اتم سبز

پُل جوزفسون-ترجمه و افزوده: حسن فتاحی . فریدون علی‌مازندرانی . مصطفی روستایی

تا سال‌های سال انرژی هسته‌ای به‌عنوان جایگزینی برای نفت و راه‌حلی برای عبور از قله‌ مصرف نفت [و دیگر انرژی‌های موسوم به فسیلی] مطرح بود [و البته هنوز هم هست]. در دهه 1950م. از انرژی هسته‌ای با نام «بسیار ارزان» نام برده می‌شد. اما هزینه‌های آن سر به فلک کشید و پرسش‌هایی درباره‌ ایمنی آن جوانه زد. انرژی هسته‌ای تا دهه 1980م. با مخالفت فزاینده‌ای از سوی حامیان زیست‌بوم روبه‌رو بود. در دمدمه‌های سده بیست‌و‌یکم و پس از چند حادثه هسته‌ای مانند: تری‌مایل‌آیلند در آمریکا به سال 1979م، چرنوبیل در شوروی فروپاشیده پیشین و اوکراین کنونی به سال 1986م. و فوکوشیما در ژاپن به سال 2011م. مخالفت‌ها با انرژی هسته‌ای بیشتر شد؛ اما حامیان آن ادعا داشتند و دارند که انرژی هسته‌ای «سبز» است. پشتیبانان انرژی هسته‌ای می‌گویند فناوری هسته‌ای یکی از امیدبخش‌ترین راه‌ها برای کُندسازی گرمایش جهانی است؛ زیرا می‌تواند برق بدون کربن تولید کند. امروزه نه‌تنها نمایندگان صنعت هسته‌ای؛ بلکه بسیاری از کارشناسان زیست‌بوم یا همان محیط‌ زیست هم انرژی هسته‌ای را کلیدی راه‌گشا برای پایان‌دادن به بستگیِ جهان به سوخت‌های فسیلی می‌دانند. چنین به نظر می‌رسد که دو حزب جمهوری‌خواه و دموکرات آمریکا با وجود تمام اختلاف‌نظرهایی که با یکدیگر دارند، روی انرژی هسته‌ای با هم توافق کامل و تمام دارند. اینکه باید به آن یارانه پرداخت، پشتیبانی کرد و [همواره] نوسازی و نوین‌سازی شود. بر‌اساس توافق کنگره آمریکا در اواخر ماه ژوئن 2024م. ایالات‌ متحده آمریکا استقرار تسریع‌گر هسته‌ای همه‌کاره و پیشرفته را برای انرژی پاک تصویب کرد تا از انرژی پاک هسته‌ای و بدون انتشار گازهای گلخانه‌ای برای چیزی در حدود یک سده بعدی اطمینان حاصل شود. این لایحه به کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای آمریکا دستور می‌دهد تا صدور مجوزهای ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای پیشرفته را سرعت بخشد. همچنین بخش صادرات فناوری هسته‌ای آمریکا را تقویت کند و شاخص «مزیت» را برای صنعت آمریکا در بازارهای جهانی آسان کند. کنگره و لایحه‌اش یارانه‌های زیادی را برای نوسازی و نوین‌سازی صنعت هسته‌ای ایالات‌ متحده آمریکا ارائه خواهد کرد. به نظر می‌رسد صنعت هسته‌ای از زمان حادثه (ذوب جزئی رآکتور) تری‌مایل‌آیلند به سال 1979م. [همان سالی که در ایران رویداد 57 رخ داد] کمی در رکود فرو‌رفت. سپس از سال 1979م. تا 1988م. [همان سال‌هایی که ایران و عراق درگیر جنگ بودند -جنگ بین سال‌های 1980 تا 1988 بود] ساخت 67 رآکتور هسته‌ای