصرف زیاد آب در راکتور و سیکل بخار معمولا در سواحل دریا احداث می شوند.
۳. تولید برق از انرژی های تجدید پذیر بخصوص خورشیدی و بادی به دلیل اینکه میزان انرژی ورودی متغیر بوده و به میزان تابش یا سرعت باد که در کنترل انسان نیست وابسته است، به تنهایی نمی تواند به عنوان نیروگاه‌های پایه تامین برق یک کشور استفاده شود. لذا علاوه بر گسترش استفاده از انرژی های تجدید پذیر نباید از توسعه نیروگاه‌های هسته ای، سیکل ترکیبی، بخار و گازی غافل شد.
خوبه که نمی خواهید هایپرلوپ بین لندن و نیویورک از وسط اقیانوس بزنید که کلی هزینه داشته باشه. بنظرم برای احیای آب باید هزینه کرد. فراعنه مصر هزینه و مدیریت داشتند که هنوز آثارشان عبرت هست یا حتی هخامنشیان در ایران. کارهای سخت، مردان بزرگ و ایده های جسورانه میخاد. بنظر من هم باید از چندین طرح ترکیبی برق و آب و تصفیه آب داشت. مثلا جداسازی آب شرب از آب نوشیدن که بای آبفا هرچه زودتر لوله کشی جدا انجام بده
سلام با تشکر از زحمات محققین لطفا امکانسنجی انجام پروژه نیروگاه هسته ای ، تعمیر و نگهداری، ریز هزینه ها و هزینه تولید آب شیرین و برق را محاسبه بفرمایید تا معلوم شود قابل انجام است یا خیر.نیروگاه بوشهر که چندین سال است معطل مانده و خبر های نمادین مخابره می شود.خود بوشهر با وجود دریا مشکل آب دارد. lمنتظر پاسخ منطقی هستم