صنایع سنگین میتسوبیشی و هیتاچی نیروگاههای هستهای ژاپن را احیا میکنند
صنایع سنگین میتسوبیشی
رآکتور MHI که با همکاری چهار شرکت ژاپنی - هوکایدو الکتریک پاور، کانسای الکتریک پاور، شیکوکو الکتریک پاور و کیوشو الکتریک پاور ساخته شده است، با عنوان یک رآکتور مطابق با الزامات نظارتی برای مقاومت در برابر بلایای طبیعی و امنیت در برابر تروریسم و رویدادهای پیشبینینشده تبلیغ میشود. فناوری SRZ-۱۲۰۰ با ترکیب درسهای آموخته شده از حادثه فوکوشیما دایچی، یک رآکتور آب سبک پیشرفته در کلاس ۱۲۰۰ مگاواتی است. طراحان این رآکتور درسهای آموخته شده خود را به عنوان مکانیزمهای ایمنی در طراحی آن منعکس کردهاند که دربرگیرنده، اما محدود به، طراحی پیشرفته آکومولاتور و سیستمهایی است که بهطور موثری احتمال انتشار رادیواکتیویته را در صورت وقوع یک حادثه فرضی کاهش میدهد. حروف SRZ مخفف امن، انعطافپذیر و نهایی است.
یک رآکتور آب سبک با آب معمولی خنک میشود و بهطور کلی سه نوع از این رآکتور وجود دارد که شامل تحت فشار، جوشان و فوق بحرانی است. یک نیروگاه هستهای متوسط، ۱۰۰۰ مگاوات یا یک گیگاوات برق تولید میکند. شرکت MHI متخصص ساخت رآکتورهای آب تحت فشار (PWR) در ژاپن است. این شرکت در ساخت و نگهداری تمام ۲۴ رآکتور PWR ساخته شده در ژاپن شرکت داشته است و همه را به جز چند مورد اولیه طراحی و تولید کرده و ساخته است. طبق گزارش انجمن جهانی هستهای، در حال حاضر ۳۳ رآکتور هستهای در ژاپن وجود دارد که به عنوان قابل بهرهبرداری طبقهبندی میشوند. از این تعداد، ۱۶ رآکتور دارای سیستم PWR و ۱۷ رآکتور دارای فناوری آب جوش (BWR) هستند.
دو سازنده دیگر نیروگاه هستهای ژاپن، هیتاچی و توشیبا، از فناوری BWR استفاده میکنند. آکومولاتور یک دستگاه تزریق غیرفعال است که خنککننده رآکتور را در صورت بروز حادثه از دست دادن مایع خنککننده پر میکند، شبیه حادثهای که باعث فاجعه فوکوشیما در سال ۲۰۱۱ شد. علاوه بر این، در ادامه بیانیه مطبوعاتی تصریح شده که طراحی SRZ-۱۲۰۰ برای افزایش انعطافپذیری عملیاتی در نظر گرفته شده است که بهطور موثر امکان انتقال توان الکتریکی را در کنار منابع دیگر انرژی الکتریکی متغیر مانند انرژیهای تجدیدپذیر فراهم میآورد.
همچنین توانایی انطباق SRZ-۱۲۰۰ برای تولید هیدروژن نیز مورد مطالعه قرار خواهد گرفت تا اطمینان حاصل شود که تمام استفادههای بالقوه انرژی تولید شده از این نیروگاه بهطور موثر و پیشگیرانه برای همه نیازهای جامعه اعمال میشود. صنایع سنگین میتسوبیشی اکنون با هدف ایجاد یک منبع انرژی ایمن، پایدار و بدون کربن برای ژاپن به مرحله طراحی اولیه آن رسیده است. با شرایط کنونی، تجاریسازی آن در اواسط دهه ۲۰۳۰ پیشبینی میشود. اگر فعالیت SRZ-۱۲۰۰ موفقیتآمیز باشد، ممکن است تجارت انرژی هستهای MHI در خارج از کشور را احیا کند.
