Molten Salt Reactor Technologies Solves Several Nuclear Industry Problems
“…ปัจจุบัน กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ และไฟฟ้าพลังน้ำ ถือเป็นกระดูกสันหลังของการผลิตกำลัง ไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ และเมื่อรวมกับการผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน ด้วยแล้ว การผลิตพลังงานไฟฟ้าทั่วโลกปัจจุบัน 3 ใน 4 ส่วน ใช้กระบวนการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ ..”
การบรรลุเป้าหมายการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์สุทธิ Achieving Net Zero Carbon Emissions ภายในปี 2593 ถือเป็นความท้าทายที่น่ากังวล และจะต้องใช้แหล่งพลังงานสะอาดเพิ่มขึ้นอย่างมาก Significant Expansion of Clean Energy Sources รวมถึงกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power มาพร้อมด้วย .. ในระยะสั้น โครงการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ New Nuclear Power Plants แห่งใหม่ ส่วนใหญ่จะเป็นการใช้ ปฏิกรณ์น้ำเบา Light Water Reactors : LWRs ซึ่งเป็นประเภทเดียวกับที่ขับเคลื่อนการเติบโตของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในช่วงแรกของศตวรรษที่ 20 แต่การออกแบบใหม่ล่าสุดอื่น ๆ ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาสำหรับแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ที่สะอาด และปลอดภัยในระยะยาว ซึ่งรวมถึงปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้เกลือหลอมเหลว Molten Salts เป็นทั้งเชื้อเพลิง Fuel และสารหล่อเย็น Coolant ที่เรียกว่า ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs อาจกำลังแสดงบทบาทสำคัญที่เพิ่มสูงขึ้นเช่นกันจากนี้ไป ..
ท่ามกลางวิกฤติพลังงานโลกปัจจุบัน Today’s Global Energy Crisis นั้น การลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลนำเข้า Reducing Reliance on Imported Fossil Fuels กลายเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้นๆ ในการรักษาความมั่นคงทางพลังงาน Top Energy Security Priority .. วิกฤติสภาพอากาศ Climate Crisis ก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน หมายถึง การบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์สุทธิ Reaching Net Zero Emissions of Greenhouse Gases ภายในกลางศตวรรษนี้ ต้องอาศัยการลดการปล่อยคาร์บอนจากการผลิตกำลังไฟฟ้า Decarbonisation of Electricity Generation และการผลิตความร้อน Heat Production อย่างรวดเร็ว และครบถ้วน .. พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ซึ่งมีกำลังการผลิตประมาณ 413 GW ใน 32 ประเทศ มีส่วนสนับสนุนทั้ง 2 เป้าหมาย โดยหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก 1.5 GT และลดความต้องการเชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติ Natural Gas เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าทั่วโลก ได้ประมาณ 180 พันล้านลูกบาศก์เมตร Billion Cubic Metres: bcm ต่อปี ..
แม้ว่า พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ Wind & Solar PV Energy ได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะเป็นผู้นำในการผลักดันให้แทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล Replace Fossil Fuels ก็ตาม แต่จำเป็นต้องมีทรัพยากรพลังงานอื่นที่จัดส่งได้เสริมมาพร้อมด้วย เนื่องจากปัจจุบัน กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power คือแหล่งพลังงานที่ปล่อยมลพิษต่ำเป็นอันดับสอง Second Largest Source of Low Emissions Power รองจากกำลังไฟฟ้าพลังงานน้ำ Hydropower และด้วยความสามารถในการจัดส่ง และศักยภาพในการเติบโต ทำให้พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy สามารถช่วยให้แน่ใจว่าจะมีระบบกำลังไฟฟ้าซึ่งปล่อยมลพิษต่ำที่หลากหลาย และปลอดภัยอย่างเพียงพอสำหรับอนาคตระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติต่อเนื่องต่อไปได้ แม้ว่าการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels จะยุติลง ..
อย่างไรก็ตาม ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs คือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่น Nuclear Fission Reactors ประเภทหนึ่ง ซึ่งสารหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลัก Primary Nuclear Reactor Coolant และ/หรือ เชื้อเพลิง Fuel เป็นส่วนผสมของเกลือหลอมเหลวกับวัสดุที่แตกตัวได้ Molten Salt with a Fissile Material ..
ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs เพื่อการวิจัย 2 เครื่อง ดำเนินการอยู่ในสหรัฐฯ ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 .. เครื่องปฏิกรณ์รุ่นทดลองบนเครื่องบิน Aircraft Reactor Experiment : ARE ตั้งแต่ในยุคปี 1950 ได้รับแรงบันดาลใจหลักจากขนาดที่กะทัดรัดของเทคโนโลยี Technology’s Compact Size .. ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวรุ่นทดลอง Molten-Salt Reactor Experiment : MSRE ในยุคปี 1960 นั้น ต่างออกไป โดยมุ่งเป้าหมายไปที่การสาธิตโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Demonstrate a Nuclear Power Plant ที่ใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงทอเรียม Thorium : 90Th Fuel Cycle ด้วยไอโซโทปที่เสถียรที่สุด Most Stable Isotope คือ 232Th หรือ Th232 ในเครื่องปฏิกรณ์ Breeder Reactor ..
