انقلاب جدید انگلیس؛ بازیافت گرافیت برای نیروگاه‌های هسته‌ای و کاهش کلی زباله‌ها!

اگه اهل خبرهای انرژی و تکنولوژی‌های جدید باشید، حتماً این موضوع براتون جالبه: الان دانشگاه منچستر تونسته بودجه‌ای برای یه پروژه خفن دریافت کنه که می‌خواد مسیر استفاده از گرافیت توی نیروگاه‌های هسته‌ای رو کاملاً تغییر بده!

بیاید یکم صمیمی‌تر براتون توضیح بدم. یه گروه خفن از دانشگاه‌ها، مثل منچستر، آکسفورد، پلیموث و لافبرو، دور هم جمع شدن و برنامه‌ای گذاشتن که اسمش رو گذاشتن ENLIGHT (یعنی Enabling a Lifecycle Approach to Graphite for Advanced Modular Reactors، یا به فارسی ساده‌تر: راهکار چرخه‌ی عمر گرافیت برای راکتورهای مدولار پیشرفته).

هدف این برنامه چیه؟ دو تا مسئله بزرگ رو هدف گرفته: یکی این‌که چطور کشور انگلستان بتونه خودش گرافیت مناسب برای نیروگاه هسته‌ای تولید کنه و وابسته به واردات نمونه، و دوم این‌که با حجم زیادی از زباله‌های گرافیتی که توی این نیروگاه‌ها تولید می‌شن، چیکار باید کرد.

خب، اصلاً گرافیت این وسط چیه و چرا اینقدر مهمه؟ گرافیت یه نوع کربنه که توی راکتورهای هسته‌ای کاربرد خیلی مهمی داره – هم به عنوان ماده‌ای که به واکنش‌ها کمک می‌کنه و هم برای مقاومت در برابر دما و شرایط خیلی سخت. مثلا توی راکتورهای پیشرفته، مثل راکتورهای مدولار، یا High-Temperature Gas-cooled Reactors (راکتورهای گازی دمای بالا) و Molten Salt Reactors (راکتورهای نمک مذاب – که از نمک مایع به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌کنن)، نقش زیادی داره. نکته جالب اینه که حدود یک‌سوم هزینه ساخت یه راکتور جدید به خاطر همین گرافیته!

مشکل اینه که انگلستان برای تامین نیازش به گرافیت مجبور بود واردات داشته باشه. اما پروژه ENLIGHT اومده که اوضاع رو تغییر بده. نه‌تنها قراره گرافیت نو تولید کنن که مخصوص راکتورهای آینده باشه، بلکه حتی قرار زباله‌های گرافیتی پرتو‌دیده که الان بیشتر از 100 هزار تُن توی انبارهاشون هست رو بازیافت کنن (اینجا پرتو‌دیده یعنی گرافیتی که توی راکتور مدت زیادی بوده و حسابی رادیواکتیو شده).

این داستان موقعیت هیجان‌انگیزتری هم می‌گیره! چون بخش زیادی از این زباله‌ها مربوط به نیروگاه‌های گازی پیشرفته‌ای هست که تا 2028 قراره از مدار خارج بشن، پس باید فکری اساسی براشون بشه.

برای این برنامه هم کلی بودجه جور شده: یه مبلغ 8.2 میلیون پوند از طرف سازمان EPSRC (که یه نهاد تحقیقاتی مهندسی و فیزیک در انگلیسه) و بقیه‌ش هم از دانشگاه‌ها و شرکت‌های مختلف (کل بودجه با مشارکت شرکت‌ها به حدود 13 میلیون پوند می‌رسه).

یه نکته خفن‌تر: اگه این برنامه موفق بشه، کشور انگلیس می‌تونه تا حدود 2 میلیارد پوند (حدود 2.69 میلیارد دلار!) توی مدیریت زباله‌های آینده صرفه‌جویی کنه. دنیا به سمت انرژی پاک و کربن صفر (Net Zero، یعنی تولید کربن صفر واقعی) میره و انگلیس هم می‌خواد تا 2050 حدود 24 گیگاوات نیروی هسته‌ای جدید بسازه! پس کار این پروژه خیلی ارزشمنده.

حالا تقسیم وظایف هم جالب بوده. آکسفورد مسئول طراحی و انتخاب گرافیت‌های مناسب شده؛ لافبرو روی شبیه‌سازی پیشرفته و بررسی رفتار گرافیت تحت شرایط سخت کار می‌کنه؛ و پلیموث هم آنالیز مواد متخلخل (یعنی بررسی ساختار سوراخ سوراخ گرافیتی که روی کارکردش تاثیر میذاره) رو برعهده گرفته.

یه بخش جذاب قضیه اینه که می‌خوان مواد گرافیتی طراحی کنن که بتونه شرایط فوق‌العاده سخت راکتورهای آینده رو تحمل کنه و همچنین طول عمرش رو ببرن بالا. خلاصه با این پروژه هم قراره مشکل زباله هسته‌ای حل بشه، هم امنیت انرژی کشور بیشتر شه، هم متخصص‌ها و دانشمندان آینده آموزش ببینن!

پروفسور Abby Jones یکی از مسئولین پروژه گفته: «گرافیت هسته‌ای نقش مهمی توی امنیت و کارایی نیروگاه‌های پیشرفته داره، اما تا حالا به واردات وابسته بودیم. الان زمانشه که زنجیره تامین داخلی بسازیم و راه‌های پایدار برای بازیافت و استفاده مجدد گرافیت پیدا کنیم.»

در نهایت اگه عاشق دنیای انرژی پاک و نوآوری هستی، این پروژه می‌تونه نمونه‌ای باشه از اینکه چطور با یه برنامه هوشمند میشه مشکل زباله رو به فرصت بدل کرد؛ هم برای محیط زیست و هم به سود جیب مردم!

منبع: +