هیتاچی-جنرال الکتریک
محصول مشارکت Hitachi-GE یک BWR پیشرفته خواهد بود که دارای سیستم خنککننده غیرفعال (بدون نیاز به برق) و یک سیستم تهویه است که رادیواکتیویته را فیلتر میکند. براساس گزارشی که در وبسایت شرکت برق توکیو (TEPCO) ذکر شده است، در ساخت این رآکتور به دو دلیل اصلی فاجعه هستهای فوکوشیما مد نظر قرار گرفته است. در آن حادثه، سیل ناشی از سونامی تجهیزات برق اضطراری را از کار انداخت و در نتیجه تجهیزات خنککننده را بیفایده کرد. در نتیجه، آب داخل مخازن تحت فشار واحدهای ۱ تا ۳ تبخیر و باعث افت سطح آب شد.
در ارتباط با افت سطح آب، میلههای سوخت (میلههای پر از سوخت هستهای مانند اورانیوم) از سطح آب خارج شدند و هیدروژن از واکنش شیمیایی بین میلههای سوخت و بخار آب تولید شد. این هیدروژن در داخل ساختمانهای رآکتور انباشته شد و باعث انفجارهای هیدروژنی در واحدهای ۱ و ۳ شد که سقف و دیوارهای ساختمانهای رآکتور را منفجر کرد. در واحد ۴ نیز هیدروژن از طریق لولههای تهویه مشترک که برای بیرون راندن هوا از داخل مخزن نگهدارنده واحد ۳ استفاده میشود، به داخل ساختمان رآکتور جریان یافت و در ساختمان رآکتور که ما فرض میکنیم انفجاری رخ داده است، تجمع کرد. تجاریسازی رآکتور جدید Hitachi-GEنیز در اواسط دهه ۲۰۳۰ پیشبینی میشود. در این میان، دولت ژاپن در حال فعال کردن تعداد بیشتری از رآکتورهای تعطیل شده پس از فوکوشیما است.همچنین در حال بررسی تمدید محدودیت ۶۰ساله فعلی برای بهرهبرداری از نیروگاه هستهای است.
GEH و رآکتورهای مدولار کوچک
هیتاچی دارای دو سرمایهگذاری مشترک با جنرال الکتریک است. در اوایل سپتامبر، شرکت سرمایهگذاری مشترک هیتاچی جنرال الکتریک (GEH) و شرکت مهندسی صنایع سنگین Sheffield Forgemasters توافقی برای همکاری در زمینه استقرار احتمالی رآکتورهای کوچک مدولار (BWRX-۳۰۰ (SMRدر بریتانیا اعلام کردند. فناوری BWRX-۳۰۰ یک رآکتور آب جوش ۳۰۰ مگاواتی است که به ویژگیهای ایمنی غیرفعال مجهز شده است و برای ارائه توان الکتریکی بار پایه انعطافپذیر با قیمتهای رقابتی با نیروگاههای سیکل ترکیبی گاز طبیعی طراحی شده است و بر اساس هر مگاوات تولید، ساخت آن ارزانتر از نیروگاههای هستهای معمولی است.
شفیلد فورجمسترز که عملیات آهنگری و ریختهگری تجهیزات سنگین را برای استفاده در صنایع هستهای، نیروگاههای حرارتی و تجدیدپذیر، صنعت فولاد، دریایی و صنایع دفاعی طراحی و تولید میکند، در دسامبر ۲۰۲۱، قراردادی را برای طراحی فورجینگ رآکتورهای کوچک مدولار (SMR) رولزرویس امضا کرد. مدیرعامل این شرکت، دیوید باند به مطبوعات گفت: رآکتورهای SMR پتانسیل تبدیل شدن به استانداردی برای تولید برق هستهای غیرنظامی را دارند و به عنوان یک فناوری نوظهور، سابقه طولانی ما در تامین قطعات و تجهیزات درجه هستهای، تجربه فنی فراوانی را به بازار میآورد.