การวิจัยที่เพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคที่ 4 หรือ Generation IV Nuclear Reactors ทำให้เกิดความสนใจในศตวรรษที่ 21 ขึ้นอีกครั้ง โดยประเทศต่าง ๆ หลายประเทศได้เริ่มโครงการต่าง ๆ .. จนถึงปัจจุบัน จีน เริ่มดำเนินแผนงานทดอบทดลองอย่างจริงจังแล้ว โดยสถาบันฟิสิกส์ประยุกต์เซี่ยงไฮ้ Shanghai Institute of Applied Physics : SINAP แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีน Chinese Academy of Sciences และได้รับใบอนุญาตให้ดำเนินการเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวที่ขับเคลื่อนด้วยทอเรียม หรือที่เรียกว่า ‘Thorium – Powered Molten-Salt Reactor : TMSR-LF1’ สำหรับการทดลอง .. ทั้งนี้ การก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ TMSR-LF1 เริ่มต้นมาก่อนแล้วตั้งแต่เดือนกันยายน ปี 2561 และกำหนดแล้วเสร็จสมบูรณ์ ในปี 2567 อย่างไรก็ตาม มีรายงานว่า ในความเป็นจริงนั้น การทดลองอย่างจริงจังได้เริ่มดำเนินการมาก่อนที่การก่อสร้างจะเสร็จสมบูรณ์ ตั้งแต่ ปี 2564 รวมทั้ง หาก TMSR-LF1 ประสบความสำเร็จ จีนวางแผนที่จะสร้างปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs เพื่อใช้งานจริงที่มีกำลังการผลิต 373 Megawatts Thermal : MWt ภายในปี 2573 ..
ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs มีข้อดีหลายประการเหนือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รูปแบบดั้งเดิม แม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานด้วยเหตุผลทางประวัติศาสตร์ก็ตาม ..
กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์จากทอเรียม Thorium-Based Nuclear Power คือการผลิตกำลังไฟฟ้าจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่อาศัยการแตกตัวของยูเรเนียมไอโซโทป Uranium Isotopes : U233 เป็นหลัก ซึ่งผลิตขึ้นจากทอเรียม Thorium : Th232 ที่มีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติ .. วัฏจักรเชื้อเพลิงทอเรียม Thorium Fuel Cycle มีข้อดีหลายประการที่เหนือชั้น และปลอดภัยกว่าเชื้อเพลิงยูเรเนียม .. วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ Nuclear Fuel Cycle รวมถึงความอุดมสมบูรณ์ที่ปริมาณสำรองในธรรมชาติมีมากมายบนผิวเปลือกโลก คุณสมบัติทางกายภาพที่เหนือกว่า กากนิวเคลียร์ที่ลดลงอย่างมาก คือ ข้อได้เปรียบของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียม Thorium Reactors ที่โดดเด่น ..
อย่างไรก็ตาม การพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์จากทอเรียม Thorium : Th232 นั้น มีต้นทุนเริ่มต้นสูง .. ทั้งนี้ การขาดศักยภาพในการสร้างอาวุธฯ ได้กลายเป็นข้อได้เปรียบของทอเรียม Thorium : Th232 อีกประการหนึ่งด้วย ขณะที่ นักวิจารณ์ชี้ว่า แม้พวกมัน สะอาด และปลอดภัย แต่การพัฒนาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Nuclear Reactors โดยทั่วไป รวมถึงปฏิกรณ์ทอเรียมแบบฟิชชั่น Thorium Fission Reactors ยังจะคงทำให้ผู้คนรู้สึกกังวลในเรื่องความปลอดภัยอยู่ต่อไปนั้น เป็นเรื่องธรรมดา .. ตั้งแต่ประมาณปี 2541 เป็นต้นมา ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานนิวเคลียร์หลายชาติ เริ่มให้ความสนใจทอเรียม Thorium : Th232 มากขึ้น โดยเฉพาะในประเด็นการจัดหาเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฟิชชั่น Nuclear Fission Fuels ที่ปลอดภัยกว่ามาแทนที่เชื้อเพลิงยูเรเนียม U235 และพลูโตเนียม Pu238 เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้า และคาดหมายได้ว่า ปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมเหลวที่ใช้ทอเรียม Thorium Based Molten Salt Reactors : TMSRs คือคำตอบ ..
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ เชื่อมั่นว่า ‘ทอเรียม Thorium : Th232 คือ กุญแจสำคัญในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่สะอาด และปลอดภัยกว่า’ .. เมื่อพิจารณาถึงศักยภาพโดยรวมของพลังงานจากทอเรียม Thorium : Th232 ตามแนวความคิดของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย สหรัฐฯ นั้น ชี้ว่า “ปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมเหลวที่ใช้ทอเรียม Thorium Based Molten Salt Reactors : TMSRs อาจหมายถึง การแก้ปัญหาความต้องการพลังงานมากกว่า 1,000 ปี หรือการไปสู่สังคมคาร์บอนต่ำ Low Carbon Society ที่มีคุณภาพด้วยแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง และเพื่อแก้ไขผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในเชิงลบ Reduce Negative Environmental Impacts ส่วนใหญ่ของมนุษยชาติให้สำเร็จได้” ..
หลังจากศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้ทอเรียม Thorium : Th232 นั้น นักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ Ralph W. Moir และ Edward Teller เสนอแนะว่า การวิจัยนิวเคลียร์ทอเรียมควรเริ่มต้นขึ้นใหม่ได้แล้ว หลังจากปิดตัวไป 3 ทศวรรษ และควรสร้างปฏิกรณ์ต้นแบบขนาดเล็กขึ้น .. การวิจัย และพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy Research & Development ที่ใช้ทอเรียม Thorium : Th232 ในเครื่องปฏิกรณ์นั้น ส่วนใหญ่นิยมใช้เป็นปฏิกรณ์เกลือฟลูออไรด์ทอเรียมเหลว Liquid Fluoride Thorium Reactors : LFTRs ที่ได้รับการออกแบบในลักษณะของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs หลากหลายขนาด และยังพบอีกว่ามีการเตรียมก่อสร้างปฏิกรณ์ต้นแบบในหลายประเทศเพื่อนำมาใช้งานจริงสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้า เช่น อินเดีย จีน นอร์เวย์ สหรัฐฯ อิสราเอล และรัสเซีย เป็นต้น ..
ลักษณะสำคัญของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor : MSRs ที่เป็นปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมละลายที่ใช้ทอเรียม Thorium Based Molten Salt Reactors : TMSRs นั้น คือการทำงานที่หรือใกล้กับความดันบรรยากาศ แทนที่จะเป็น 75-150 เท่าของแรงดันบรรยากาศ เช่นเดียวกับ เครื่องปฏิกรณ์ Light-Water Reactors : LWRs ซึ่งเป็นที่นิยมมาก่อนหน้านี้ .. ดังนั้นจึงลดโครงสร้างการกักเก็บขนาดใหญ่ และมีราคาแพงที่ใช้สำหรับปฏิกรณ์ Light-Water Reactors : LWRs รวมถึงการแยกไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ออกไปจากกระบวนการ ซึ่งพวกมันเป็นที่มาของความเสี่ยงต่อการจุดระเบิด .. ประโยชน์ที่สำคัญอีกประการของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor : MSRs คือพวกมันไม่ผลิตก๊าซที่เป็นอันตราย หรือก๊าซกัมมันตภาพรังสีที่อยู่ภายใต้ความกดดันสูง เนื่องจากพวกมันจะถูกดูดซับโดยธรรมชาติในสารละลายเกลือหลอมเหลว Molten Salt นั่นเอง ..
ลักษณะสำคัญเพิ่มเติมของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor : MSRs ได้แก่ การให้พลังงานความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่าปฏิกรณ์ Light-Water Reactors : LWRs แบบเดิม ส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตกำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้นบนโครงข่ายระบบสายส่ง, สิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บพลังงาน และการผลิตไฮโดรเจนแบบประหยัดที่คุ้มค่ากว่า และบางกรณีสำหรับกระบวนการใช้พลังงานความร้อนในรูปแบบอื่นๆ ด้วยปัจจัยการผลิตที่สูงกว่า ไม่มีการต้องหยุดพัก .. ความท้าทายในการออกแบบที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ปัญหาการกัดกร่อนของเกลือร้อน และองค์ประกอบทางเคมีที่แขวนอยู่ของเกลือในขณะที่พวกมันอาจถูกแปลงโดยกัมมันตรังสี Radiation ของเครื่องปฏิกรณ์ .. การประมาณราคาปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor : MSRs นั้น ไม่แน่นอน แต่คาดหมายว่า เทียบเท่ากับ หรือถูกกว่าปฏิกรณ์นิวเคลียร์ LWRs .. โดยเฉพาะปฏิกรณ์เกลือเสถียร Stable Salt Reactors : SSRs ที่มีเชื้อเพลิงกัมมันตภาพรังสีอยู่ในรูปของเกลือหลอมเหลว, เกลือภายในหมุดเชื้อเพลิง และวงจรปฐมภูมิที่ไม่มีกัมมันตภาพรังสี ทำให้ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานมีแนวโน้มลดลง และขจัดปัญหาการกัดกร่อนได้ง่ายขึ้น ..
แม้ว่าจะมีการเสนอการออกแบบหลากหลายรูปแบบ แต่ก็สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทหลักที่สะท้อนให้เห็นบทบาทของการใช้เกลือหลอมเหลว Role of Molten Salt ได้แก่ เชื้อเพลิงเกลือหลอมเหลว-หมุนเวียน Molten Salt Fuel-Circulating, เชื้อเพลิงเกลือหลอมเหลว – คงที่ Molten Salt Fuel-Static และการใช้เกลือหลอมเหลวเป็นสารหล่อเย็นเท่านั้น Molten Salt Coolant Only .. ทั้งนี้ การใช้เกลือหลอมเหลวเป็นเชื้อเพลิง และเป็นสารหล่อเย็น คือ ทางเลือกในการออกแบบที่เป็นอิสระ .. ตัวอย่างเช่น The Circulating-Fuel-Salt ใน The Molten Salt Reactor Experiment : MSRE หมุนเวียนรุ่นทดลองแบบดั้งเดิม และ Static-Fuel-Salt ในปฏิกรณ์ Stable Salt Reactors : SSRs รูปแบบล่าสุด ใช้เกลือหลอมเหลวเป็นเชื้อเพลิง และเป็นสารหล่อเย็นไปพร้อมด้วย .. สำหรับ Dual Fluid Reactors : DFRs ใช้เกลือหลอมเหลวเป็นเชื้อเพลิง แต่ใช้โลหะเป็นสารหล่อเย็น ในขณะที่ ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Fluoride-Salt-Cooled High-Temperature Reactors : FHRs ใช้เชื้อเพลิงแข็ง แต่เกลือหลอมเหลว Molten Salt ถูกใช้เป็นสารหล่อเย็น เป็นต้น ..
สำหรับปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟลูออไรด์ทอเรียมเหลว Liquid Fluoride Thorium Reactors : LFTRs นั้น ประยุกต์ใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงทอเรียม Thorium Fuel Cycle เชิงพาณิชย์โดยบริษัทเอกชนจากญี่ปุ่น รัสเซีย ออสเตรเลีย และสหรัฐฯ ทั้งนี้ รัฐบาลจีน แสดงความสนใจที่จะพัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างมากด้วย และได้ตั้งเป้าเดินหน้าก่อสร้างปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นที่ใช้ทอเรียม First Waterless Nuclear Reactor Using Thorium เครื่องแรกให้แล้วเสร็จ เพื่อผลิต และส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าให้แก่ชุมชนเมืองได้จริง ภายในสิ้นทศวรรษนี้ หรือภายในปี 2573 ..
ผู้สนับสนุนประเมินว่า ทอเรียม Thorium : 90Th ปริมาณ 500 เมตริกตัน MT สามารถจัดหาความต้องการพลังงานไฟฟ้าของสหรัฐฯ ได้เป็นเวลา 1 ปี .. การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ ประมาณการไว้ว่า หนึ่งในแหล่งแร่ทอเรียมที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นที่รู้จักในสหรัฐฯ คือ เขต Lemhi Pass บริเวณชายแดนมอนทานา-ไอดาโฮ Montana-Idaho Border ซึ่งเพียง ณ ที่นี่แหล่งเดียว ก็ยังมีปริมาณสำรองทอเรียมในธรรมชาติ อยู่ถึง 64,000 เมตริกตัน MT .. ทั้งนี้ การสำรวจด้วยข้อมูลเบื้องต้นทั่วโลก พบปริมาณทอเรียมสำรองในธรรมชาติ Reserves of Thorium ที่พร้อมนำมาใช้ และคุ้มค่าการลงทุนอยู่อย่างน้อย 6,390,475 เมตริกตัน MT ในมากกว่า 36 ประเทศ ..
