ملتقى الصحة العالمي.. رافعة استثمارية لرؤية 2030 في قطاع الرعاية الصحية    ثيو هيرنانديز يجتاح الفحص الطبي في الهلال    تصنيف الفيفا: السعودية في المركز 59    تجمع القصيم الصحي يطلق حملة "صيّف بصحة" التوعوية    العلاج الوظيفي: أمل جديد لتحسين حياة المرضى    مفردات من قلب الجنوب ٢    مدينة جازان للصناعات الأساسية تعلن موعد التسجيل في ورش عمل مهنية بأكاديمية الهيئة الملكية    ‫محافظ عفيف يُطلق المرحلة الثانية من مبادرة الصحة السكانية بالمحافظة    النفط يستقر قرب ذروته في أسبوعين بفعل الطلب ومخاوف التجارة    المملكة تستعرض 7 مبادرات رقمية لصحة الحيوان واستدامة الموارد    القيادة تهنئ الحاكم العام لكومنولث جزر البهاما بذكرى استقلال بلادها    نيابة عن خادم الحرمين .. نائب أمير مكة يتشرف بغسل الكعبة المشرفة    باريس سان جيرمان يتخطى ريال مدريد برباعية ويضرب موعداً مع تشيلسي في نهائي مونديال الاندية    الشيخ أمين الحيدر يشكر القيادة الرشيدة بمناسبة ترقيته للمرتبة الرابعة عشرة    رحلة شفاء استثنائية.. إنهاء معاناة مريضة باضطراب نادر بزراعة كبد فريدة    السعودية الأولى عالميًا في مؤشر ترابط الطرق    إلغاء إلزامية خلع الحذاء عند نقاط التفتيش في جميع مطارات أميركا    رياح مثيرة للأتربة والغبار على معظم مناطق المملكة    ارتفاع عدد ضحايا فيضانات تكساس إلى 120 قتيلا    قتيلان في كييف في هجوم روسي    أستراليا تطالب روسيا بدفع تعويضات    اختتام أعمال توزيع هدية خادم الحرمين الشريفين    أكبر مصنع لأغشية التناضح العكسي    خالد بن سلمان يبحث المستجدات مع وزير الدفاع المجري    ليش مستغربين!    إدارة الأهلي تتجاهل الإعلام في حفل تدشين شعار النادي    أنديتنا.. التقييم أولاً    وفاة بزه بنت سعود وعبدالله بن سعود    أمر ملكي: تعيين ماجد الفياض مستشارًا بالديوان الملكي بالمرتبة الممتازة    إحباط تهريب 310 كجم مخدرات    شدد على تسريع مشروعات الطاقة والتوسع في التدريب التقني.. "الشورى" يطالب بتحديث مخططات المدن    آل باخذلق وآل باعبدالله يحتفلون بزواج عبدالعزيز    أمر ملكي: تعيين الفياض مستشاراً بالديوان الملكي    بين الدولة السورية و«قسد» برعاية أمريكية.. اجتماع دمشق الثلاثي يرسم ملامح تفاهم جديد    "لويس الإسباني".. أول رواية عربية مستوحاة من "الفورمولا"    جسرنا الحضاري    "درويش" في الخليج نهاية أغسطس    "ورث" يجدد الفنون بلغة الألعاب الإلكترونية    محرك طائرة يبتلع رجلاً أثناء الإقلاع    استهدف مواقع تابعة ل"حزب الله".. الجيش الإسرائيلي ينفذ عمليات برية جنوب لبنان    4 برامج لتأهيل الكوادر الوطنية في التخصصات الصحية    موجز    دراسة: بكتيريا شائعة تسبب سرطان المعدة    المملكة توزّع (2.617) سلة غذائية في عدة مناطق بباكستان    مشاركة سعودية في تطوير التحكيم الآسيوي .. اختتام برنامج شهادة مقيمي الحكام 2025    300 طالب في «موهبة الإثرائي» بالقصيم    «الديوان الملكي»: وفاة بزه بنت سعود..