تُناسب الطاقة النووية ذلك، وخلال الأشهر القليلة الماضية، أعلنت أمازون، و غوغل، و مايكروسوفت جميعها عن صفقات طموحة لاقتنائها لعملياتها. تهدف بعض الخطط إلى تأمين الطاقة في المدى القريب من محطات توليد الطاقة القائمة. وتُركز خطط أخرى على اللعبة الطويلة وتشمل استثمارات في طاقة نووية من الجيل القادم و مفاعلات صغيرة مُدمجة (SMRs) التي لم تظهر بعد على نطاق تجاري.

“لقد ازدادت مراكز البيانات في الحجم، والتكنولوجيا الذكية تُغير بشكل جذري توقعات الطاقة المستقبلية”، يقول دان ستوت، مؤسس مستشاري الطاقة النووية المتقدمة في تشاتانوغا، تينيسي. “في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، ستقلّ نسبة الفحم في الشبكة وسيكون هناك بعض القيود على الغاز. لذا فإن كثافة الطاقة النووية واعتماديتها العالية وخلوها من الكربون هي عوامل جذابة، وشركات التكنولوجيا بدأت تُبادر باتخاذ إجراءات بشأن عمليات النشر النووية الجديدة”، كما يقول.

تقنية عملاقة تُوجّه اهتمامها نحو الطاقة النووية

بدأت شركة أمازون سلسلة الإعلانات العامة في مارس عندما اشترت مركز بيانات مجاور لمحطة طاقة نووية في بنسلفانيا. جاء الشراء مع 300 ميجاوات من الكهرباء خلف العداد. وبعد إتمام الصفقة، طلبت أمازون 180 ميجاوات أخرى. وقد أثار الطلب ضجة حول الإنصاف في الطاقة، وفي نوفمبر رفض المنظمون الطلب، مما جعل أمازون تبحث عن خيارات أخرى. تراقب شركات التكنولوجيا الوضع الذي يُحدد سابقة بإمعان.

في هذه الأثناء، كانت شركة مايكروسوفت تُبرم اتفاقًا مع كونستليشن إنرجي لإعادة تشغيل مفاعل نووي مُغلَق في جزيرة ثري مايل – موقع أسوأ كارثة نووية في تاريخ الولايات المتحدة. تُنص الخطة، التي تم الإعلان عنها في سبتمبر، على تزويد المفاعل بـ 835 ميجاوات لمُشغل الشبكة بي.جي.إم، وشراء مايكروسوفت لكمية كافية من هذا الطاقة لتُعادل الكهرباء المُستهلكة من قبل مراكز بياناتها في منطقة بي.جي.إم إنتركونيكشن.

ثم في شهر أكتوبر، وبفارق يومين فقط، أعلنت كل من جوجل وأمازون عن استثمارات في شركات ناشئة تُطوّر مفاعلات نووية صغيرة (SMR). قد يُمكن الحجم الأصغر والتصميم المُتَحَرّك لمفاعلات SMR من بناءها بشكل أسرع وأرخص وأكثر قابلية للتوقّع من المفاعلات النووية التقليدية. كما أنها تأتي مع ميزات أمان مُحسّنة، ويمكن بناؤها أقرب إلى خطوط النقل.

لا يزال من المتوقع أن تمرّ محطات الطاقة الصغيرة (SMRs) بخمس سنوات على الأقل قبل بدء تشغيلها تجاريًا في الولايات المتحدة. فقد تم إلغاء أول محطة SMR مخطط لها في الولايات المتحدة قبل عام واحد بسبب ارتفاع التكاليف ونقص العملاء. (وتبني الصين محطة طاقة صغيرة (SMR) تُدعى لينغلونغ وان على جزيرة هاينان، ومن المقرر أن تدخل حيز التشغيل في عام 2026).

للتحرك قدماً، قادت أمازون جولة تمويل بقيمة 500 مليون دولار أمريكي لدعم شركة X-energy في روكفيل، ميريلاند، التي تُطوّر محطة طاقة صغيرة (SMR) مبردة بالغاز. سيساعد التمويل شركة X-energy على الانتهاء من تصميم المفاعل وبناء منشأة تصنيع الوقود النووي. والخطّة هي بناء عدة محطات طاقة صغيرة (SMRs) لإنتاج ما لا يقل عن 5 غيغاواط إجمالاً بحلول عام 2039. وسوف تُنتج كل مفاعل 80 ميغاواط من الكهرباء.

جوجل، من جانبها، تدعم [[LINK22]]شركة [[LINK22]]كايرس باور[[LINK23]] بموافقة تطوير بقوة 500 ميجاواط اتفاقية. الشركة المتمركزة في الالاميد، كاليفورنيا، تُطوّر مفاعلًا نوويًا صغيرًا مُبردًا بمُلح فلوريد مُصهور، وحصلت على تراخيص البناء من لجنة تنظيم الطاقة النووية الأمريكية لبناء منشأتين تجريبيتين، كلتاهما في أوك ريدج، تينيسي. تقول الشركة إن المنشآت ستكون جاهزة للتشغيل بحلول عام 2030.

