על רקע המתיחות הגיאופוליטית הגוברת ומשבר האקלים, אנרגיה גרעינית הופיעה כמרכיב הכרחי בתמהיל האנרגיה העולמי, כאשר התקדמות טכנולוגית בתכנון ותפעול הכור אמורה לשנות את תעשיית הגרעין. בהיותה מקור אמין לייצור חשמל לטווח ארוך, אנרגיה גרעינית הפכה לאופציה אטרקטיבית לחיזוק ביטחון האנרגיה עבור מדינות רבות. בשנת 2023, ה-COP28 הכיר לראשונה באופן רשמי בכוח הגרעיני כחלק מהפתרון לצמצום השפעות שינויי האקלים. ההצהרה הסופית שאושרה פה אחד על ידי 198 משלחות שהשתתפו בוועידה קראה "להאיץ טכנולוגיות אפס פליטות ופליטות נמוכות", כולל אנרגיה גרעינית, כדי להשיג "הפחתה עמוקה, מהירה ומתמשכת בפליטת גזי חממה". בנפרד, 22 מנהיגי עולם חתמו על הצהרה לעשות מאמצים לשלש את קיבולת האנרגיה הגרעינית עד 2050.
בפסגת האנרגיה הגרעינית העולמית הראשונה שהתקיימה בבריסל במרץ 2024, בראשות משותף של הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (סבא"א) ובלגיה, התחייבו למעלה מ-30 מדינות והאיחוד האירופי להרחיב את האנרגיה הגרעינית להפחתת התלות בדלקים מאובנים.
לפי נתוני סבא"א, כיום מותקנים 441 כורי כוח גרעיניים ב-32 מדינות עם יכולת לייצר מעל 395 GWe, התורמים כ-10% לתמהיל האנרגיה העולמי. 59 כורים חדשים נמצאים בבנייה ברחבי העולם. רפאל גרוסי, מנכ"ל סבא"א, ייחס את השינוי העולמי ביחס לאנרגיה גרעינית להבנה ההולכת וגוברת שהיא חייבת להיות חלק מכל פתרון להפחתת פליטת פחמן. לאור המשמעות של אנרגיה גרעינית להשגת יעדי האקלים, בשנת 2022 השיקה סבא"א את יוזמת Atoms4NetZero שלה, הדוגלת בהגדלת חלקה של אנרגיה גרעינית בהשגת יעד נטו אפס עד 2050. היוזמה שואפת להשיג את מלוא הפוטנציאל של טכנולוגיה גרעינית כדי להקל על דקרבוניזציה של מערכות אנרגיה גלובליות.
בנוסף לאיומי האקלים, ההתקדמות הטכנולוגית בתחום הגרעיני מושכת גם עניין באנרגיה גרעינית. טכנולוגיות חדשות ומתפתחות, עם השפעה משבשת חיובית, מוכנות לשנות את הדרכים שבהן אנרגיה גרעינית נוצרת כיום. עיצובי כורים חדשניים כגון כורים מודולריים קטנים (SMR) וכורים מודולריים מתקדמים (AMR) עם דלקים ונוזלי קירור חלופיים צפויים להפוך את ייצור החשמל הגרעיני העתידי למהיר יותר, בטוח יותר, תוך שהם גם יעילים יותר, חסכוניים וידידותיים יותר לסביבה.
טכנולוגיית SMR היא המגמה המובילה בתכנון תחנת כוח גרעינית (NPP). בהשוואה ל-NPPs גדולות מסורתיות, SMRs הם יחידות ייצור אנרגיה קומפקטיות ופשוטות יחסית, בעלות קיבולת של עד 300 MWe. ניתן לייצר SMRs באמצעות ייצור מודול, הכולל בנייה של רכיבי כורים ומערכות מחוץ לאתר במתקני ייצור, בניגוד לבנייה בהתאמה אישית באתר של NPPs קונבנציונליים. Microreactors, תת-מחלקה של SMR, עם יכולות ייצור חשמל הנעות בין 1 ל-10 MWe, מציעים פתרונות אנרגיה ברי קיימא לאזורים ואתרים מרוחקים כגון מרכזי נתונים, קמפוסים אוניברסיטאיים, מתקני בריאות ובסיסים צבאיים. בגדול, SMRs גמישים מבחינת השקעה ותפעול, ועם זאת קל יותר לניהול במונחים בטיחותיים. אתרי מפעלי פחם שהושבתו, למשל, יכולים להתאים להתקנות SMR.
רוב הכורים הנוכחיים משתמשים באורניום מועשר או פלוטוניום כדלק, דחוסים בליבת הכור ומוקפים במים בלחץ כנוזל קירור. מטרת AMR היא להחליף מים במלח מותך, מתכות נוזליות כמו עופרת ונתרן, או אפילו גזים כמו הליום בתור נוזלי קירור. נוזלי קירור חלופיים מנצלים פחות דלק, בעלי תכונות בטיחות משופרות ויכולים לפעול בלחץ נמוך יותר. בדרך כלל, נוזלי קירור חלופיים עובדים היטב עם אפשרויות דלק חלופיות. TRISO (דלק חלקיקים איזוטריים תלת מבני) ו-HALEU (אורניום מועשר ברמת בדיקה גבוהה) הם אפשרויות דלק חלופיות נפוצות המציעות יעילות, מחזורי פעולה ארוכים יותר, יותר ייצור חשמל ויתרונות בטיחותיים. הייצור של HALEU חיוני במיוחד לפיתוח SMR. נכון לעכשיו, רוסיה וסין הן היצרניות היחידות בקנה מידה גדול של HALEU. בשנת 2023, משרד האנרגיה האמריקאי יזם את תוכנית הזמינות של HALEU בהשקעה של 700 מיליון דולר לשרשרת האספקה המקומית המאובטחת של דלק זה.
ברמה העולמית, סין ורוסיה מובילות בטכנולוגיית SMR. האקדמיק לומונוסוב הרוסי היא תחנת הכוח הגרעינית הצפה הראשונה בעולם (FNPP). המפעל, המעוגן בעיירת הנמל הארקטית Pevek, מייצר חשמל באמצעות שני SMRs, כל אחד בקיבולת של כ-35 MWe, המספק חשמל לכ-200,000 איש. סין מפעילה את ה-SMR המסחרי היבשתי היחיד בעולם. ארצות הברית מנסה להדביק את סין ורוסיה בטכנולוגיית SMR. מדינות אחרות כולל קנדה, ארגנטינה ודרום קוריאה עוסקות גם בבנייה ורישוי של SMR.
יישומים בפקיסטן
בהקשר של פקיסטן, SMRs יכולים לספק פתרון מעשי לאתגרים של בניית NPPs גדולות וטיפול בסוגיית הפסדי קווים על ידי מתן פתרונות מקומיים. מלבד הפחתת עלויות ההון הכבדות הכרוכות בהקמת NPPs מסורתיים, SMRs יכולים להיות מקור אמין לאספקת חשמל באזורים מרוחקים ברחבי פקיסטן.
המרכז למחקרים על טכנולוגיות כורים מתעוררות (CERT) במכון הפקיסטן להנדסה ולמדעים שימושיים (PIEAS) עוסק במחקר על עיצובים וטכנולוגיות כורים מתקדמים, במיוחד SMRs. במהלך ביקורו בפקיסטן בפברואר 2023, הודה רפאל גרוסי, מנכ"ל סבא"א, כי לפקיסטן יש את היכולת הטכנית וההנדסית עבור NPPs חדשות כולל SMRs.
לפקיסטן ולסין, עם היסטוריה ארוכה של שיתוף פעולה בייצור כוח גרעיני, יש פוטנציאל משמעותי לשיתוף פעולה בטכנולוגיית SMR. סין היא המדינה היחידה בעולם המשתפת פעולה עם פקיסטן בתחום האנרגיה הגרעינית. כל ששת NPP, המייצרים כיום כ-3,530 Mwe, הוקמו בפקיסטן בשיתוף פעולה עם סין. שותפות פקיסטן-סין בטכנולוגיות גרעיניות מתפתחות עשויה להקל על יישום חזון האנרגיה הגרעינית 2050 של פקיסטן, שמטרתה לייצר 44,000 MWe של אנרגיה גרעינית עד 2050. ניתן להחליף חלק מ-32 NPPs שנחזו בחזון 2050 בקל יותר לבנייה, SMR בעלות נמוכה באתרים שונים ברחבי הארץ.
למרות החשיבות הגוברת של אנרגיה גרעינית, מימון לפרויקטים גרעיניים נותר אתגר עבור מדינות מתפתחות, כולל פקיסטן. מסיבה זו, במהלך פגישה שנערכה לאחרונה עם בכירי הבנק העולמי, דחק רפאל גרוסי שבנקי פיתוח רב צדדיים ומוסדות פיננסיים בינלאומיים יתרמו למימון גרעיני במדינות מתפתחות. עם זאת, לא סביר שמוסדות פיננסיים בינלאומיים יספקו מימון ל-NPPs בפקיסטן, מכיוון שעדיין לא ניתן להם את הוויתור שהרחיב קבוצת ספקי הגרעין להודו ב-2008.
בהתחשב במדיניות המפלה של המערב, על מנת ליישם את חזון האנרגיה הגרעינית 2050 שלו, מלבד חיזוק נוסף של שיתוף הפעולה עם סין, לרבות מימון עבור NPPs חדשות, פקיסטן צריכה לפיכך שותפות ציבורית-פרטית, במיוחד עבור SMRs.
איראג' עביד הוא קצין מחקר במרכז למחקרים אסטרטגיים בינלאומיים סינדה (CISSS).