ووالدة عبدالله بن سعود بن سعد    نائب أمير منطقة مكة يستقبل معالي الأمين العام لهيئة كبار العلماء في ديوان الامارة    أمير تبوك يزور الشيخ أحمد الخريصي في منزله    أمير تبوك يطلع على التقرير الشامل لأداء إدارة التعليم بالمنطقة    أمير منطقة جازان يرعى حفل افتتاح ملتقى "جسور التواصل 2025"    أمير تبوك يستقبل رئيس المجلس التأسيسي للقطاع الشمالي الصحي والرئيس التنفيذي لتجمع تبوك الصحي    "الذوق العام" تدرب مندوبي التوصيل على مستوى المملكة        دراسات حديثة: الكركديه ليس آمناً للجميع    إطلاق مبادرة "إثراء قاصدينا عِزُّ لمنسوبينا"    التطبير" سياسة إعادة إنتاج الهوية الطائفية وإهدار كرامة الانسان    الحب طريق مختصر للإفلاس.. وتجريم العاطفة ليس ظلماً    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



الإندماج النووي ينتج طاقة مستدامة ويتلافى الاحتباس الحراري
نشر في الحياة يوم 17 - 07 - 2011

الأرجح أن الحفاظ على كوكب الأرض صالحاً للحضارة البشرية وتطوّرها، يحتّم على الجنس البشري أن يكمل سباقاً ماراثونياً في التطور التكنولوجي الذي ما زالت آفاقه تتوسّع بصورة مطّردة. وتبدو هذه المهمة كأنها سباق يُتوارث من جيل لآخر، وفق وصف روبرت سوكولوف وستيفن باكالا، الاختصاصيين في تاريخ العلوم من جامعة برنستون الأميركية.
في المقابل، فشل التقدم المستمرّ في مسيرة العلم والثورات المدهشة في التكنولوجيا حتى اليوم، في حلّ إشكاليات أساسية خصوصاً تأمين طاقة كافية لتطوّر الحضارة وكبح جماح الاحتباس الحراري وآثاره المُدمّرة.
فقد بقيت مقرّرات المؤتمرات العالمية حول البيئة من بروتوكول «كيوتو» (1997) إلى مؤتمر «كوب 15» في كوبنهاغن» (2009)، حبراً على ورق، خصوصاً بالنسبة إلى الدول الصناعية الأولى وهي المصدر الأكبر لغازات التلوّث المُسببة لظاهرة الاحتباس الحراري.
الأرجح أنه ليس واقعياً المراهنة على استعداد عمالقة الدول الصناعية لإبطاء اقتصادها، من أجل التخفيف من انبعاث الغازات المُسبّبة للاحتباس الحراري، وهي تأتي من احتراق النفط والغاز والفحم الحجري وغيرهما. فمع تزايد أسعار النفط والغاز، عادت كثير من المصانع إلى الفحم الحجري كمصدر للطاقة. وراهناً، يجري بناء قرابة 850 منشأة لتوليد الطاقة تعمل بالفحم الحجري، في الصين والهند والولايات المتحدة، وهي دول غير ملتزمة ببروتوكول «كيوتو». وفي العام 2012، يتخطى انبعاث غازات التلوّث من هذه المنشآت خمسة أضعاف الحد الأقصى الذي أوصى به بروتوكول «كيوتو»، وفق أرقام متداولة عالمياً. ومنذ ثبوت تهمة التسبّب باحترار الكوكب على الكربون ومشتقاته، سعى العلماء إلى إيجاد مصادر بديلة كي تغطّي الحاجة المتزايدة للطاقة المستدامة، من دون أن تشوّه الغلاف الجوي للأرض.
