13 พ.ย. 2020 เวลา 16:50 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
Modular nuclear power plant เทรนใหม่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคต?
กับเตาปฏิกรณ์ที่มีขนาดเล็กลงแต่ปลอดภัยมากขึ้น และสร้างกระจายตัวอยู่ใกล้กับแหล่งผู้ใช้ไฟมากขึ้น
หน้าตาของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคต
หลังจากเหตุการณ์สึนามึและความเสียหายที่เกิดกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ในรูปแบบฟิชชั่นนั้นดูเหมือนจะถึงทางตันไปพักใหญ่
วันนี้นิวเคลียร์ฟิวชั่นจึงดูจะเป็นความหวังของการนำพาโลกเราสู่เป้าหมาย net-zero emissions โลกที่เราจะไม่ต้องเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อแลกกับไฟฟ้าที่ใช้กันอีกต่อไป แต่ก็ไม่ใช่ในระยะเวลา 5 ปีหรือ 10 ปีนี้แน่นอน
แต่ขณะเดียวกันก็ได้เกิดมีแนวคิดใหม่ในการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม ที่มักเป็นโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่พร้อมอุปกรณ์ป้องกันมากมาย
ภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่น่าสะพรึงกลัวจะไม่มีอีกต่อไป
เปลี่ยนมาเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กลง โดยหนึ่งโรงนั้นอาจมีกำลังการผลิต 300- 400 เมกกะวัตต์แทนแบบเดิมที่จะมีกำลังการผลิตในระดับ 1,000 เมกกะวัตต์ขึ้นไป
ด้วยรูปแบบที่เรียกว่า Mini nuclear power plant ซึ่งหัวใจหลักของคอนเซปนี้คือเตาปฏิกรณ์ที่มีขนาดเล็กลงและสามารถผลิตเป็นจำนวนมากภายใต้มาตราฐานเดียวกัน ที่เรียกว่า small modular nuclear reactors หรือ SMRs
ส่วนประกอบของ SMRs
ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตเมื่อเปรียบเทียบกันการผลิตเตาปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ทีละลูกสำหรับโรงไฟฟ้า และถ้าหากต้องการเพิ่มกำลังการผลิตก็ยังสามารถทำได้ง่ายเหมือนกับการต่อ LEGO (แม้ความเป็นจริงมันก็ไม่ได้ง่ายแบบนั้น)
และด้วยขนาดที่เล็กลงทำให้ต้นทุนก่อสร้างโรงไฟฟ้าน้อยลงเมื่อเทียบกับโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ซึ่งต้นทุนส่วนหนึ่งเกิดจากระบบป้องกันที่หนาแน่นและเข้มงวด
เตาปฏิกรณ์ขนาดเล็กติดตั้งรวมต่อกันเพื่อเพิ่มกำลังการผลิต
แต่ทั้งนี้ไม่ได้หมายความว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้ SMRs นั้นจะมีความปลอดภัยน้อยกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ แต่เพราะขนาดที่มันเล็กทำให้อุปกรณ์ส่วนควบด้านความปลอดภัยมีขนาดเล็กลงราคาจึงถูกลง
และในการผลิตชิ้นส่วนเกือบทั้ง Module ของเตาปฏิกรณ์พร้อมติดตั้งอุปกรณ์ส่วนควบสำคัญ ๆ ให้แล้วเสร็จมาจากโรงงานย่อมสามารถควบคุมคุณภาพการผลิตได้ดีกว่าการก่อสร้างและประกอบที่ Site งาน
การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ถือเป็น Mega Project เพราะด้วยความซับซ้อน ต้นทุนและระยะเวลาก่อสร้าง
มาวันนี้ Rolls-Royce ผู้ผลิตรถยนต์และเครื่องยนต์รายใหญ่ของอังกฤษก็ได้ออกมาประกาศเปิดตัวแผนการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กกว่า 16 โรงทั่วประเทศอังกฤษ
ทั้งนี้เพื่อให้สอดรับกับแผน net-zero emissions ของรัฐบาลซึ่งปีเป้าหมายในการเป็นประเทศปลอดการปล่อยมลพิษภายในปี 2050
ตัวอย่างของเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดจิ๋วกำลังการผลิต 1 กิโลวัตต์ที่ NASA พัฒนาเพื่อใช้ในโครงการสำรวจอวกาศ
ดังนั้นแล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กจึงเป็นส่วนหนึ่งของแผนการนี้ โดยส่วนหนึ่งก็เพื่อให้รองรับการการปลดประจำการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เก่าที่มีอยู่กว่า 7 โรงซึ่งมีแผนการปลดระวางภายในปี 2030-2035
ซึ่งจะทำให้กำลังการผลิตไฟฟ้าของประเทศอังกฤษหายไปกว่า 20% ของที่มีอยู่ในปัจจุบันเลยทีเดียว
และเร็ว ๆ นี้นายกรัฐมนตรีของอังกฤษก็ได้เตรียมประกาศแผนการสนับสนุนโครงการนี้ด้วยเงินทุนอย่างน้อย 8,000 ล้านบาทส่วนหนึ่งเพื่อช่วยฟื้นฟูเศรษฐกิจโดยคาดการณ์ว่าโครงการนี้จะก่อให้เกิดการจ้างงานกว่า 6,000 อัตราภายใน 5 ปีข้างหน้า
หน้าตาของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กที่อาจะดูไม่เหมือนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอดีต
ทั้งนี้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก 16 โรงที่จะสร้างนี้คาดว่าแต่ละโรงจะมีกำลังการผลิตประมาณ 440 เมกกะวัตต์โดยมีต้นทุนแต่ละโรงอยู่ที่ประมาณ 8 หมื่นล้านบาท
Rolls-Royce และกลุ่มพันธมิตรที่ร่วมออกแบบและพัฒนา SMRs คาดว่าจะสามารถสร้างตัว Module ของเตาปฏิกรณ์ได้ภายใน 10 ปีและใช้เวลาติดตั้งอีก 2 ปีเพื่อให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กนี้แล้วเสร็จ
1
ปัจจุบันแนวคิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กนั้นก็ยังมีเตาปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวซึ่งใช้เชื้อเพลิงทอเรียมที่อยู่ในขั้นตอนการพัฒนา ซึ่งหากสำเร็จก็จะมีความปลอดภัยกว่าเตาปฏิกรณ์ที่ใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียมมาก
2
ก็รอดูกันต่อไปครับ เทคโนโลยีนิวเคลียร์นี้ยังคงพัฒนากันต่อไปไม่หยุดยั้ง ยังไงแล้วการที่โลกเราจะเข้าสู่ยุค net-zero emissions ได้ ยังไงก็หนีไม่พ้นการพึ่งพาพลังงานนิวเคลียร์

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา