آیا ساخت پیشران هسته‌ای ارزش فنی و اقتصادی دارد؟

به گفته وی، ایران باید تکنولوژی را در حوزه موتور‌های کشتی‌ها داشته باشد که کشتی ها بتوانند مسافت طولانی را بدون سوخت‌گیری مجدد طی کنند و نفتکش‌ها نیز آسیب کمتری ببینند.

امروزه تقریباً همه کشتی های باربری و نفتکش دنیا از سوخت های فسیلی استفاده می کنند. کشتی های نفتکش به طور معمول بین 15 تا 25 سال و کشتی های باربری نیز دستکم 20 سال عمر می کنند. هر چند سوخت های فسیلی برای کشتی ها به دلیل اینکه از ساده ترین مشتقات نفت خام هستند بسیار ارزان تمام می شوند اما استفاده از این نوع سوخت های فسیلی باعث تولید میزان بسیار زیادی سولفور در سال می شود. هر کشتی باربری بزرگ در سال 5 هزار تن سولفور تولید می کند که معادل میزان ایجاد شده از این ماده توسط 50 میلیون دستگاه خودرو است.

بررسی های مشرق نشان می دهد در دنیا کشتی غیرنظامی غول پیکیری وجود دارند که از پیشرانه اتمی بجای فسیلی استفاده می کنند، میزان انرژی آزاد شده از هر کیلوگرم سوخت هسته ای با اورانیوم 3٪ غنی شده، تقریباً 260 برابر همین مقدار سوخت فسیلی است.

اما آنچه باعث شده تا کنون پیشرانه هایی با سوخت فسیلی یکه تاز باشند مسائلی غیر از حساب و کتاب های مستقیم است. در واقع مسائل ایمنی در پیشرانه های اتمی بسیار چالش برانگیز هستند به طوریکه یکی از مشکلات پیش روی کشتی های کاربر این پیشران، مسائل بیمه ای و ارقام بالای آن است. از اینرو بیشتر سازندگان بزرگ کشتیهای تجاری، چندان تمایلی به صرف هزینه برای توسعه راکتورهایی که شرایط استفاده غیرنظامی را برآورده کند نداشتند.

اما در سال های اخیر خبرهای متعددی از گرایش مجدد برخی کشورها نظیر آمریکا، روسیه و چین به سوی پیشرانه های هسته ای برای شناورهای تجاری منتشر شده است. پیشرفت فناوری تجاری هسته ای که منجر به کاهش هزینه های تولید، افزایش ایمنی، کاهش نیاز به سوختگیری مجدد که خود دردسرهای فراوانی به همراه دارد از جمله عواملی است که بار دیگر مزیت های این نوع پیشرانه ها را برای کشتی های غیرنظامی پررنگ کرده است.

پیشرانه های هسته ای بسته به سطح فناوری هر 4 سال،‌ 13 تا 15 سال و در نمونه های جدید 25 تا 30 سال نیاز به سوختگیری دارند و دوره عمر آنها کاملاً با پیشرانه های فسیلی قابل رقابت است.

نگاهی به چند کشتی مهم که از پیشرانه اتمی استفاده کرده یا می کنند

از سوی دیگر هر چند نسبت وزن به توان تولیدی برای یک پیشرانه اتمی سیکل بخار تا حدود 5.4 و برای پیشرانه اتمی توربین گاز تا 1.5 برابر یک پیشرانه دیزلی می رسد اما در واقع باید حجم سوختی که باید برای طی مسافت مورد نظر حمل می شود را نیز در نظر گرفت.

در این صورت در مقایسه دو پیشرانه اتمی فوق با نوع دیزلی، وزن پیشران دیزلی به علاوه سوخت مورد نیاز برای 10 روز سفر با سرعت 20 گره دریایی(37 کیلومتر بر ساعت) به ترتیب 1.07 و 3.86 برابر است. این در حالی است که اولاً برای سفرهای طولانی تر، وزن و حجم سوخت فسیلی باز هم بیشتری نیاز است. ثانیاً آمار فوق بر اساس تحقیقاتی روی پیشران های موجود در دهه 1990 بررسی شده و برای نمونه های جدید در حال توسعه پیشرفت پیشرانه های اتمی بسیار قابل توجه و بیشتر از کاهش مصرف سوخت موتورهایی با سوخت فسیلی بوده است.

همانطور که گفتیم حجم سوخت مورد نیاز برای یک سفر دریایی متوسط رو به بالا میزان زیادی از حجم مفید بار را اشغال می کند در حالی که پیشرانه های اتمی جدید با چند ده کیلوگرم اورانیوم امکان سفر دریایی تا 40 برابر شعاع کره زمین را می دهد.

توجه داریم چگالی اورانیوم حدوداً 20 برابر چگالی سنگین ترین نوع سوخت فسیلی کشتی ها است بنابراین هر کیلوگرم از آن یک بیستم مقدار مشابه از سوخت فسیلی فضا اشغال می کند. اگر کشتی Sevmorput را معیار مقایسه قرار دهیم در حالی که برای چند ده سال دریانوری 150.7 کیلوگرم اورانیوم در راکتور آن قرار داده شده، حجم سوخت فسیلی مورد نیاز برای این مدت چند صدهزار برابر حجم این مقدار اورانیوم است که دریافت و ذخیره آن هم زمان زیادی لازم داشت. بنابراین در یک دوره عمر طولانی، پیشرانه های اتمی در صورت حل کامل مشکلات پیش گفته، بسیار مناسب تر از انواع فسیلی هستند.

البته سایر کاربری های پیشرانه اتمی دریایی کماکان به قوت خود باقی است. علاوه بر ناوهای هواپیمابر و زیردریایی های حامل موشک های بالستیک، در سالهای اخیر زیردریایی های تهاجمی رده وزنی متوسط نیز با پیشرانه های کم حجم و با یکبار سوختگیری برای همیشه ساخته شده اند. با توجه به اینکه این نوع پیشرانه ها احتیاج به اکسیژن ندارند بنابراین مدت زمان زیر آب ماندن زیردریایی های جدید نیز بسیار افزایش یافته است. امروزه کاربرد این راکتورها علاوه بر شناورهای دریایی نظامی کوچکتر مانند زیردریایی های کلاس متوسط، رزمناوها و ناوشکن ها در شناورهای لجستیکی هم مورد توجه بوده و در زمینه غیر نظامی هم سازندگان بزرگ، طرح هایی برای بازگشت به کشتی های باربری با سوخت اتمی را ارائه داده اند.

به گزارش مشرق، میزان ارتباط فناوری راکتور های دریایی با کوچکترین نمونه های تولید برق نیز از مواردی است که توجه به آن توجیه اقتصادی سرمایه گذاری روی چنین فناوری را روشن تر می سازد. در واقع فناوری راکتورهای رده کوچک و رده میکرو با ضریب ایمنی بالا دارای مشابهت های زیادی است و رویکرد کشورها به ایجاد نیروگاه های کوچک در تعداد بیشتری از مناطق می تواند با توسعه راکتورهای کوچک برای شناروهای دریایی همپوشانی داشته باشد. در نتیجه هزینه های توسعه این فناوری تعدیل می شود.

با سوخت چند درصد می توان پیشرانه کشتی ها را راه انداخت؟

رویکرد کشورهای صاحب فناوری در شرایطی که تلاش می کنند وابستگی خود را به سوخت های فسیلی و نفت کشورهای جهان سوم کمتر کنند عاملی است که در نظر گرفتن آن می تواند انگیزه شروع حرکت در زمینه ساخت پیشرانه های اتمی دریایی را تقویت کند. توجه داریم از این کشورها بعید نیست پس از توسعه و همه گیر کردن چنین پیشرانه هایی در محصولات خود با وضع قوانین سختگیرانه و به بهانه هایی مانند حفاظت از محیط زیست، محدودیت های فراوانی را برای کشورهای دیگر ایجاد کنند.

هر چند عمق دانش هسته ای کشور بسیار بالا بوده و سطح کارهای تحقیقاتی متخصصان و پژوهشگران کشورمان در رده کارهای قابل توجه جهانی است با این وجود هنوز هم سطح صنعت و فناوری هسته ای کشورمان برای دنیا کاملاً‌ شناخته شده نیست. به عنوان مثال کمتر کارشناس خارجی باور داشت ایران پس از عدم توفیق در خرید سوخت مورد نیاز راکتور تحقیقاتی تهران با غنای 20٪ در مدت کوتاهی موفق به ساخت بومی و رساندن آن به مراحل استفاده صنعتی شود. بنابراین ضمن اینکه دانش به عنوان نیمی از راه در اختیار متخصصان کشورمان است، فناوری هم به عنوان نیمه اصلی و تکمیل کننده برای موجود شدن محصول با تلاش و برنامه ریزی توسط فرزندان این مرز و بوم قابل دستیابی است.

آنچه باید توجه داشت میزان غنای سوخت اتمی مورد نیاز برای پیشرانه های هسته ای دریایی است. برای مثال راکتورهای جدید OK-900A که در ناوگان یخ شکن های آرکتیکای روسی استفاده می شود از اورنیوم 20 تا 90 درصد و به طور متوسط 60 درصد استفاده می کند و راکتور KLT-40 در کشتی Sevmorput به طور معمول با اورانیوم 30 تا 40 درصد یا 90 درصد کار می کند.

بنابراین برای رسیدن به پیشرانه های اتمی، صنعت هسته ای کشور احتمالا ناگزیر به ارتقاء سطح غنی سازی هسته ای به میزان متوسط راکتورهای جدید دریایی یعنی 50 تا 60 درصد خواهد بود.

این کار با توجه به وضع (تمدید) تحریم های جدید و بهانه تراشی مختلف آمریکا و برخی کشورهای غربی برای عدم اجرای تعهدات خود در برجام، می تواند گام مؤثری برای خنثی و بی اثر کردن این فشارها و قدمی مناسب برای نشان دادن جدیت ایران برای مقابله با این نقض توافقات باشد؛ به شرطی که با لبخندها و وعده های دوباره طرف مقابل، متوقف نشود.