هل يمكن فعلاً الاستفادة من المصادر غير التقليدية في الطاقة، التي تفيض ببعضها الكرة الأرضية، ما يغني عن نبش المواد الكربونية المدفونة بين طبقاتها الجيولوجية؟
الإندماج وطاقاته
تبدو بعض مصادر الطاقة النظيفة البديلة وكأنها طوق النجاة من كوارث التلوث والاحتباس الحراري. ووفق تقديرات شائعة، تعطي تلك المصادر ما يتراوح بين 10 و 30 تيراواط (ا تيراواط = مليون ميغاواط) من الطاقة، من دون تجشّؤ طنّ مُفرد من ثاني أوكسيد الكربون. في قائمة هذه المصادر هناك الإندماج النووي Nuclear Fusion الذي يشبه ما يجري في قلب الشمس، واستثمار طاقة الرياح في أعالي طبقة التروبوسفير (وهي غير ما ينتج من مراوح الريح على سطح الأرض)، توليد إنتاج الكهرباء من الشمس في السماء أوّلاً ثم إرسالها إلى كوكبنا، تثوير دور النانوتكنولوجيا في إنتاج الكهرباء من الشمس، استغلال طاقة المدّ والجزر في المحيطات، تصميم جيوش من الميكروبات الحيّة كي تعمل على تجميع الطاقة وتخزينها، توليد الطاقة من تصادم المادة مع المادة - المُضادة وغيرها.
تبدو بعض هذه الأفكار كأنها أحلام، لكنها متداولة علمياً منذ ستينات القرن الماضي، وقد حان الوقت لأخذها على محمل الجدّ. ولم يتردد بعض الاختصاصيين في القول إن اللحظة باتت سانحة لإرساء بنية تحتية لإحداث تغيير ثوري في أنظمة الطاقة، وإلا فقد تفوت الفرصة إلى الأبد.
في المقابل، يفتقد كثير من هذه الاقتراحات إلى ما يسنده واقعياً، على رغم وجود بحوث جدّية وتجارب بارزة حول مدى عملانيتها. ولربما تحقّق بعضها فعلياً خلال سنوات قليلة مقبلة.
في هذا المجال، تتراوح أراء العلماء بين عدم التعويل على مشاريع لها طابع حُلمي، والتمسّك بما تحمله من فيوض الطاقة في حال نجاحها.
من الأمثلة الواضحة عن أحلام الطاقة الخارقة، وهي قابلة للتحقّق أيضاً، فكرة الإندماج النووي. ويجري العمل على هذه الفكرة في مشروع المُفاعل النووي الحراري الاختباري الدولي» International Thermonuclear Experimental Reactor (اختصاراً «آيتير» ITER).
يعد هذا المُفاعل بإعطاء طاقة هائلة مع الحدّ الأدنى من النفايات. إذ يُنتِج الطاقة عَبر دمج ذرات الهيدروجين الخفيفة، وهو أمر يحدث في قلب فرن الشمس. وعلى سبيل المقارنة، تستخدم المفاعلات النووية حاضراً الانشطار النووي الذي يقوم على كسر ذرات ثقيلة (مثل اليورانيوم أو البلوتونيوم). ولأنه يشبه ما يحدث في الشمس، قد يعطي الاندماج النووي طاقة تتخطى المصادر الأخرى كافة. إذ تستطيع منشأة تعمل بالإندماج النووي، أن تعطي ألف ميغاواط من الكهرباء يومياً، مقابل إحراق كيلوغرامات قليلة من الوقود.
في عملية الإندماج النووي، تستخدم نظائر لغاز الهيدروجين (ديتريوم وتريسيوم)، وهي تأتي من مياه البحار ومعدن الليثيوم.
ولا ينتج المفاعل الإندماجي غازات تتصل بالاحتباس الحراري، بل يعطي غازات تتلاشى قدراتها الإشعاعية خلال أقل من قرن. وبالمقارنة، تبقى رواسب اليورانيوم ناشطة إشعاعياً بلايين السنين.
وفي حال تعرض المنشأة الإندماجية إلى الانهيار أو التسرّب، يتضاءل مستوى الإشعاع على بُعد كيلومتر من المنشأة، ما يعني انعدام ضرورة إخلاء السكان بعد تلك المسافة، وفق ما صرّح به أخيراً البروفسور فاروق نجمبادي، وهو اختصاصي في الإندماج النووي، يدير «مركز البحوث من أجل الطاقة» في جامعة كاليفورنيا.