لغو شد و در‌حال‌حاضر 93 رآکتور از مجموع 113 رآکتور، یک‌پنجم برق ایالات متحده آمریکا را تأمین می‌کنند. این‌طور به نظر می‌رسد که انرژی هسته‌ای در رقابت با دیگر گونه‌های انرژی برای تولید برق همواره نیازمند یارانه‌ها و وام‌های اعطایی است. قانون سیاست انرژی در دوره‌ ریاست‌جمهوری جورج بوش به سال 2005م. بیش از 13 میلیارد دلار به صنعت هسته‌ای در قالب یارانه، معافیت‌های مالیاتی، ضمانت وام و موارد دیگر را هدیه داد. با بهره‌گیری از همین قانون و کاری که در زمان بوش شد، در زمان ریاست‌جمهوری اوباما وزارت انرژی آمریکا 8.3 میلیارد دلار برای ساخت دو رآکتور در جورجیا وام اعطا کرد. دولت اوباما سه برابر شدن ضمانت‌های وام برای توسعه تأسیسات هسته‌ای را از 18.5 میلیارد دلار به 54 میلیارد دلار پیشنهاد داد که در آن زمان به‌عنوان تأمین مالی کمینه هفت رآکتور هسته‌ای مدرن بود. اگر انرژی هسته‌ای سبز است و فناوری سده بیست‌ویکم کلید مبارزه با گرمایش جهانی، پس چرا این صنعت کماکان نیازمند وام‌ و مشوق‌های یارانه‌ای از دولت و مالیات‌دهندگان است؟ بررسی تاریخی مختصر از انرژی هسته‌ای در ایالات متحده آمریکا می‌تواند این تصور را از «سبز»‌بودن فناوری هسته‌ای به چالش بکشد. فراتر از مشکلات چشمگیر زباله‌های پرتوزای برجای‌مانده با طول عمر بلند که با سامانه سوختی رآکتورها در ارتباط است، انرژی هسته‌ای هزینه‌های زیست‌بومی دیگری هم دارد. همچنین آلودگی حرارتی زمان ساخت‌وساز دارد و هزینه‌های سرسام‌آور.

پسماند هسته‌ای

در‌حالی‌که انرژی هسته‌ای انرژی کم‌کربن تولید می‌کند، به‌سختی می‌توان آن را یک فناوری سبز نامید. نمایندگان و مهندسان صنعت هسته‌ای از آغاز عصر هسته‌ای از مشکلات زیست‌بومی آن آگاه بودند و قول راه‌حل‌هایی را هم داده‌اند؛ اما چنین به نظر می‌رسد که در انجام آن کوتاهی می‌کنند. نخستین مشکل این است که انرژی هسته‌ای مقدار زیادی پسماند یا به زبان عامیانه زباله بر جای می‌گذارد که مرگ‌بار و خطرناک است. این فرایند پسماند‌اری سه مرحله کلی دارد. نخست استخراج آن، سپس پردازش سوخت مصرفی و در پایان مهار یا ذخیره‌سازی آن. تمام اینها تصویری را که پیش‌روی ماست، ترسناک می‌‌کند. طبق قانون سیاست پسمانداری هسته‌ای که به سال 1987م. بازنویسی و ارزیابی دوباره داشت، علاوه بر 80 هزار تُن پسماند هسته‌ای که در آمریکا انباشت شده است، سالانه دو هزار تُن هم به آن افزوده می‌شود. دولت فدرال سالانه میلیاردها دلار هزینه صرف نگهداری آن می‌کند. در آمریکا مرکزی وجود دارد در نوادا، برای ذخیره‌سازی پسماند هسته‌ای و در آن صدها میلیون دلار هزینه شده تا پسماندها از سرتاسر کشور به آنجا منتقل شوند. برای انتقال پسماندهای هسته‌ای واگن‌های چند میلیون‌دلاری طراحی می‌شوند و هزینه‌های جنبی بسیار زیاد دیگر وجود دارد. در نیروگاه‌های هسته‌ای همواره [اندکی] نشت وجود دارد که ستون‌هایی از رادیوایزوتوپ‌ها را ایجاد می‌کنند. این ستون‌ها در محیط اطراف پراکنده می‌شوند که شامل تریتیوم پرتوزا با نیمه‌عمر 12.3 سال است. هنگامی که نیروگاه‌های هسته‌ای از رده خارج می‌شوند، درواقع تبدیل به زباله یا پسماند هسته‌ای می‌شوند. حتی با وجود ساخت ایستگاه‌های جدید، تعداد زیادی ایستگاه نیروگاهی باید برچیده شوند و برای این کار بودجه لازم است. 10 ایستگاه نیروگاهی که پیشینه آنها به اوایل 1960م. می‌رسد، کاملا از رده خارج شده‌اند. این ایستگاه‌ها [به ایستگاه گاهی سایت هم گفته می‌شود] از نمونه‌های امروزی آن کوچک‌تر بودند اما از‌بین‌بردن آنها سال‌ها و هزینه‌های آن میلیون‌ها دلار بود. برای از کار انداختن یک نیروگاه هسته‌ای تأسیسات باید تخریب شوند و ابزارها منهدم شوند [در اینجا منظور از تخریب و انهدام به معنای عمومی آن نیست؛ آن‌چنان‌ که درباره یک ساختمان یا یک کارخانه ماشین‌سازی رخ می‌دهد. تخریب یا انهدام نیروگاه هسته‌ای کاری پیچیده و پر‌ظرافت است و در دانش هسته‌ای شاخه‌ای پژوهشی و فنی به شمار می‌رود. اصول تخریب و انهدام تجهیزات و بنای آلوده به مسائل هسته‌ای از آن مواردی است که آژانس بین‌المللی انرژی اتمی -درست‌تر آن هسته‌ای است- همواره دغدغه‌اش را دارد و به کشورها مشاوره‌های فنی می‌دهد] سایت یا ایستگاه هسته‌ای باید به حال سبز بازگردد، یعنی به وضعیت استفاده مجدد برای اهدافی مانند خانه‌سازی یا کشاورزی یا صنایع دیگر بازگردد. از کار انداختن نیروگاه هسته‌ای شامل مواردی مانند بریدن و تکه‌تکه کردن و بسته‌بندی مخزن تحت‌ فشار، مجراها و لوله‌ها است. همچنین عناصر ساختمانی مانند بتون چون پرتوزا هستند، در فرایندهایی پیچیده با قطارهای ویژه و کامیون‌ها به انبارهای مخصوص پسمانداری منتقل می‌شوند. برآورد هزینه‌های از رده خارج‌سازی ایستگاه یا سایت هسته‌ای چیزی در حدود نیم تا دو میلیارد دلار است.

 آلودگی گرمایی چقدر سبز است؟

رآکتورها و اساسا ایستگاه‌های نیروگاهی هسته‌ای در فعالیت روزانه‌شان آلودگی ایجاد می‌کنند. نیروگاه‌های هسته‌ای جزایر مجزا و منفک‌شده تولید برق نیستند. بیشتر آنها مقدار زیادی آب را از یک مخزن یا منبع مجاورتی مانند رودخانه یا دریاچه یا مخزن یا اقیانوس حتی، برای فراروند خنک‌سازی استفاده می‌کنند. هنگامی‌ که آب پس از ورود به داخل کارخانه هسته‌ای یا نیروگاه و انجام کار خنک‌سازی دوباره به منبع بازگردانده می‌شود، پنج تا 10 درجه سانتی‌گراد بر دمایش افزوده شده است. دانشمندان نیم‌سده است که می‌دانند شوک گرمایی ماهی‌ها را از بین می‌برد و توده‌های گرمایی اعمالی در بیشتر موارد تغییراتی در تغذیه و تولیدمثل و دیگر الگوهای زیستی جانوران درگیر با آن شوک گرمایی پدید می‌آورد. نیروگاه‌های هسته‌ای سالانه میلیون‌ها تن ماهی و لارو و نیز دیگر گیاهان و جانوران را از طریق برخورد و حباب در تونل‌های ورودی آب خنک‌کننده از بین می‌برند. اگرچه مهندسان سعی در کاهش آلودگی حرارتی از طریق برج‌ها یا کانال‌های خنک‌کننده دارند، بااین‌حال ماهی‌ها، فوک‌ها و دیگر موجودات دریایی در تولید انرژی الکتریکی به شیوه هسته‌ای از بین می‌روند. از منظری دیگر پایه‌های بتنی نیروگاه‌های هسته‌ای خودشان کربن‌زا هستند. صنعت سیمان‌سازی و بتن‌سازی مسئول چیزی در حدود هشت درصد از انتشار دی‌اکسید کربن جهانی است. این عدد بیش از دو برابر مقداری است که صنعت هوانوردی و کشتیرانی تولید می‌کند. نیروگاه‌های کنونی به بیش از 200 هزار مترمکعب بتن نیاز دارند. اگر به ازای هر تن سیمان چیزی در حدود 600 کیلوگرم دی‌اکسید کربن آزاد شود و میانگین کربن‌-برون‌ریزی هر واحد 150 هزار تن در هر واحد باشد، این مقدار به 180 میلیون تن دی‌اکسید کربن در ساخت یک واحد کامل نیروگاهی و در حدود 80 میلیارد تن دی‌اکسید کربن برای 450 واحد نیروگاهی خواهد رسید. در جهان 410 رآکتور همچنان فعال هستند. 60 رآکتور در دست ساخت است و 100 رآکتور برنامه‌ریزی شده ‌و 325 رآکتور دیگر در حد پیشنهاد روی میز است.

 ساده‌سازی مقررات رآکتور سبزتر ایجاد نمی‌کند

مقررات بیش از حد دست‌وپا‌گیر و اعتراض‌های گاه‌وبیگاه شهروندان در مسائل صنعتی که یکی از دلایل اصلی آن هزینه‌های ساخت‌وساز بالا‌ست، سبب نگرانی شده است. بنابراین سازندگان و مهندسان نیروگاه‌های نوین در پی آن‌ هستند که مقررات را ساده‌سازی کنند. چیزی که به چشم می‌آید، این است که صنعت مدتی‌ است هزینه‌ها را برای به چنگ آوردن تأییدیه‌های پروژه‌ها دست‌کم می‌گیرد. در چند مورد ایمنی را برای تولید هرچه‌ بیشتر برق کاهیدند. چالش‌های موجود در صنعت نیروگاه‌های هسته‌ای برخلاف آنچه انجام می‌دهد باید عمل کند؛ یعنی نباید مقررات را ساده‌سازی کند بلکه باید از نظارت بیشتر استقبال کند. پس از حادثه تری‌مایل آیلند، کمیسیونی با نظارت جیمز کمنی دلایل حادثه را بررسی کردند. آنها علت حادثه و نقش سازوکار و سازواره‌های رآکتور هسته‌ای را بررسی کردند. به خطای اپراتورها پرداختند و در نهایت خطای انسانی را در صدر قرار دادند. حال پرسش این است که آیا شتاب در صدور مجوزها و سهل‌گیری در مقررات ارزش ریسک آن را دارد؟ حادثه دیگری در یک ایستگاه نیروگاهی به سال 1985م. سبب تعطیلی یک‌ساله شد و از هر هفت ایستگاه در آمریکا حداقل یکی در طی یک سال بسته شده است. بار دیگر به سال 2005م. کارکنان بخش تعمیر و نگهداری‌ یک سوراخ ناشی از خوردگی در یکی از مجراهای ساختمان رآکتور را پیدا کردند. آنها نیروگاه را خواباندند تا تعمیرات لازم را انجام دهند. بخش‌های نظارتی هم علیه مسئول ایستگاه جریمه‌ای بیش از پنج میلیون دلار تعیین کردند. این شرکت حتی ناچار شد جریمه بیشتری هم پرداخت کند. هزینه بستن همیشگی آن هم در حدود 600 میلیون دلار بود. در نهایت این ایستگاه پس از کش‌وقوس زیاد، به سال 2018م. اعلام ورشکستگی کرد. در نهایت لازم و منطقی است که زمان‌بندی و هزینه‌های بلندبالای انرژی هسته‌ای را به خوبی بررسی کنیم و همچنین ارزیابی دقیقی از پیامدهای زیست‌محیطی آن داشته باشیم. نکته اصلی اینجاست که معمولا پروژه‌های این‌چنینی به نیروی کار و سرمایه و زمان و سوخت و مصالح بیش از آنچه پیش‌بینی شده، نیاز دارد. یکی از پروژه‌ها در آمریکا با 11 سال تأخیر و 17 میلیارد دلار بیش‌بودجه در تابستان 2023 به بهره‌برداری رسید. بار دیگر شرکت برق (به‌ عبارت‌ دیگر وزارت نیرو) مشتریان و مصرف‌کنندگان را ناچار کرد تا پیش از دریافت هرگونه برق هسته‌ای، میلیاردها دلار هزینه اضافی آن را بپردازند. هزینه‌های ساخت‌وساز در سرتاسر جهان در حال افزایش است. برای نمونه در فرانسه یکی از پروژه‌های هسته‌ای بنا بود با 3.3 میلیارد یورو به پایان برسد، اما در عمل به 12 میلیارد یورو افزایش یافت؛ همچنین 10 سال از برنامه زمان‌بندی‌شده عقب بود. در بریتانیا پروژه دیگری در جریان است که بنا بود با 20.3 میلیارد پوند تمام شود، اما این مبلغ تاکنون به 50 میلیارد رسیده و تاریخ اتمام پروژه دقیقا معلوم نیست. پس با چالش بزرگی روبه‌رو هستیم و آن هزینه‌های سرسام‌آور است. تردیدی نیست که انرژی هسته‌ای جزء مهمی از ترکیب انرژی دنیا باقی خواهد ماند. انرژی هسته‌ای گازهای گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و از این طریق به گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی کمک شایانی می‌کند. این صنعت و این انرژی از نظر ایمنی کارگران و سلامت عمومی و آلودگی به مراتب در هر مرحله‌اش از انرژی زغال‌سنگ ایمن‌تر و بهتر است؛ از استخراج تا تولید برق. در سال 2023م. تقریبا پنج درصد از برق جهان را از انرژی هسته‌ای تأمین کرده‌اند. اما نکته اینجاست که هزینه‌های ناگفته و پیامدهای فراگیر زیست‌بومی آن چقدر است. شکست انرژی هسته‌ای در تحقق وعده‌های داده شده نشان می‌دهد که باید راهبردها و راهکارهای غیرهسته‌ای سبزتری را در پیش گرفت. ممکن است انرژی خورشیدی و باد ارزان‌تر باشند و سریع‌تر به بهره‌برداری برسند و البته پیامدهای زیست‌بومی کمتری داشته باشند.

