محطة الطاقة النووية العائمة الروسية

محطات الطاقة النووية العائمة ( بالروسية : плавучая атомная теплоэлектростанция малой мощности، ПАТЭС ММ ، وتعني حرفيًا " محطة طاقة نووية عائمة منخفضة القدرة لتوليد الطاقة والحرارة معًا " ) هي سفن صممتها شركة روساتوم ، وهي شركة الطاقة النووية الروسية المملوكة للدولة . وهي محطات طاقة نووية عائمة مكتفية ذاتيًا ومنخفضة السعة . وتخطط روساتوم لإنتاج هذه المحطات بكميات كبيرة في منشآت بناء السفن ، ثم سحبها إلى موانئ قريبة من المواقع التي تحتاج إلى الكهرباء.

يعود العمل على هذا المفهوم إلى طائرة MH-1A في الولايات المتحدة، التي بُنيت في ستينيات القرن الماضي داخل هيكل سفينة ليبرتي من الحرب العالمية الثانية ، ^{[ 1 ]} وتلا ذلك في عام 2022 تمويل وزارة الطاقة الأمريكية لدراسة بحثية مدتها ثلاث سنوات حول توليد الطاقة النووية العائمة في عرض البحر. ^{[ 2 ]} يُعد مشروع روساتوم أول محطة طاقة نووية عائمة مُصممة للإنتاج الضخم. وكانت الخطة الأولية هي تصنيع سبع سفن على الأقل بحلول عام 2015. ^{[ 3 ]} في 14 سبتمبر 2019، وصلت أول محطة طاقة نووية عائمة في روسيا، أكاديميك لومونوسوف ، إلى موقعها الدائم في منطقة تشوكوتكا . ^{[ 4 ]} وبدأت تشغيلها في 19 ديسمبر 2019. ^{[ 5 ]}

بدأ مشروع محطة الطاقة النووية العائمة عام 2000، عندما اختارت وزارة الطاقة الذرية الروسية ( روساتوم ) مدينة سيفيرودفينسك في مقاطعة أرخانجيلسك موقعًا للبناء، وتم تعيين شركة سيفماش مقاولًا عامًا. ^{[ 6 ]} بدأ بناء المحطة الأولى، أكاديميك لومونوسوف ، في 15 أبريل 2007 في مصنع سيفماش لبناء الغواصات في سيفيرودفينسك. وفي أغسطس 2008، نُقلت أعمال البناء إلى حوض بناء السفن البلطيقي في سانت بطرسبرغ ، المسؤول أيضًا عن بناء السفن المستقبلية. ^{[ 7 ]} تم تدشين أكاديميك لومونوسوف في 1 يوليو 2010، ^{[ 8 ]} بتكلفة تقديرية بلغت 6 مليارات روبل (232 مليون دولار). ^{[ 9 ]} وفي عام 2015، أعلنت مؤسسة روساتوم النووية الحكومية الروسية عن بدء بناء سفينة ثانية في عام 2019. ^{[ 10 ]}

في 27 يوليو/تموز 2021، وقّعت شركة روساتوم اتفاقية مع شركة GDK Baimskaya LLC لتزويد عمليات تعدين النحاس في بايمسكايا بالطاقة. وتقترح روساتوم توريد ما يصل إلى ثلاث محطات طاقة عائمة جديدة (مع محطة رابعة احتياطية)، جميعها تستخدم أحدث مفاعلات RITM-200M بقدرة 55 ميغاواط، والتي تعمل حاليًا على كاسحات الجليد التابعة لمشروع 22220. ومن المقرر أن ترسو هذه المحطات في ميناء كيب ناغلوينين، خليج تشاونسكايا، وأن تُربط بمنجم بايمسكايا عبر خط نقل طاقة بطول 400 كيلومتر وجهد 110 كيلوفولت يمر عبر بيليبينو. ووفقًا لروساتوم، فقد بدأ بالفعل  إنتاج أولى المفاعلات الجديدة من قبل شركة Atomenergomash . ^{[ 11 ]} وفي أغسطس/آب 2022، بدأ بناء الهيكل الأول في الصين، ومن المقرر تسليمه إلى روسيا في عام 2023 لتركيب المفاعلات والمعدات. ^{[ 12 ]}

