آیا سوخت خودروهای آینده انرژی هسته ای خواهد بود؟

0
1
فورد نوکلئون که قرار بود از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده کند، هیچگاه ساخته نشد
فورد نوکلئون که قرار بود از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده کند، هیچگاه ساخته نشد

در دهه 1950 که به عنوان نقطه اوج عصر اتمی هم مشهور است، کمپانی فور یک ماشین مفهومی با نام فورد نوکلئون (Ford Nucleon) طراحی کرد. مسئولین کمپانی فورد در آن زمان اظهار کردند که این ماشین هسته ای را بر مبنای این فرض ساخته اند که راکتورهای هسته ای در آینده کوچکتر، سبکتر و امن تر خواهند شد.

یک کپسول برق پشت ماشین قرار گرفته است که در ایستگاه های مخصوص شارژ می شود و با هر بار شارژ بیش از هشت هزار کیلومتر مسافت را طی می کند. درست مثل بسیاری از ماشین هاش مفهومی، فورد نوکلئون هم هیچگاه ساخته نشد و فقط یک مدل با نصف اندازه ماشین واقعی از آن ساخته شد.

فورد نوکلئون که قرار بود از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده کند، هیچگاه ساخته نشد
فورد نوکلئون که قرار بود از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده کند، هیچگاه ساخته نشد

شاید ایده ساخت ماشین هایی که با انرژی هسته ای کار می کنند، یک تلاش بی فایده یا چیزی شبیه فیلم های علمی و تخیلی بنظر برسد اما این ماشین ها بسیار مهم هستند و بحران انرژی و گرمایش جهانی این اهمیت را بیشتر کرده است. بسیاری از متخصصان حوزه انرژی و محیط زیست معتقدند استفاده از انرژی هسته ای – در اشکال مختلف – در آینده بیشتر خواهد شد. اگر فرایند تولید انرژی هسته ای درست انجام شود، میتوان به یک جایگزین سالم، ایمن و مقرون به صرفه دست یافت. با در نظر گرفتن این نکات، بنظرتان می شود از انرژی هسته ای به عنوان سوخت خودرو استفاده کرد؟

بسیاری از کشورها علاوه بر استفاده از راکتورهای هسته ای در در نیروگاه های هسته ای، از آنها برای زیردریایی ها و ناوهای هواپیمابر استفاده می کنند. از برخی از راکتورهای تخصصی هم برای ایجاد گرمایش در شرایط بسیار سخت و تبدیل ذغال سنگ به گاز سالم استفاده می شود. اتحادیه جماهیر شوروی سابق و ایالات متحده از راکتور های هسته ای کوچک برای تامین انرژی ماهواره ها استفاده کرده اند؛ البته این تجارب در رسانه ها بحث برانگیز شد چون برخی از این ماهواره سقوط کردند و قطعات شان از هم جدا میشد. این موارد همگی راکتورهای تحقیقاتی بودند اگر یک دانشمند بخواهد راهی برای استفاده از انرژی هسته ای در سایر وسایل نقلیه پیدا کند، باید این تجربه ها را در نظر داشته باشد.

در ساختنی بخوانید :
ایستگاه فضایی گردان ؛ برنامه‌ای که سکونت طولانی در فضا را میسر می‌کند

اولین احتمال برای استفاده از انرژی هسته ای در خودروها، سوخت هسته ای هیدروژن است؛ در این روش از انرژی هسته ای برای تولید سوخت هیدروژنی سالم، مقرون به صرفه و ایمن استفاده می شود. میتوان از راکتورهای هسته ای برای تامین برق ایستگاه هایی که باتری خودروهای شارژی را شارژ می کنند هم استفاده کرد. آخرین و بلند پروازانه ترین احتمال هم این است که یک نیروگاه هسته ای مینیاتوری ساخت و آن را به ماشین وصل کرد.

مزایا و معایب استفاده از انرژی هسته ای در خودرو

ماشین هایی که از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده می کنند، مزایای بسیار مهم و منحصر به فردی دارند. این ماشین ها به ندرت نیاز به سوخت گیری مجدد پیدا می کند؛ شاید هر سه تا پنج سال. اورانیوم غنی شده آنقدر قوی است که تنها 450 گرم آن میتواند انرژی موردنیاز یک زیردریایی یا ناو هواپیمابر را تامین کند. با مقادیر بسیار کمتری اورانیوم غنی شده میتوان یک ماشین را راه انداخت. اگر طراحی ماشین خوب و محافظت شده باشد، انرژی هسته ای هیچگونه آلاینده ای تولید نخواهد کرد.

گذشته از اینها، میتوانیم با احتراق و جرقه خداحافظی کنیم : ماشین های هسته ای همیشه روشن خواهند بود؛ البته برای اینکار نیاز به باتری هایی داریم که انرژی تولید ده توسط نیروگاه مینیاتوری را دائماً ذخیره سازی کنند.

شاید مهمترین مانع استفاده از انرژی هسته ای در خودروها، رادیو اکتیو بودن منبع انرژی باشد. به همین خاطر طراحی ماشینی که از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده می کند باید بشدت محافظتی باشد. بدون محافظت مناسب، پرتوزایی منبع انرژی می تواند افراد داخل ماشین و بیرون از آن را بکشد.

در ساختنی بخوانید :
دوره های آنلاین به پیشگیری از افسردگی در نوجوانان کمک می کند
نیروگاه های هسته ای اصول ایمنی بسیار سفت و سختی دارند
نیروگاه های هسته ای اصول ایمنی بسیار سفت و سختی دارند

نیروگاه های انرژی هسته ای و ناوهای هواپیمابر و زیردریایی هایی که از انرژی هسته ای استفاده می کنند، همگی بشدت محافظت شده هستند. نیروگاه های هسته ای معمولاً سه لایه محافظتی و ساختار مهار کننده – که شامل لایه های بتنی با ضخامت یک متر میشود – دارند. براساس قوانین ایالات متحده راکتور هسته ای باید داخل سه لایه محافظتی و ساختار مهار کننده بتنی قرار بگیرد. البته راکتورهای دولتی از این قانون استثنا هستند اما ناوهای هواپیمابر و زیردریایی ها هم این قانون را رعایت می کنند.

با درنظر گرفتن این الزامات ایمنی براحتی میتوان تصور کرد که یک ماشین هسته ای چقدر سنگین خواهد شد. بازتولید اصول حفاظتی یک راکتور هسته ای در مقیاس خودرو میتواند ماشین را عملاً غیر متحرک کند. البته این نکته را هم فراموش نکنید که این طراحی حفاظتی باید در برابر زلزله و سایر آسیب ها هم مقاوم باشد تا هوای انباشته از مولکول های رادیو اکتیو نتوانند به بیرون راه پیدا کنند.

بسیاری از ما به محض شنیدن اسم ماشین های هسته ای به یاد خطرات پرتوزایی و مواد رادیو اکتیوی آن می افتیم. استفاده عمومی و گسترده از مواد رادیو اکتیوی علاوه بر نگرانی های امنیتی، مشکلات بهداشتی متعددی را هم در پی دارد. یکی از مهمترین این نگرانی ها تولید بمب اتمی است؛ البته نمی توان از هر نوع ماده رادیو اکتیو برای تولید بمب اتم استفاده کرد اما با اورانیومی که کمی غنی سازی شده باشد میتوان دستگاه هایی ساخت که از لحاظ بیولوژیکی بسیار مضر هستند. سوال دیگر این است که بعد از تصادف چه اتفاقی برای این خودروها می افتد؟ آیا لایه های محافظتی می توانند در تصادف های شدید دوام بیاورند؟

در ساختنی بخوانید :
گداخت هسته ای ، ساخت ماشینی بزرگ برای انرژی پاک و تجدید پذیر

مسئله دیگر زیرساخت های لازم برای تولید چنین خودروهایی است؛ کمپانی های تامین انرژی، تولید کنندگان خودرو و دولت ها باید برای ساخت زیرساخت ها و پیاده سازی فرایند استاندارد انهدام سوخت مصرف شده با هم همکاری کنند. انهدام صحیح سوخت های مصرف شده اهمیت زیادی دارد چون این مواد میتوانند تا صدها سال رادیو اکتیو باقی بمانند.

مانع دیگر هزینه و زمان لازم (بیش از 10 سال) برای راه اندازی نیروگاه های جدید است. درکنار ساخت نیروگاه های جدید باید به اهمیت تامین امنیت نیروگاه های قدیمی و انهدام صحیح زباله های آنها هم توجه کرد. گذشته از این افزایش کاربرد انرژی هسته ای، قیمت اورانیوم را هم افزایش خواهد داد و ممکن است هزینه تولید اورانیم غنی شده بشدت افزایش یابد.

با در نظر گرفتن تمام این موانع و معایب مشخص می شود که ساخت ماشین هایی که از انرژی هسته ای به عنوان سوخت استفاده کنند بسیار دور از دسترس است. حتی خوشبین ترین افراد هم می پذیرند ه با تکنولوژی های امروزی نمیتوان به این مهم دست یافت.

منبع