 نگاهی به ایران

مقاله‌ای که خواندید به قلم پل جوزفسون نگاشته شده است؛ یکی از استادان شاخص تاریخ صنعت سده بیستم و نویسنده چندین کتاب و مقاله معروف. جوزفسون درباره پیامدهای صنعتی‌شدن و کلان‌دانش یا اصطلاحا مَه‌دانش‌/ بیگ ساینس، بسیار نوشته است و تخصص او کلان‌دانش و رابطه میان صنعت و زیست‌بوم و نیز تاریخ صنعت هسته‌ای شوروی-روسیه است. او از منتقدان روند کنونی انرژی هسته‌ای در جهان است و از قضا با ذره‌بین دقیقی که در دست دارد، نادیده‌های آن را خوب می‌بیند. مترجمان این مقاله از پشتیبانان صنعت هسته‌ای هستند، اما ‌این مقاله را ترجمه کردیم تا نشان دهیم مخاطرات پیش‌رو چیست. ممکن است خوانندگان با خواندن این مقاله چنین بیندیشند که پس ایران هم مانند جهان به انرژی هسته‌ای نیازی ندارد و این همان چیزی است که بسیار شنیده می‌شود. ما در بخش پایانی می‌خواهیم نشان دهیم جوزفسون چه چیزهایی را ندیده و‌ چرا نسخه جوزفسون برای ایران نامناسب است و کشور ایران با هر حکمرانی که داشته باشد، باید «راه درست صنعت هسته‌ای» را طی کند. جوزفسون از هزینه‌های سرسام‌آور نیروگاه‌های هسته‌ای گفته است، اما از هزینه‌های سرسام‌آور ناشی از سوخت‌های فسیلی برای گرمایش زمین و بیماری‌هایی که شهروندان این سیاره را درگیر می‌کند، چیزی نگفته است. ایرانی‌ها هر بار زمستان با بحران آلودگی هوا و مازوت‌سوز روبه‌رو هستند. همچنین بارها پیش آمده که در زمستان‌ها، نیروگاه‌های گازی نتوانسته‌اند گاز لازم یا برق لازم را تأمین کنند. نکته دیگری که جوزفسون اشاره نکرده، مسئله گداخت هسته‌ای است. گداخت هسته‌ای فرزند رشید صنعت شکافت هسته‌ای است. اگر نبود راه طی‌شده در شکافت هسته‌ای در دنیا، امروز امیدی به نیروگاه گداخت هسته‌ای نداشتیم. صدالبته که هزینه‌ها بالاست، اما باید به یاد آوریم که هزینه‌های پژوهشی هدر‌رفت پول نیست، بلکه سرمایه‌گذاری است. همین حالا در جهان صدها و بلکه هزاران برابر بیش از هزینه‌ای که صرف پژوهش‌های هسته‌ای می‌شود یا صرف پژوهش‌های پزشکی در مبارزه با بیماری‌های سخت‌درمان، برای جنگ و جنگ‌افزارسازی پرداخت می‌شود. درباره ایران هم باید به این نکته اشاره کنیم که کشورمان با بحران انرژی و آب روبه‌رو است. ناترازی انرژی که همین امروز سبب قطع هر‌روزه برق و اختلال در زندگی شهروندی و چرخ صنعت است‌، کم‌هزینه نیست؛ آن‌هم هزینه‌ای که گویی دور ریخته می‌شود. صنعت هسته‌ای هر روز ایمن‌تر می‌شود و با وجود سهل‌گیری قانون‌ها، نظارت‌های مهندسی دقیق‌تر می‌شود. ایران برای تأمین انرژی، تأمین آب شرب و داشتن شبکه برق پایدار به نیروگاه‌های هسته‌ای ایمن نیاز دارد. این موضوع مستقل از نوع حکومت‌ و بحران کشور است. از این گذشته انرژی هسته‌ای ده‌ها نفع دیگر دارد؛ از تولید رادیو‌دارو گرفته تا کشاورزی و تا ایجاد ایمنی در بخش‌های دیگر. نکته‌ای که جوزفسون از آن عبور کرده، این است که سرمایه‌گذاری روی انرژی هسته‌ای به معنای چشم‌پوشی از بقیه حالت‌های انرژی نیست. کشوری همچون ایران با اقلیم متنوعی که دارد، می‌تواند انواع سامانه‌های نیروگاهی انرژی را داشته باشد. اما مهم‌ترین نکته برای ایران این است که با چه کشورهایی همکاری دارد؟ اساس صنعت هسته‌ای ایران بسیار ضروری و راهگشاست. نکته اصلی در شرکای هسته‌ای است. این همان جایی است که می‌تواند سرمایه‌گذاری‌ها را به بهترین شکل ممکن به سوددهی و منافع ملی تبدیل کند یا اینکه تمام تلاش‌ها و سرمایه‌های مالی-انسانی هدر برود. سیاست‌گذاری درست هسته‌ای می‌تواند نجات‌دهنده باشد و برعکس آن ویرانگر.