في 31 ديسمبر 2021، أعلنت شركة روساتوم أن هذه المحطات العائمة الأربع الجديدة ستحمل نسخةً جديدةً مُحسّنةً قليلاً من نوى RITM-200، تحمل اسم RITM-200S، وهي قيد التطوير حاليًا. وقد كُلّفت شركة TVEL بتطوير مجموعات وقود جديدة لهذه النوى المُحسّنة. ^{[ 13 ]} ستُنتج كل بارجة 106 ميغاواط من الطاقة. ^{[ 12 ]}

محطة الطاقة النووية العائمة عبارة عن سفينة غير ذاتية الدفع. يبلغ طولها 144.4 مترًا (474 ​​قدمًا) ، وعرضها 30 مترًا (98 قدمًا) ، وارتفاعها 10 أمتار (33 قدمًا) ، وغاطسها 5.6 ​​مترًا (18 قدمًا) . تبلغ إزاحة السفينة 21,500 طن، وطاقمها 69 فردًا. ^{[ 6 ] [ 14 ]}      

تحتوي كل سفينة من هذا النوع على مفاعلين معدلين للدفع البحري من طراز KLT-40، يوفران معًا ما يصل إلى 70 ميغاواط من الكهرباء أو 300 ميغاواط من الحرارة، أو توليد مشترك للكهرباء والحرارة للتدفئة المركزية ، وهو ما يكفي لمدينة يبلغ عدد سكانها 200,000 نسمة. وبفضل قدرتها على الطفو والتجميع في ظروف جوية قاسية، يمكنها توفير التدفئة والطاقة للمناطق التي يصعب الوصول إليها بسبب موقعها الجغرافي. كما يمكن تعديلها لتصبح محطة تحلية مياه تنتج 240,000 متر ^مكعب (8,500,000 قدم مكعب ) من المياه العذبة يوميًا. ^{[ 15 ] [ 16 ]} ويمكن تجهيز نسخة أصغر من المحطة بمفاعلين من طراز ABV-6M بقدرة كهربائية تبلغ حوالي 18 ميغاواط. ^{[ 17 ]}       

تم النظر في مفاعلي VBER-300 الأكبر حجمًا (917 ميغاواط حراري أو 325  ميغاواط كهربائي) ^{[ 18 ]} وRITM-200 الأكبر قليلًا (55  ميغاواط كهربائي) كمصدر محتمل للطاقة لمحطات الطاقة النووية العائمة هذه. ^{[ 19 ]} وتشمل المحطة أيضًا وحدة عائمة، ومحطة مياه، ونظامًا لضمان التثبيت المتين، ووحدة فصل عائمة، ومحطة نقل الطاقة والحرارة المولدة على ضفافها، ومرافق داخلية لاستقبال الطاقة المنتجة ونقلها إلى شبكات خارجية لتوزيعها على المستهلكين. ^{[ 20 ]}

يتمثل الهدف الرئيسي للمشروع في تلبية الاحتياجات المتزايدة من الطاقة في المنطقة، وإجراء بحوث فعالة في مجال الطاقة وتطوير الذهب وبقية المجالات المختلفة في مشروع تشاون-بيلبينو للطاقة التابع للمجموعة الصناعية، وضمان تعديل الضرائب على الطاقة الكهربائية والحرارية للسكان والمستهلكين الصناعيين، وإنشاء قاعدة طاقة متينة للتنمية الاقتصادية والاجتماعية للمنطقة. ^{[ 20 ]}

