החזון: בטחון אנרגטי תוך מניעת המשך ההתחממות הגולבאלית
אופי האנרגיה יכריע את עתידם של כדור הארץ והאנושות
למה ישראטום
ישראטום קמה בכדי לתת מענה לבעיה שמאוד כואבת לנו: התחממות כדור הארץ.
אנחנו עדים בעשורים האחרונים בתופעות טבע של טמפרטורות חריגות, שריפות שמשתוללות כמו באוסטרליה או בקליפורניה, תהליך מדבור שעלול לגרום להתלקחות סכסוכים על מים ושטחים חקלאים. אנחנו רואים מול עיננו את המסת קרחונים אדירים, בהרים ובקטבים, דבר שגורם לעליית פני היום ועלול לגרום להצפת ערים ומדינות שלמות הנמצאות לאורך מישור החוף, כמו מדינת ישראל. הטמפרטורות נהיו כה גבוהות באזורים מסויימים עד שהאדם איננו יכול להמשיך להתקיים בהם.
כל אלה מאיימים על המשך קיום האנושות
מקורות הבעיה
המקור לתופעות האלה היא הצטברות החריגה של גזי חממה לאטמוספרה, וביניהם פחמן, שחוסמים את בריחת החום שנוצר על כדור הארץ, והדבר משבש את סדרי העולם. הגורם הראשוני שאחראי לדבר הזה הוא השימוש בדלקים מאובנים כמו נפט וגז כמקור אנרגיה.
משק החשמל בישראל
מדינת ישראל מייצרת את החשמל שלה מתוך מספר מקורות אנרגיה:
בראש הרשימה גז (כ- 60%) ומיד אחריו פחם (24%), סולר (4%).
כלומר 88% מהחשמל בארץ מקורו מדלקים מאובנים ופחם, והיתר מאנרגיה מתחדשת (כמו רוח ושמש – 7%) ומקורות נוספים. הדבר גורם לפליטה של גזי חממה ומזהמים המסכנים את בריאות הציבור. אל אף החלק ההולך וגדל של אנרגיות מתחדשות, אין הדבר מספיק, בגלל שתי תופעות:
1. האוכלוסייה הולכת וגדלה: צפוי שמדינת ישראל תמנה כ-20 מיליון תושבים עד 2050.
2. צריכת חשמל לנפש ההולכת וגדלה.
אלה מהווים אתגר משמעותי למשק החשמל: אם תוסיפו על זה ברכבים החשמליים המחליפים רכבים ממונעים על ידי דלק, נשאלת השאלה: איך לספק את הצרכים החדשים מבלי לפגוע באספקה הקיימת?
אבל האתגר האמיתי הוא איך להתנתק משימוש במקורות אנרגיה מזהמים ולהחליפם במקורות אנרגיה נקיים. מה גם שמדינת ישראל התחייבה להגיע לכך ש – 30% מיצור החשמל יהיה אנרגיות מתחדשות עד 2030.
על אנרגיות מתחדשות
אנרגיות מתחדשות הן דבר נפלא, כי הן נקיות ולא מזהמות. אך יש בהן גם לא מעט אתגרים.
כדי להגיע ליעד שהמדינה התחייבה אליו של יצור חשמל מאנרגיות נקיות, על ידי חוות חשמל סולארי ידרשו שטחים שישתרעו על יותר מפי 3 מגודלה של העיר תל אביב. חוות סולריות צורכות המון שטח! בנוסף, מה עושים בשעות בהן אין שמש? הרי באותן השעות אין יצור חשמל.
לכן נדרשת אנרגיה חליפית משלימה
1. שניתן להפיק ממנה חשמל בעלות מתקבלת על הדעת
2. אנרגיה נקיה שאיננה פולטת גזי חממה
3. שתופסת שטחים מועטים
4. שמסוגלת להתאים את היצור לפי שעות הביקוש
5. יכולה לתמוך בכל הצרכים האנרגטיים של מדינת ישראל וגם לתמוך במדינות נוספות בסביבתנו שיתרום לביטחון המדינה
6. משתלבת עם אנרגיות מתחדשות ישנם גם פתרונות מתקדמים בתחום האגירה
מה עם יצור חשמל ממקור גרעיני?
יצור חשמל על ידי אנרגיה גרעינית הינו דבר מאוד נפוץ במדינות מפותחות.
אחוז החשמל המיוצר מאנרגיה גרעינית לפני מדינות
בצרפת 70% מהחשמל מקורו מאנרגיה גרעינית, סלובקיה ואוקרינה 50%, בבלגיה 40%, בשלל מדינות כמו שוויץ, דרום קוריה או פינלנד בין 30-40%. בארה"ב או רוסיה 20%. רוב המדינות האלה בתהליך הארכת החיים של המפעלים הגרעינים לעוד 50 שנה. הן מבינות כי מדובר באנרגיה נקיה, בת קיימה שתבטיח אספקה בחשמל לעוד הרבה שנים תוך שמירה על הסביבה.
אז איך זה שבישראל אין לנו חשמל ממקור גרעיני?
באמצע שנות ה-70 תוכננה בחברת החשמל הקמת תחנת כח גרעינית. התכנית הייתה ליחידה אחת שהספקה 900 מגאוואט.
שם התחנה היה NP-1 והיא הייתה אמורה לקום בחוף ניצנים.
יצא מכרז וכבר הוחלט על ספק באופן עקרוני. הספק היה החברה האמריקאית WESTINGHOUSE. הפעילות התנהלה בעיקרה בשנים 1975-1977. ואז נעצרה, ולמעשה, באופן בלתי רשמי התכנית בוטלה.
הסיבה העיקרית הייתה פוליטית: ישראל הסכימה לפיקוח בינלאומי על התחנה הגרעינית. אבל, לא הסכימה שמפעל הגרעין בדימונה יפוקח בפיקוח הבינלאומי. אי ההסכמה על פיקוח על כל מתקני הגרעין בישראל שללה למעשה את אפשרות רכישת הכור והקמת התחנה הגרעינית.
היו עוד סיבות והן משניות: באותה תקופה ההספק המותקן בישראל היה אלפי מגאווטים בודדים. יחידה של 900 מגאוואט הייתה גדולה מידי לטענת מתנגדים. גם העלות הכספית הגבוהה הייתה שנוייה במחלוקת.
ומאז למעשה דעכה התכנית לתחנה גרעינית.
גם דליפת חומר רדיואקטיבי במפעל גרעיני ב 3 miles island בארה"ב תרם בהקפאת התהליך.
בכורים של דור 3, נדרשו מערכות קירור בכדי לווסת את החום שנוצר בתהליך הביקוע של אטומי אורניום, ולשם כך השתמשו בעיקר במערכות קירור מבוססות מים.
הטכנולוגיה הזאת כבר בשנות ה- 50 לא נראתה כאידאלית. אך בגלל השפעתם הגבוהה של אנשי ממשל קשובים לאנשי צבא ששאפו להשיג יכולת יצור פצצות אטום מבוססות פלוטוניום (אורניום מועשר), המשיכו לפתח כורים כאלה למרות המגרעות.
מים רותחים ב-100 מעלות צלסיוס והופכים לגז (אדי מים) בלחץ אטמוספרי רגיל, ולכן כדי שאלה לא יהפכו לגז ויוכלו להמשיך לתפקד בתהליך הקירור, מעלים את לחץ האוויר סביב המים ל- פי 3 ויותר מהלחץ האטמוספרי. לשם כך נדרשות מערכות כבדות ומורכבות המסוגלות לעמוד בלחץ ובחום גבוה.
בשנים האחרונות חלו שינויים טכנולוגים שמבטיחים כורים גרעינים בעלי בטיחות גובהה מאוד בהם הסכנות שהכרנו בעבד נוטרלו. הכורים האלה נחשבים דור 4 ופועלים על בסיס של דלק גרעיני המעורבב ישירות במלח מומס.
כורים מבוססי מלחים מותחים (MSR – Molten Salt Reactor)
כורים דור 4 משתמשים בדלק גרעיני (אורניום/תוריום) המעורבב ישירות בתמיסת מלח. מלחים הופכים להיות נוזלים בסביבות 800 מעלות צלסיוס, אין צורך במערכות קירור כבדות ומורכבות, המערכת מתנהל בלחץ אטמוספרי רגיל. ניתן בקלות רבה לכבות את הכור. עם הכיבוי, המלח המומס המכיל את הדלק הגרעיני הולך וחוזר להיות מוצק, דבר שמונע סכנת דליפת חומר רדיואקטיבי, ומבטיח רמת בטיחות מאוד גבוהה.
יתרונותיהם של כורים דור 4 מרובים:
1. אין יותר סכנה לדליפת חומר גרעיני לאוויר או לשטח: במקרה של תקלה של הכור – תמיסת המלח המכילה את הדלק הגרעיני מוזרמת למיכל אגירה בעל צורה גאומטרית שמבטלת את תהליך ביקוע האטומים. כתוצאה מכך, תמיסת המלח מתקשה כך שאין דליפת נוזל/גז כמו ומתבטלת כל סכנת זיהום של הסביבה.
2. אין צורך לקרר את הכור: הדלק הגרעיני מעורבב מתמיסת מלח ששומרת על נפח בשווי משקל בתוך הכור.
3. אין צורך בכור המסוגל לעמוד בלחצים עצומים – התהליך מתנהל בלחץ אטמוספרי.
5. השטחים הנדרשים להקמת כור MSR קטנים מאוד
6. כמות הפסולת הגרעינית ירדה ב 87%
7. הניצולת של הדלק הגרעיני השתפרה לאין שיעור
8. ניתן לווסת בקלות רבה את כמות האנרגיה שמופקת על ידי שמירת חום השומר על תמיסת המלח כך שאפשר להגדיל את התפוקה לשעות שיא בהתאם לצרכים. ,תו
ישראטום שמה לה כמטרה לקדם את ההטמעה של כור/ים גרעיני/ם דור 4 מבוסס/י מלחים מומסים כחלק מהאנרגיות המשתלבות ביצור חשמל נקי במדינת ישראל.
עתיד הגרעין
- כור גרעיני הינו חלק בלתי נפרד של הפתרון ההוליסטי של משק החשמל. גם משרד האנרגיה של מדינת ישראל הגיע למסקנה הזאת, ולכן ניתן מקום ייעודי להקליטה תחנות כוח גרעיניות.
עתיד הפקת חשמל מגרעין עוד יותר מבטיח: שנים שכבר עובדים על כורים מבוססים היתוך גרעינים ולא ביקוע.
35 מדינות חברו יחד בפרויקט בשם ITER בכדי להקים כור לצורכי מחקר בו יפיקו חשמל על ידי היתוך של אטומים: האיחוד האירופאי, סין, הודו, יפן, קוראה וארה"ב. הן הקימו את הכור באתר קרדש בדרום צרפת המדמה את תהליך היתוך אוטמים כמו שמתקיים בשמש המייצרת את חום שכה מוכר לנו.
גם ניסויים ראשונים החלו בעולם והצליחו לייצר חום על יד היתוך אטומים במשך שניות ספורות. אבל עוד ארוכה הדרך עד שהטכנולוגיה הזו תהיה בשלה ועד אז, התמעטת כורים גרעינים דור 4 מהווה הפתרון האולטימטיבי.
לכן הקמנו את ישראטום. ישראטום מציבה לעצמה שתי מטרות:
האחת, לתת מענה לצרכי החשמל של המשק הישראלי
השניה, להחליף את השימוש באנרגיות מזהמות שאחראיות להתחממות הגלובאלית.
לשם כך ישראטום פועלת, לשם עתיד טוב יותר גם לישראל וגם לעולם כולו.
ביטחות הכורים
בטיחות הכור הינו הדבר החשוב ביותר שעומד מול עיניהם של מתפחי ומפעילי הכורים.
בכל הנוגע לבטיחות, תעשיית הגרעין שמה דגש על המושג "הגנה לעומק". כורים מתוכננים עם שכבות של מערכות בטיחות יתירות. יש את מערכת הקירור הראשית, גיבוי אליה, גיבוי לגיבוי, גיבוי לגיבוי לגיבוי וכו'.
מערכות הבטיחות בכורים "סטנדרטים" מתמקדים ב-3 נושאים:
1. בקרת הכור: על ידי ניטור מתמיד של טמפרטורה, לחץ, ומפלס הכוח המיוצר על ידי הכור.
2. קירור הדלק הגרעיני
3. הכלת/גידור הרדיואקטיביות
מערכות הבטיחות החכמות של הכורים יכולות לכבות באופן בטוח את הכור תוך שניות ספורות. המערכות האלה תמיד באות בזוגות כך שאם אחת תיכשל השניה תהיה לה לגיבוי. תקינות המערכות אלה נבחנת באופן תדיר.
בכורים סטנדרטים בהם הדלק הגרעיני מצוי בתרמילים, מוטות בידוד שעוצרות את תהליך הביקוע מורדות באופן אוטומתי אם פעילות חריגה כלשהי מתגלת.
בנוסף נוזל מיוחד מוזרק לתוך הכור בכדי גם הוא לעצור תהליך שרשרת הביקוע. כל הפעולות של המערכות אוטומטיות יכולות להעשות גם באופן ידיני במידת הצורך.
הפעלת הכור מחדש אחרי כיבוי יכולה להעשות אך ורק מתוך החדר בקרה. בשום מצב הכור לא יכול להפעיל את עצמו.
כל אירוע, קטן כגדול שקרה בעבר נחקר ושימש לשיפור הבטיחות הכורים. כדי להפוך את הכורים לבטוחים יותר, מהנדסים תכננו עיצוב פשוט יותר, ביטלו משאבות, שסתומים וחלקים נעים אחרים תוך הוספת אמצעי הגנה בתכנון כך שיהיו כמעט אטומים להתכה. בנוסף כיום הגישה הינה לבנות כורים קטנים ומודולרים (SMR) הניתן להעמיד זה לצד זה כמו שישיית בקבוקי בירה. כך הדרישות ההנדסיות של כל כור פחות טובעניות וגם היקף הנזק שיכול להיווצר במקרה של תרחיש פסימי מופחת באופן משמעותי.