ตามมาตรฐานทางเทคนิคนั้น เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ เรียกว่า ปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือผสมหลอมเหลว Molten Salt Breeder Reactors : MSBRs หรือ เครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมละลายทอเรียม Thorium Molten Salt Reactors : TMSRs .. อย่างไรก็ตาม ชื่อที่เรียกกันทั่วไปว่า Liquid Fluoride Thorium Reactors : LFTRs ได้รับการส่งเสริมให้เป็นแบรนด์ใหม่ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 นี้เอง โดย Kirk Sorensen ซึ่งเขาเริ่มทำงานกับทอเรียมในขณะที่ทำงานเป็นวิศวกรการบิน และอวกาศที่ NASA ในปี 2553 เขาออกจาก NASA เพื่อไปทำงานเป็นหัวหน้านักวิจัยนิวเคลียร์ที่ Teledyne Brown Engineering ในปี 2554 .. เขาก่อตั้ง Flibe ซึ่งเป็นบริษัทฯ ที่เน้นการพัฒนาปฏิกรณ์ทอเรียมแบบแยกส่วนโดยเฉพาะ จนถึงปัจจุบัน ..
ทั้งนี้ ปฏิกรณ์เกลือหลอมละลายทอเรียม Liquid Fluoride Thorium Reactors : LFTRs แตกต่างจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าอื่นๆ ในเกือบทุกด้าน .. พวกมันใช้ทอเรียม Thorium 232 : Th232 ที่เปลี่ยนให้เป็นยูเรเนียม Uranium 233 : U233 แทนที่จะใช้ยูเรเนียม Uranium 235 : U235 โดยตรง .. พวกเขาเติมเชื้อเพลิงด้วยการสูบโดยไม่ต้องปิดเครื่อง สารหล่อเย็นเกลือเหลว Liquid Salt Coolant ลดอุณหภูมิในเตาปฏิกรณ์ลง และช่วยให้อุณหภูมิการทำงานในกระบวนผลิตกำลังไฟฟ้าสูงขึ้น .. แรงดันที่ต่ำกว่าอย่างมากส่งผลดีในระบบระบายความร้อนหลัก ลักษณะเด่นเหล่านี้ ก่อให้เกิดข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้มากมาย รวมถึงความท้าทายด้านการออกแบบด้วยรูปแบบที่หลากหลายอีกด้วย .. ซึ่งนั่นหมายถึงเทคโนโลยีปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor Technologies สามารถช่วยแก้ปัญหาอุตสาหกรรมนิวเคลียร์รูปแบบดั้งเดิม Conventional Nuclear Industry Problems ได้เกือบทั้งหมด ส่งผลให้แหล่งพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy Sources กลับมาเป็นที่สนใจอีกครั้ง ..
ตัวอย่างปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเกลือหลอมเหลว Molten-Salt Nuclear Reactors ที่มองเห็นแนวโน้มอนาคตพลังงานนิวเคลียร์ Future Nuclear Energy ที่ปลอดภัยกว่าชัดเจน ได้แก่ การเตรียมเปิดใช้งานปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียมเหลว Liquid Thorium Nuclear Reactor เชิงพาณิชย์ ในฐานะ ‘พลังงานนิวเคลียร์สะอาด Clean Nuclear Energy’ เครื่องแรกของจีน และของโลก ..
นักวิทยาศาสตร์จีน เปิดเผยแผนงานก่อสร้างปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Liquid Thorium รุ่นทดลองเครื่องแรกที่ไม่ต้องการน้ำเพื่อระบายความร้อน สำหรับใช้มันเป็นต้นแบบเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์จะแล้วเสร็จในปีนี้ และการทดสอบทดลองอย่างจริงจังจะเริ่มขึ้นก่อนเดือนกันยายน ..
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบเกลือหลอมเหลว Molten-Salt Nuclear Reactors ซึ่งทำงานด้วยทอเรียมเหลว Liquid Thorium แทนที่ยูเรเนียม Uranium ได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะปลอดภัยกว่าปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นรูปแบบดั้งเดิม Conventional Fission Nuclear Reactors เป็นอย่างมาก เนื่องจากเกลือที่หลอมเหลว Molten Salt จะเย็นตัวลง และแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศ ด้วยคุณสมบัติที่เป็นฉนวนความร้อนของทอเรียม ดังนั้นการรั่วไหลล้นทะลักที่อาจเกิดขึ้นได้ รวมทั้งการแผ่รังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบ จึงมีโอกาสน้อยลงอย่างมาก เมื่อเทียบกับการรั่วไหลจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นรูปแบบเดิม .. จนถึงปัจจุบัน เชื่อมั่นได้ว่าเทคโนโลยีปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor Technologies จะสามารถช่วยแก้ปัญหาอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ก่อนหน้านี้ได้ทั้งหมด ..
ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs ที่เป็นปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียมเหลว Liquid Thorium Nuclear Reactor ต้นแบบรุ่นทดลอง คาดว่าจะแล้วเสร็จสมบูรณ์ในปี 2567 โดยการมุ่งมั่นวิจัย และทดสอบทดลองครั้งแรกที่จะเริ่มในเดือนกันยายนนั้น ถือเป็นการปูทางสำหรับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่ปลอดภัยกว่าปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นยุคที่ 3 Generation III Reactors รูปแบบเดิมซึ่งมีกำหนดการก่อสร้างให้แล้วเสร็จ เพื่อส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าให้แก่ชุมชนเมือง และภาคอุตสาหกรรมได้ ภายในปี 2573 ..
เนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้ไม่ต้องการน้ำ จึงสามารถทำงานได้ในพื้นที่ทะเลทราย ทั้งนี้ ที่ตั้งของเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์เครื่องแรก จะอยู่ในเมืองบนทะเลทราย Wuwei และรัฐบาลจีน มีแผนที่จะก่อสร้างเพิ่มเติมในทะเลทรายที่มีประชากรเบาบาง และที่ราบทางตะวันตกของจีน รวมถึงอีก 30 ประเทศที่เกี่ยวข้องในเส้นทางยุทธศาสตร์ “Belt and Road” .. ทั้งนี้ คาดว่าจะได้เห็นโครงการลงทุนเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ระดับโลกของจีนทั้งนิวเคลียร์ฟิชชั่น Nuclear Fission และนิวเคลียร์ฟิวชั่น Nuclear Fusion ที่มุ่งลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานใน 70 ประเทศทั่วโลกในอีกไม่นาน ..
ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs อาจทำให้การใช้กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power Deployment ยังคงดำเนินต่อไปสำหรับอนาคตได้ ..
กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Electricity ถือเป็นวิธีการที่น่าสนใจในการรองรับความต้องการพลังงานทั่วโลกในอนาคตปริมาณมาก ในบริบทนี้ ปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกลือหลอมเหลว Nuclear MSRs ถือเป็นตัวเลือกยุคที่ 4 หรือ Generation IV ที่เกี่ยวข้องสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power Generation ซึ่งคาดว่าจะเริ่มเป็นรูปธรรมได้ ภายในปี 2573 เป็นต้นไป ..
เครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประเภทหนึ่งที่ได้รับการสำรวจครั้งแรกในช่วงทศวรรษปี 1950 อาจกลายเป็นหนึ่งในข้อไขอนาคตของพลังงานสะอาด Future of Clean Energy ได้อย่างมั่นใจ หากเราสามารถเอาชนะปัญหาที่คอยฉุดรั้งการผลิตพลังงานประเภทนี้มานานกว่าครึ่งศตวรรษได้ ..
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น Nuclear Fission เกิดขึ้นเมื่อนิวตรอนพุ่งชนนิวเคลียสของอะตอม Neutron Slams into the Nucleus of an Atom จนอะตอมแตกตัว .. ปฏิกิริยานี้จะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล รวมทั้งนิวตรอนเพิ่มเติมที่สามารถแตกอะตอมเพิ่มได้อีก ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชั่นต่อเนื่องที่ยั่งยืน Self-Sustaining Fission Reaction ได้ ..
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Nuclear Reactors ควบคุมกระบวนการฟิชชั่น Fission Process เพื่อให้พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาในรูปของความร้อนนั้น สามารถนำไปใช้ต้มน้ำเพื่อสร้างไอน้ำที่สามารถส่งไปหมุนกังหันใบพัดผลิตกำลังไฟฟ้า Spin Electricity-Generating Turbines ..
กระบวนการนี้ ไม่ก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอน และเกิดขึ้นได้โดยไม่สนใจว่าดวงอาทิตย์จะส่องแสง หรือลมจะพัดอยู่หรือไม่ก็ตาม ทำให้พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy อาจเป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับอนาคตพลังงานสะอาด Clean Energy Future ..
ทั้งนี้ การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Build a Nuclear Plants เช่นที่ปัจจุบันมีใช้งานอยู่แล้วนั้น ต้องใช้เวลาราว 7 ปี และเงินทุนประมาณ 10,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ .. อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Nuclear Plants คิดเป็นเพียง 10.3% ของการผลิตกำลังไฟฟ้าทั่วโลก และจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ที่ปิดตัวลงนั้น ก็มีจำนวนมากเกินจำนวนที่กำลังสร้างอยู่ ..
เหตุผลส่วนหนึ่งก็คือ ต้องใช้เวลาสำหรับการก่อสร้างนานถึง 7 ปี และเงินทุนสูงแตะระดับ 10,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ รวมทั้งผู้ประกอบการบางรายก็ระมัดระวังอย่างมากสำหรับการที่จะต้องลงทุนด้วยวงเงินจำนวนมากเช่นนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการผลิตกำลังไฟฟ้าจากก๊าซธรรมชาติ และพลังงานหมุนเวียน Electricity from Natural Gas & Renewables มีราคาถูกลงเรื่อยๆ ..
ในขณะเดียวกัน การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายแห่งยังต้องเผชิญกับการต่อต้านจากประชาชนที่กังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่จะเกิดภัยพิบัติทางนิวเคลียร์ Nuclear Disaster เช่นที่เชอร์โนบิล Chernobyl หรือฟุกุชิมา Fukushima แม้ว่าในทางประวัติศาสตร์แล้ว พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy จะปลอดภัยกว่าถ่านหิน Coal หรือก๊าซธรรมชาติ Natural Gas อยู่มากก็ตาม ..
เพื่อเพิ่มปริมาณการผลิตกำลังไฟฟ้าจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น Electricity Generated by Nuclear Fission นั้น มนุษยชาติ อาจต้องคิดใหม่ว่าจะใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นนี้ได้อย่างไร ..
ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ปัจจุบัน น้ำจะถูกสูบด้วยแรงดันสูงไปที่แกนของเครื่องปฏิกรณ์ Water is Pumped under High Pressure to the Reactor’s Core ซึ่งเม็ดเชื้อเพลิง Fuel Pellets ที่หุ้มด้วยแท่งโลหะ Metal Rods จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น และทำให้มีอุณหภูมิของน้ำสูงขึ้นถึงประมาณ 600oF แต่แรงดันที่สูงจะป้องกันไม่ให้น้ำเดือด ..
น้ำที่เป็นของเหลวซึ่งร้อนจัด Super-Hot Liquid Water จะถูกสูบผ่านห้องที่มีน้ำอยู่มากกว่า .. ความร้อนจะทำให้น้ำเดือด ส่งผลทำให้เกิดไอน้ำที่จำเป็นในการหมุนกังหันใบพัด จากนั้นน้ำที่เย็นกว่าจะไหลกลับเข้าไปในห้องเชื้อเพลิง Fuel Chamber เพื่อให้ความร้อนซ้ำอีกครั้ง เพื่อให้วัฏจักรดำเนินต่อไปได้ ..
แรงดันสูงที่จำเป็นในการรักษาให้น้ำร้อนจัดคงสภาพเป็นของเหลว High Pressure Needed to Keep Super-Hot Water จะเพิ่มโอกาสในการรั่วไหล และหากน้ำรั่วไหล เชื้อเพลิงอาจร้อนเกินไป ทำให้แท่งเชื้อเพลิงละลาย และอาจปล่อยสารกัมมันตรังสีลงในน้ำ และสิ่งแวดล้อม .. ดังนั้นเพื่อป้องกันปัญหานี้ เครื่องปฏิกรณ์จำเป็นต้องวางระบบสำรองจำนวนมากไว้พร้อมด้วย ซึ่งทำให้ต้นทุน และความซับซ้อนของระบบเพิ่มขึ้น ..
ด้วยเหตุนี้ จนถึงความก้าวหน้าปัจจุบัน นักวิจัย ได้ใช้แนวคิดของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors: MSRs ซึ่งใช้เกลือหลอมเหลวแทนน้ำ Use Molten Salt Instead of Water ซึ่งเป็นวัสดุที่ถ่ายเทความร้อน และรักษาอุณหภูมิเชื้อเพลิงให้คงที่ ..
เกลือชนิดที่เสนอสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ จะยังคงเป็นของเหลวที่อุณหภูมิสูงถึง 2,500oF โดยไม่มีการเพิ่มแรงดัน .. อุณหภูมิที่สูงขึ้น Higher Temperatures จะเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์ Reactor Efficiency และสร้างกำลังไฟฟ้าได้ในปริมาณที่มากขึ้น Generate More Electricity ในขณะที่ การไม่มีการเพิ่มแรงดันจะช่วยลดความเสี่ยงของการรั่วไหล รวมทั้งปัญหาที่คอยฉุดรั้งการผลิตพลังงานนี้มานานกว่าครึ่งศตวรรษก่อนหน้านี้ ได้รับการแก้ไขไปทั้งหมดได้อย่างเฉียบขาด ..
แทนที่จะใช้แท่งเชื้อเพลิงแข็ง Solid Fuel Rods แยกจากน้ำที่ถ่ายเทความร้อน ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs บางรุ่นจะกำหนดให้เชื้อเพลิงละลายในเกลือหลอมเหลวเอง ..
วิธีการนี้จะช่วยขจัดความเสี่ยงของการหลอมเหลวของแท่งเชื้อเพลิงได้ เนื่องจากเชื้อเพลิงที่เป็นเกลือหลอมเหลว Molten Salt ไม่สามารถหลอมเหลวได้อีก หากเป็นพวกมันของเหลวอยู่แล้ว และหากมีการรั่วไหล เกลือ และเชื้อเพลิงที่รั่วไหล Any Salt & Fuels จะแข็งตัวเป็นหินอย่างรวดเร็วเมื่อเย็นตัวลง ซึ่งจะทำความสะอาดได้ง่ายกว่าน้ำกัมมันตภาพรังสี หรือไอน้ำ Radioactive Water or Steam ที่ปล่อยออกมาหากเครื่องปฏิกรณ์เกิดการรั่วไหลขึ้น ..
การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactor Designs ยังรวมถึงคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่เรียกว่า “วาล์วแช่แข็ง Freeze Valve” หรือ “ปลั๊กแช่แข็ง Freeze Plug” .. การออกแบบลักษณะนี้ จะแยกส่วนผสมเกลือหลอมเหลวด้านบน Molten Salt Mixture Above ออกจากถังเก็บด้านล่าง Holding Tank Below และหากส่วนผสมร้อนเกินไป วาล์วจะละลาย และเกลือหลอมเหลว Molten Salt จะตกลงไปในถังภายใต้แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วง ซึ่งจะช่วยหยุดภัยพิบัติได้ แม้ว่าระบบสำรองทั้งหมดจะล้มเหลวก็ตาม ซึ่งจะทำให้ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs ปลอดภัย และสามารถปิดระบบได้อย่างมั่นใจ โดยไม่ต้องกังวลต่อปฏิกิริยาลูกโซ่ Chain Reaction ที่เกิดขึ้นต่อเนื่องเหมือนเช่นที่เกิดขึ้นในปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชั่นรูปแบบเดิม Conventional Nuclear Fission Reactors อีกต่อไป ..
ยิ่งไปกว่านั้น ตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2565 เป็นต้นมา บริษัทพลังงานนิวเคลียร์ TerraPower ซึ่งก่อตั้งโดย Bill Gates และ Southern Company ซึ่งเป็นบริษัทสาธารณูปโภคด้านก๊าซ และไฟฟ้า ได้ประกาศว่า พวกเขาได้ร่วมมือกันสร้าง Molten Chloride Reactor Experiment : MCRE ที่ได้รับทุนจากกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ United States Department of Energy : DOE ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ Idaho National Laboratory ..
ทั้งนี้ เมื่อการก่อสร้างเสร็จแล้ว เครื่องปฏิกรณ์คลอไรด์หลอมเหลว Molten Chloride Reactor Experiment : MCRE ของพวกเขา จะกลายเป็นเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวสเปกตรัมเร็วยิ่งยวดเครื่องแรกของโลก World’s First Critical Fast-Spectrum Molten Salt Reactor โดยเครื่องปฏิกรณ์ Fast Reactors นี้ สามารถรักษาปฏิกิริยาฟิชชั่นได้โดยไม่ต้องใช้ตัวชะลอความเร็วของนิวตรอนที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการฟิชชั่น ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์ได้อีกมาก ..
ข้อมูลจากเครื่องปฏิกรณ์ทดสอบจะนำไปใช้เป็นข้อมูลในการพัฒนา Molten Chloride Fast Reactors ของ TerraPower โดยบริษัทฯ คาดว่าจะสร้างระบบสาธิตขนาด 180 MW ได้ในช่วงก่อนปี 2573 ซึ่งเพียงพอต่อการส่งจ่ายกำลังไฟให้กับครัวเรือนได้ อย่างน้อยประมาณ 90,000 หลังคาเรือน ..
คาดการณ์ตลาดปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวทั่วโลก Global Molten Salt Reactor Market ..
ความต้องการตลาดกำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ทั่วโลก Global Nuclear Power Market อยู่ที่ประมาณ 423.19 GW ในปี 2565 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 498.41 GW ภายในปี 2575 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 1.7% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2566-2575 ..
ทั้งนี้ สำหรับในประเด็นปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs นั้น จากการคาดการณ์ของ Maximize Market Research พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวทั่วโลก Global Molten Salt Reactor Market มีมูลค่าอยู่ที่ 17.71 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และคาดหมายว่า มูลค่าจะสูงขึ้นถึง 41.55 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2573 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวทั่วโลก Global Molten Salt Reactor Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 12.95% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2573 ซึ่งการเติบโตของตลาดปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Nuclear Reactor Market ประเภทนี้ ถูกขับเคลื่อนจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับแหล่งพลังงานที่สะอาดกว่า Increasing Demands for a Cleaner Source of Energy ควบคู่ไปกับการขยายตัวของปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวแบบหลายฟังก์ชัน Multi-Functional Expansion of Molten Salt Reactors : MSRs ..
พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power คือ แหล่งความร้อน และกำลังไฟฟ้าที่สำคัญที่มีการปล่อยคาร์บอนต่ำ Low Carbon Emissions เพื่อให้บรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน Achieve Carbon Neutrality .. เทคโนโลยีใหม่ที่กำลังได้รับการพัฒนาในปัจจุบันจะช่วยให้กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power สามารถพัฒนาต่อไปได้ และจะเพิ่มการบูรณาการกับแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำอื่นๆ เช่น พลังงานหมุนเวียนที่ผันแปร Variable Renewables และเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ที่มีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage : CCS ในการผสมผสานพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนในอนาคต Future Decarbonized Energy Mix ..
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่ Modern Nuclear Power Plants คือโรงงานความร้อนที่ใช้ความร้อนในการเปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำซึ่งส่งไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันใบพัด แทนที่จะใช้ไฮโดรคาร์บอนเป็นเชื้อเพลิง Hydrocarbons as Fuels .. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิชชั่นรุ่นใหม่ในอนาคตจะใช้ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs รวมถึงทอเรียม Thorium 232 : Th232 ที่ผ่านการแปรรูป .. ภายในเครื่องปฏิกรณ์นั้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น Nuclear Fission Reactors จะสร้างความร้อนแทนการเผาไหม้ไฮโดรคาร์บอน Hydrocarbon Burning และปริมาณพลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการฟิชชั่น Fission Process มีมากกว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Burning อยู่ที่ประมาณ 1 ล้านเท่า ..
ความต้องการกำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้นเนื่องจากประชากรโลกเพิ่มขึ้น และการขยายตัวของชุมชนเมือง คาดว่าจะผลักดันตลาดให้เติบโตในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ .. กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power คือแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้ได้ .. พวกมันแตกต่างจากแหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels .. พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก หรือมลพิษทางอากาศ ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการตอบสนองความต้องการด้านพลังงาน ในขณะเดียวกันก็ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมาพร้อมด้วย ..
สรุปส่งท้าย ..
กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานในอนาคต Future Energy Demand ได้ส่วนหนึ่งที่สำคัญยิ่งในบริบทนี้ ความเป็นไปได้ของการใช้งานนิวเคลียร์ทั่วโลก Possibilities of Worldwide Nuclear Deployment ได้รับการศึกษาวิจัย ซึ่งทำให้เชื่อมั่นว่า ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs กำลังจะมีบทบาทสำคัญจากนี้ไป ..
ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs ต้องเชื่อมต่อกับหน่วยการรีไซเคิล Reprocessing Unit เพื่อแยกผลิตภัณฑ์ฟิชชั่นที่เป็นพิษต่อแกนกลาง Extract the Fission Products Which Poison the Core .. ประสิทธิภาพของการรีไซเคิลนี้ Efficiency of this Reprocessing มีอิทธิพลสำคัญต่อพฤติกรรมของเครื่องปฏิกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ Breeding Ratio .. โครงการเครื่องปฏิกรณ์การรีไซเคิลเกลือหลอมเหลว Molten Salt Breeder Reactor Project นั้น ใช้การรีไซเคิลแบบเข้มข้น Intensive Reprocessingเพื่อจุดประสงค์ในการแปรรูปจำนวนมาก High Breeding Purposes คือ แนวคิดใหม่ของเครื่องปฏิกรณ์เกลือทอเรียมฟลูออไรด์หลอมเหลว New Concept of Liquid Fluoride Thorium Reactors : LFTRs ที่ได้รับการนำเสนอล่าสุด ..
การผนวกรวมแนวคิดใหม่นี้เข้ากับการใช้งานนิวเคลียร์ทั่วโลก เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานเหล่านี้ อิงจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 3 ประเภท ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์น้ำอัดแรงดัน Pressurized Water Reactors, เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว Fast Neutron Reactors และปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวทอเรียม Thorium Molten Salt Reactors ..
พัฒนาการในเทคโนโลยีนิวเคลียร์ แสดงให้เห็นโดยตรงว่า ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวทอเรียม Thorium
Molten Salt Reactors สามารถใช้งานได้จริง โดยมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เหมาะสม ปลอดภัยกว่า .. ในขณะเดียวกัน ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs ดังกล่าว ยังช่วยให้สามารถปรับใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ให้สำเร็จต่อเนื่องต่อไปได้ และสามารถลดปัญหาการจัดการเชื้อเพลิง และของเสียให้เหลือน้อยที่สุดได้อย่างมั่นใจนั่นเอง ..
ปัจจุบัน กำลังไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power และไฟฟ้าพลังน้ำ Hydropower ถือเป็นกระดูกสันหลังของการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Power Generation และเมื่อรวมกับการผลิตกำลังไฟฟ้าจากพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน Renewable Electricity ด้วยแล้ว การผลิตพลังงานไฟฟ้าทั่วโลกปัจจุบัน 3 ใน 4 ส่วน ใช้กระบวนการผลิตกำลังไฟฟ้าคาร์บอนต่ำ ..
ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา การประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ได้ช่วยลดการปล่อย CO2 ลงได้กว่า 60 GT ซึ่งเป็นจำนวนเท่ากับการปล่อย CO2 จากการบริโภคพลังงานทั่วโลกเกือบ 2 ปี .. อย่างไรก็ตามในประเทศเศรษฐกิจก้าวหน้า โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Power Plants เริ่มมีการปิดโรงงานลง และมีการลงทุนใหม่เพียงเล็กน้อย โดยหากไม่มีการดำเนินการ หรือพัฒนาการใหม่ทางเทคโนโลยีใดๆ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในประเทศพัฒนาแล้ว จะทยอยปิดตัวก่อนอายุใช้งาน ขณะที่โลกยังต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าคาร์บอนต่ำมากขึ้น ..
อย่างไรก็ตาม ความมุ่งมั่นในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นไปตามข้อตกลงปารีส ถือเป็นความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ ดังนั้น ในสถานการณ์การพัฒนาด้านพลังงานที่ยั่งยืน ต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพ และการลงทุนเกี่ยวกับ พลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน อย่างมาก รวมทั้งการเพิ่มขึ้นของพลังงานนิวเคลียร์ด้วยปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ที่ปลอดภัยนั้น คือหนึ่งในทางเลือกที่จำต้องคำนึงถึง ..
ปัจจุบัน ภาพรวมการใช้นิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานผลิตไฟฟ้าคาร์บอนต่ำทั่วโลก มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสอง มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้ปฏิบัติการสำหรับการผลิตกำลังไฟฟ้าอยู่ 452 เครื่อง ในกว่า 30 ประเทศ ด้วยกำลังผลิตพลังงานไฟฟ้า 2,700 TWh หรือ 10% ของปริมาณพลังงานไฟฟ้าทั่วโลก ..
ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นใหม่ ๆ ที่แตกต่างจากรุ่นดั่งเดิมที่อาจเป็นอันตรายต่อความอยู่รอดของมนุษยชาติ และด้วยเทคโนโลยีล่าสุดนั้น พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy อาจกลับกลายมาเป็นทางเลือกที่น่าสนใจอีกครั้ง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคที่ 4 หรือ Generation IV Nuclear Reactors เช่น ปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs คือชุดของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่กำลังวิจัยล่าสุด เพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ และเพื่อบรรลุเป้าหมายที่หลากหลาย รวมถึงการปรับปรุงความปลอดภัยความยั่งยืน ประสิทธิภาพ และต้นทุนมาพร้อมด้วย ..
คาดหมายได้ว่า พลังงานนิวเคลียร์ Nuclear Energy ยังคงหนึ่งในตัวเลือกสำคัญสำหรับอนาคตทางพลังงานของมนุษยชาติ .. จนถึงขณะนี้ พลังงานของโลกยังถูกครอบงำโดยการเผาไหม้สารไฮโดรคาร์บอนในรูปของถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ..
ดังนั้น ในระยะยาวกว่า 100 ปีขึ้นไปนั้น แหล่งพลังงานที่ปลอดภัยกว่า และไร้กากกัมมันตรังสี ซึ่งหมายถึง พลังงานนิวเคลียร์ฟิชชั่น Fission Nuclear Energy ด้วยปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว Molten Salt Reactors : MSRs รุ่นล่าสุด และรวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น Fusion Nuclear Energy ด้วยนั้น คาดว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับความมั่นคงทางพลังงานในอนาคต .. นักวิทยาศาสตร์ เชื่อว่า ไม่เพียงยังคงเป็นส่วนหนึ่งของคำตอบด้านพลังงานเท่านั้น แต่มันคือแหล่งพลังงาน “ความฝัน” ที่จะช่วยให้มนุษยชาติมีแหล่งพลังงานเหลือเฟือไม่มีขีดจำกัด ซึ่งหมายถึง “อนาคต” รวมทั้งพวกมัน สามารถยกระดับมาตรฐานอนาคตการดำรงชีวิตของมนุษยชาติให้สำเร็จอย่างงดงามได้ในที่สุด .. นอกจากนี้ ยังเป็นการยุติการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของมนุษยชาติ และจะสามารถยุติการคุกคามของภาวะโลกร้อนได้อย่างเด็ดขาด โดยไม่มีการขาดแคลนพลังงานที่จำเป็นอีกต่อไป แม้เข้าสู่ยุคของการท่องไปในอวกาศของมนุษยชาติด้วยซ้ำไปอีกด้วย ..
………………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Nuclear Power | IEA :-
https://www.iea.org/energy-system/electricity/nuclear-power
Future Nuclear Power Reactors Could Rely on Molten Salts – but what about Corrosion? | MIT :-
Molten Salt Reactor Technology Development Continues as Countries Work Towards Net Zero | IAEA :-
How Molten Salt is Paving the Way to the New Generation of Nuclear Reactors | Innovation Origins :-
Molten Salt Reactors | World Nuclear Association :-
https://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/molten-salt-reactors
Molten Salt Reactors Could Save Nuclear Power | Freethink :-
https://www.freethink.com/energy/molten-salt-reactor-52913
Molten Salt Reactor Market – Global Industry Analysis and Forecast 2024 – 2030 | MMR :-
Small Modular Reactors Explained | Nuclear Power’s Future? :-
https://photos.app.goo.gl/UGxJ3nXkp51P46177
Thorium Summary | Th 232 Documentary :-
https://goo.gl/photos/MsPgiEMqW9PVpmT49
Nuclear Option :-