يتم بناء هيكل وأجزاء السفن بواسطة حوض بناء السفن البلطيقي في سانت بطرسبرغ وشركة ويسون (نانتونغ) للصناعات الثقيلة في الصين. ^{[ 21 ]} صُممت المفاعلات بواسطة شركة أو كي بي إم أفريكانتوف، وجُمعت بواسطة معهد نيجني نوفغورود للبحوث والتطوير أتومينيرغوبرويكت (كلاهما جزء من أتومينيرغوبروم ). ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 22 ]} تُنتج أوعية المفاعلات بواسطة شركة إيزورسكي زافودي . ^{[ 22 ]} يُزود مصنع كالوغا للتوربينات المولدات التوربينية. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

تحتاج محطات الطاقة العائمة إلى إعادة التزود بالوقود كل ثلاث سنوات، مما يوفر ما يصل إلى 200 ألف  طن متري من الفحم و100 ألف  طن من زيت الوقود سنويًا. ومن المفترض أن يبلغ العمر الافتراضي للمفاعلات 40  عامًا. كل 12  عامًا، تُسحب المحطة بأكملها إلى موطنها وتُجرى لها صيانة شاملة في الرصيف الذي شُيدت فيه. ويتولى المصنّع ترتيب التخلص من النفايات النووية، بينما تتولى البنية التحتية للصناعة النووية الروسية أعمال الصيانة. وبالتالي، لا يُتوقع وجود أي آثار إشعاعية تقريبًا في موقع إنتاج الطاقة في المحطة. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

صُممت أنظمة السلامة في مفاعل KLT-40S وفقًا لتصميم المفاعل نفسه، وتشمل أنظمة حماية واحتواء متتابعة، وأنظمة أمان نشطة وسلبية ذاتية التفعيل، وأنظمة تشخيص تلقائية ذاتية، وتشخيصات موثوقة لحالة المعدات والأنظمة، وأساليب مُجهزة للتحكم في الحوادث. إضافةً إلى ذلك، تعمل أنظمة السلامة الموجودة على متن المفاعل بشكل مستقل عن مصدر الطاقة الرئيسي للمحطة. ^{[ 23 ]}

تُبدي الجماعات البيئية والمواطنون قلقهم من أن تكون محطات الطاقة النووية العائمة أكثر عرضةً للحوادث والكوارث الطبيعية الخاصة بالمحيطات والإرهاب مقارنةً بالمحطات البرية. ويشيرون إلى تاريخ الحوادث البحرية والنووية في روسيا والاتحاد السوفيتي السابق، بما في ذلك كارثة تشيرنوبيل عام 1986. ^{[ 24 ]} تمتلك روسيا خبرة خمسين عامًا في تشغيل أسطول من كاسحات الجليد التي تعمل بالطاقة النووية ، والتي تُستخدم أيضًا في الرحلات العلمية والسياحية إلى القطب الشمالي. ومع ذلك، فإن الحوادث السابقة ( لينين ، 1957، وتايمير، 2011) التي تضمنت تسربًا إشعاعيًا من هذه السفن تُساهم أيضًا في المخاوف المتعلقة بسلامة محطات الطاقة النووية العائمة. وقد فشلت محاولات تسويق محطات الطاقة النووية العائمة في الولايات المتحدة بسبب ارتفاع التكاليف والمخاوف المتعلقة بالسلامة. ^{[ 25 ]}

أُثيرت مخاوف بيئية بشأن صحة وسلامة المشروع. إذ يُحتمل أن ينتج بخار مشع، مما قد يؤثر سلبًا على السكان المجاورين. كما أن النشاط الزلزالي شائع في المنطقة، وهناك مخاوف من أن تتسبب موجة تسونامي في إلحاق الضرر بالمنشأة وتسرب مواد مشعة ونفايات. وبحسب جماعات بيئية، فإن موقع المنشأة على الماء يعرضها لعوامل طبيعية. ^{[ 26 ]}

قد تُؤدي محطات الطاقة النووية الساحلية والعائمة على حدٍ سواء إلى عواقب مماثلة على البيئة البحرية. فعلى الرغم من أن الجدار البحري المحيط قد يُوفر شعابًا مرجانية اصطناعية تُعد بيئةً مُلائمة لبعض الكائنات البحرية، إلا أن هناك آثارًا سلبية مُحتملة على الحياة الحيوانية والنباتية بالقرب من الشاطئ (بالنسبة للنباتات الساحلية) أو في عرض البحر (بالنسبة للمحطات العائمة في المياه العميقة). وقد يُؤدي دخول الكائنات البحرية إلى أنظمة محطات الطاقة أثناء عملية سحب المياه إلى تقليل تنوع الأنواع وعدد الكائنات الحية. كما أن التأثير الحراري لتصريف المياه من المحطات قد يُغير النظام البيئي البحري للمنطقة بشكل دائم ، حيث قد تعجز أنواع المياه الباردة، على سبيل المثال، عن الحفاظ على أعدادها، بينما تستوطن أنواع المياه الدافئة غير المحلية المنطقة. ^{[ 27 ] [ 28 ]} وفي حين أن محطات الطاقة قد تُحفز مثل هذه التحولات البيئية، إلا أن الأعمدة الحرارية الناتجة عن تصريف المياه الدافئة تكون ضيقة، لذا فإن تأثيرها محدود جغرافيًا. وقد يُؤدي إيقاف تشغيل المحطة في فصل الشتاء إلى نفوق الأسماك نتيجة الصدمة الحرارية. ومع ذلك، يُمكن التخفيف من ذلك في المحطات متعددة الوحدات، عن طريق تجنب عمليات الإيقاف المتزامنة. من خلال إيقاف تشغيل وحدة واحدة فقط في كل مرة، يتم تقليل تغير درجة حرارة الماء إلى الحد الأدنى. ^{[ 29 ]} وتشترك جميع محطات الطاقة الحرارية في هذه المشاكل .

سيشكل حاجز الأمواج جزيرة اصطناعية ذات حجم ملحوظ. ^{[ 29 ]}

من المخطط استخدام محطات الطاقة النووية العائمة بشكل رئيسي في القطب الشمالي الروسي. وتعتزم شركة غازبروم استخدام خمس منها لتطوير حقول النفط والغاز البحرية، ولعملياتها في شبه جزيرة كولا وشبه جزيرة يامال . ^{[ 7 ]} وتشمل المواقع الأخرى دودينكا في شبه جزيرة تايمير ، وفيليوتشينسك في شبه جزيرة كامتشاتكا، وبيفيك في شبه جزيرة تشوكشي . ^{[ 15 ]} وفي عام 2007، وقّعت شركة روساتوم اتفاقية مع جمهورية ساخا لبناء محطة عائمة لأجزائها الشمالية، باستخدام مفاعلات ABV أصغر حجماً. ^{[ 7 ]}

بحسب شركة روساتوم، أبدت 15 دولة، من بينها الصين وإندونيسيا وماليزيا والجزائر والسودان وناميبيا والرأس الأخضر والأرجنتين، اهتماماً باستئجار مثل هذا الجهاز. ^{[ 3 ] [ 7 ] [ 25 ]} وتشير التقديرات إلى أن 75% من سكان العالم يعيشون على بُعد 100 ميل من مدينة ساحلية.

• محطة أتلانتيك للطاقة النووية
• الدفع البحري النووي
• أنظمة الطاقة البحرية
• المفاعلات البحرية السوفيتية

• فلاديمير كوزنيتسوف وآخرون (2004)، محطات الطاقة النووية العائمة في روسيا: تهديد للقطب الشمالي والمحيطات العالمية ومنع الانتشار النووي . الصليب الأخضر روسيا
• محطة أكاديميك لومونوسوف العائمة لتوليد الطاقة النووية ، الاتحاد الروسي
• بليك، مارلو ج. (1978). "محطات الطاقة النووية العائمة: استخدام معقول لأعالي البحار؟" . مجلة كاليفورنيا الغربية للقانون الدولي . 8 (2): 191-227 .
• "مشتت حراري لا نهائي: تصميم نووي عائم أمريكي يُحدث ضجة" . تكنولوجيا الطاقة . 13 يوليو 2014.