وقود TRISO يُوعد بتصغير المفاعلات

المفاعلات التي تُطوّرها كل من كايرس وإكس-إنرجي تعمل على وقود جسيمات مُتَحَوِّلة ثلاثية البنية (TRISO). وهو مصنوع من اليورانيوم، والكربون، والأكسجين المُحاطة بنوى من الجرافيت بحجم بذرة الخشخاش. تُحمّل النوى في كرات بحجم كرة الجولف تُسمى الحصى، وهي مصنوعة أيضًا من الجرافيت. تحتوي كل حبة من الحصى على آلاف من نوى الوقود.

يُمكن لهيكل تغليف الحصى وقاية الوقود من درجات الحرارة العالية جدًا، لذا حتى في أسوأ الحوادث، لن تذوب الحصى. يقول مايك لوفير، المؤسس المشارك لشركة كايروس، إنّ الطلاءات “توفر بشكل أساسي الوظائف الرئيسية للسلامة التي توفرها الهياكل الخرسانية الكبيرة لحماية المفاعلات التقليدية”.

إذا وافقت الجهات التنظيمية، فقد يُمكن من الميزة المُدمجة لحماية التفاعل تقليص مساحة محيط محطات الطاقة النووية عن طريق تقليل حجم هياكل الحماية. طورت وزارة الطاقة الأمريكية وقامت بـ اختبارات مُكثفة للوقود TRISO خلال العقدين الماضيين.

سيتبنى كايروس وقودًا من نوع TRISO في مفاعله المبرد بالملح الفلوري عالي الحرارة، ومنخفض الضغط. وفي هذا التصميم، تُخضع حبيبات الوقود في قلب المفاعل للانشطار النووي، مُنتجةً حرارةً تنتقل إلى الملح المنصهر المحيط. تنقل مُبادلات الحرارة الحرارة إلى غلي الماء وإنتاج البخار، الذي يُدير التوربين ويُنتج الكهرباء. يُشير لوفير إلى أن الملح المنصهر يعمل كحاجز أمني إضافي، حيث يمتص كيميائيًا أي منتجات انشطار تخرج من الحبيبات. يُشير لوفير إلى أن كل مفاعلات كايروس التجارية ستُنتج حوالي 75 ميغاواط من الكهرباء.

تخطط شركة X-energy لاستخدام وقود TRISO في مفاعلها الحراري المُبرد بالغاز عالي الحرارة. في هذا التصميم، يتدفق غاز الهيليوم عبر قلب المفاعل. وبينما تخضع حبيبات الوقود للانشطار، يستخرج الغاز الحرارة، التي تُستخدم لغلي الماء وتوليد بخار يدفع التوربين. ستُعاد حبيبات الوقود باستمرار عبر المفاعل، مروراً بها حوالي ست مرات. يقول بينجامين رينكي، نائب رئيس تطوير الأعمال العالمية في X-energy: “يشبه المفاعل آلة حلوى الجيلي”. يدفع برغي ميكانيكي حبيبة الوقود في مِعْدَنٍ خارج النظام، ويتم فحص الحبيبة للتأكد من أنها قد احترقت بالكامل. وإذا لم تكن كذلك، تُعيدها إلى أعلى المفاعل، كما يقول.

تُجري شركة X-energy جهودًا للحصول على ترخيص لإنتاج وقود TRISO على نطاق تجاري في منشأة تُخطط لبنائها في أوك ريدج. الزبون الأول للشركة، وهو مصنع [[LINK30]]بتروكيماويات دايو [[LINK30]] في سيدي ريف، تكساس، يُخطط لاستبدال مدافعه الغازية بـSMRs من شركة X-energy، والتي ستُنتج بخارًا وكهرباءً للمصنع وربما للشبكة الكهربائية. كما تُدعم اتفاقية X-energy مع أمازون مشروعًا يتكون من أربع وحدات بقوة 320 ميجاوات مع شركة [[LINK31]]إينرجي نورثويست [[LINK31]] للخدمات الكهربائية الإقليمية في ريتشلان، واشنطن.

قامت شركات التكنولوجيا خلال العقد الماضي بالاستثمار في الطاقة الشمسية والرياح أيضًا، ولكن الطاقة الناتجة من هذه المصادر متقطعة، وقد لا تكفي لتلبية احتياجات الذكاء الاصطناعي المُستهلك للطاقة.

تشير الترتيبات بين الشركات التكنولوجية الكبرى والمفاعلات النووية الصغيرة إلى بداية اتجاه، وفقًا لما ذكره ستوت. فقد تكون إعلان ميتا الأسبوع الماضي، عن طلبها لعروض لـ 4 جيجاوات من الطاقة النووية، أحدث إضافة إلى هذا الاتجاه، لكنه على الأرجح ليس الأخير. يقول ستوت: “أتوقع أن يكون هناك المزيد”.

تم تحديث هذا المقال في 10 ديسمبر 2024 لتوضيح الاتفاق بين جوجل و شركة كايروس باور.

المصدر: المصدر