'เทคโนโลยีนิวเคลียร์' ในการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานสุทธิเป็นศูนย์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้องการพลังงานสะอาดตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน พลังงานนิวเคลียร์กําลังอยู่ในช่วงฟื้นฟูศิลปวิทยา เนื่องจากประเทศและอุตสาหกรรมต่างๆ ตระหนักว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตอบสนองความต้องการนี้ได้

ข้อมูลจาก World Economic Forum ระบุว่า พลังงานนิวเคลียร์ผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 10% ของโลก ตามรายงานของสํานักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) มันสร้างพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนมากกว่าลมและแสงอาทิตย์รวมกัน แต่บางคนยังคงมีความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยและค่าใช้จ่าย ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่อีกประการหนึ่งของพลังงานนิวเคลียร์คือการจัดการขยะ เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วมีกัมมันตภาพรังสีเป็นเวลาหลายพันปี แต่สามารถเก็บไว้ในภาชนะใต้ดินหรือเหนือพื้นดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงประเภทต่างๆ

เทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงมีตั้งแต่ฟิวชั่นและเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็ก (SMRs) ไปจนถึงเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และการจัดการของเสีย และสามารถช่วยจัดการกับข้อกังวลบางประการเกี่ยวกับความปลอดภัยและค่าใช้จ่ายได้ ในขณะที่ฟิวชั่นนิวเคลียร์มักถูกขนานนามว่าเป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของพลังงาน 

ในทางตรงกันข้าม SMR กําลังเคลื่อนไปสู่การปรับใช้เชิงพาณิชย์อย่างรวดเร็ว พื้นที่อื่น ๆ ที่นวัตกรรมดําเนินไปอย่างรวดเร็ว ได้แก่ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์และการจัดการขยะ เชื้อเพลิงขั้นสูงช่วยให้โรงงานที่มีอยู่และโรงงานใหม่สามารถผลิตพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนได้มากขึ้นในขณะที่เพิ่มความปลอดภัย แนวทางการจัดการขยะแบบใหม่สามารถลดปริมาณและนําสิ่งที่เหลืออยู่กลับมาใช้ใหม่ได้

การหลอมนิวเคลียส

ฟิวชั่นนิวเคลียร์ได้รับความสนใจจากสาธารณชนเป็นอย่างมากเนื่องจากมีศักยภาพที่ยอดเยี่ยม ฟิวชั่นเลียนแบบกระบวนการที่ขับเคลื่อนดวงอาทิตย์ สร้างพลังงานมหาศาลโดยไม่มีการปล่อยคาร์บอนหรือกากกัมมันตภาพรังสีที่ยาวนาน จากข้อมูลของสมาคมนิวเคลียร์โลก ฟิวชั่นมีแหล่งพลังงานที่เกือบจะไม่มีที่สิ้นสุดโดยมีการปล่อยมลพิษเกือบเป็นศูนย์

ซึ่งแตกต่างจากพลังงานนิวเคลียร์แบบดั้งเดิม (ฟิชชัน) ซึ่งแยกอะตอม ฟิวชั่นจะรวมอะตอมขนาดเล็กเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอะตอมที่หนักกว่า ตัวอย่างเช่น อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมรวมกันเป็นฮีเลียม ซึ่งปล่อยพลังงานมากกว่าฟิชชันมาก

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน อุปสรรคหลักคือการทําให้ฟิวชั่นผลิตพลังงานได้มากกว่าที่ใช้ ตามรายงานของกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา ปฏิกิริยาฟิวชั่นนั้นยากที่จะรักษาได้เนื่องจากความร้อนและความดันที่รุนแรงซึ่งจําเป็นต่อการหลอมรวมอะตอม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนคิดว่าฟิวชั่นยังอยู่ห่างอีกสองหรือสามทศวรรษจากการเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ แม้ว่าสตาร์ทอัพบางบริษัทตั้งเป้าที่จะมีโรงงานและทํางานภายในปี 2030 AI กําลังช่วยให้นักวิจัยเร่งความก้าวหน้าของฟิวชั่นโดยการสร้างแบบจําลองและวิเคราะห์ระบบที่ซับซ้อน

เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็ก

เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็ก (SMRs) เป็นอีกหนึ่งพื้นที่ที่มีแนวโน้มของพลังงานนิวเคลียร์ขั้นสูง ใช้เทคโนโลยีฟิชชัน ดังนั้นพวกเขาจึงไม่ใช่แนวหน้าเหมือนฟิวชั่น แต่พวกเขาเข้าใกล้การกลายเป็นความจริงมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญและนักลงทุนหลายคนคาดการณ์ว่า SMR จะเปิดให้บริการภายในปี 2030

องค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศกล่าวว่าการออกแบบ SMR มากกว่า 80 แบบกําลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาทั่วโลก โดยมุ่งเป้าไปที่ไฟฟ้า เครื่องทําความร้อน การแยกเกลือออกจากน้ํา และไอน้ําอุตสาหกรรม

ของเสีย

เทคโนโลยีใหม่อาจช่วยแก้ไขปัญหาขยะนิวเคลียร์ได้เช่นกัน ปริมาณของเสียค่อนข้างน้อยเนื่องจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์มีความหนาแน่นมากและต้องใช้น้อยมากในการผลิตไฟฟ้าจํานวนมหาศาล โดยเฉลี่ยแล้ว ของเสียจากเครื่องปฏิกรณ์ที่จ่ายความต้องการไฟฟ้าให้กับบุคคลเป็นเวลาหนึ่งปีจะมีขนาดประมาณอิฐ มีเพียง 5 กรัมเท่านั้นที่เป็นขยะระดับสูง น้ําหนักประมาณเท่ากับกระดาษแผ่นหนึ่ง แต่ถึงแม้จะมีรอยเท้าขนาดเล็ก ขยะยังคงเป็นความกังวลหลักสําหรับสาธารณชน เนื่องจากอาจใช้เวลาหลายพันปีในการสลายตัว

นวัตกรรมสตาร์ทอัพกําลังพัฒนาวิธีการลดปริมาณและความเป็นพิษของขยะนิวเคลียร์ บางคนอ้างว่าพวกเขาสามารถลดเวลาที่ใช้ในการสลายตัวของขยะจากครึ่งล้านปีเหลือน้อยกว่า 500 ปี

เทคโนโลยีเหล่านี้จะพัฒนาการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานได้อย่างไร

นักลงทุนกําลังทุ่มเงินเข้าสู่เทคโนโลยีนิวเคลียร์ขั้นสูงเหล่านี้ และพวกเขากําลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว แต่การนําพวกเขาออกสู่ตลาดจะต้องใช้นโยบายและกฎระเบียบใหม่ และอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ต้องได้รับความไว้วางใจจากสาธารณชนโดยจัดการกับความกังวลเกี่ยวกับต้นทุน ความปลอดภัย และของเสีย

World Economic Forum ได้ร่วมมือกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั่วทั้งระบบนิเวศนิวเคลียร์ รวมถึงนักพัฒนาเทคโนโลยี สถาบันการเงิน สาธารณูปโภค ผู้บริโภคพลังงานรายใหญ่ และองค์กรภาครัฐ และในไม่ช้าจะเผยแพร่กรอบการทํางานเพื่อเร่งการปรับใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วนขนาดเล็กขั้นสูง กรอบการทํางานมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นเครื่องมือประสานงานสําหรับผู้นําทั่วทั้งระบบนิเวศนิวเคลียร์เพื่อให้สอดคล้องกับการดําเนินการและกลยุทธ์เพื่อเร่งการปรับใช้นิวเคลียร์และ SMR ขั้นสูงในเก้าด้านที่มีความสําคัญของระบบพลังงาน

เพื่อกําหนดวิสัยทัศน์และการเล่าเรื่องของอุตสาหกรรมโซลูชั่นพลังงานขั้นสูง สนับสนุนความร่วมมือระหว่างนักประดิษฐ์ บริษัทพลังงานขนาดใหญ่ ผู้ใช้พลังงานและนักลงทุน และแจ้งการกําหนดนโยบาย มันช่วยเพิ่มความเชื่อมั่นของสาธารณชนในโซลูชันพลังงานขั้นสูง ความพร้อมทางเทคโนโลยี ความต้องการ และกรณีธุรกิจ ในขณะที่เปิดใช้งานการทํางานร่วมกันและแจ้งนโยบาย