وأضاف: «قبل عشر سنوات، كان السؤال عن التحكّم بالإندماج النووي قائماً. وراهناً، ثمة سؤال عن مدى مساهمة الإندماج في حلّ أزمة الطاقة في القرن 21، أو ربما في القرن الذي يليه».
في العقدين الماضين، شهد ال «توكاماك» TOKAMAK تحسينات نوعية تبشر بقرب نجاحه كنموذج اختباري للإندماج النووي.
لقد اخترع الروس جهاز ال «توكاماك» في سبعينات القرن الماضي، وهو يستخدم ملفات مغناطيسية فائقة القوّة، تمسك بالذرّات وتدمجها بعضها ببعض. ثم يجري تسخين الذرّات إلى حرارة تتخطى مئة مليون درجة المئوية.
وهكذا، انتقل السؤال عن الإندماج النووي إلى الاقتصادي. هل أنه أمر مجدٍ، ومتى يصبح ممكناً الانتقال من المشروع التجريبي إلى مرحلة الإنتاج التجاري الواسع؟ ثمة من يرى أن الإندماج النووي يصبح مصدراً عملياً للطاقة بعد قرابة 25 سنة.
لنتحدث عن «آيتر»
لحد الآن، اختار صُنّاع السياسة في الغرب دفع عربة الإندماج النووي ببطء شديد. فبعد أكثر من 20 سنة من ظهور مخطط بناء مفاعل «آيتر»، وافقت القيادات السياسية في مجموعة الدول المُشاركة في صنعه، على البدء ببنائه. ولن تبدأ الاختبارات في «آيتر» الذي يكلف قرابة 10 بلايين دولار، قبل عام 2017.
فحينها، تنتهي أعمال بناء هذا المُفاعل في جنوب شرقي فرنسا، مع ما يلزمه من بنى التحتية وتجهيزات عملانية.
في هذه الأثناء، هناك جيل ثانٍ من أجهزة «توكاماك» قيد الإنجاز في الهند والصين وكوريا، بغية اختبار مدى قدرة ملفّاتها المغناطيسية المصنوعة من كابلات معدنية فائقة القوة، على أسر الذرّات وتسخينها لدقائق معدودة. والمعلوم أن الجيل الأول من أجهزة «توكاماك» استطاع إدامة هذين الأمرين ثواني قليلة.
وثمة ثلاثة أهداف رئيسية من بناء «آيتر». أولاً، ينبغي أن يبرهن أنه يستطيع التحكّم بالإندماج النووي لنظائر الهيدروجين (دويتريوم وتريسيوم) لمدة تكفي لإنتاج عشرة أضعاف الطاقة التي يستهلكها. وثانياً، يختبر «آيتر» طرقاً لاستخدام نيوترونات عالية السرعة تنجم عن عملية الإندماج، في إنتاج أنوية إضافية. معروف أن نواة الذرّة تتألف من جسيمات تحمل شحنة كهربائية موجبة (= نيوترونات)، مع جسيمات أخرى. ثالثاً، يتيح «آيتر» إدارة مجموعة من التقنيات العلمية المتّصلة بمسألة بناء جهاز إندماج نووي ضخم.
إذا نجح «آيتر» في هذه الأمور، يحدث انقلاب في مشهد الطاقة حتى لو لم ينتج طاقة فوراً، إذ يؤدي نجاحه إلى وضع مشابه لنجاح عالِم الفيزياء أنريكو فيرمي، وهو إيطالي هاجر إلى أميركا، في إنجاز الانشطار النووي عام 1942، ما جعل المفاعلات النووية أمراً عملياً ومنتشراً في غضون 11 سنة.
والمعلوم أن الإندماج النووي أصعب كثيراً من عملية انشطار الذرّة. ولربما احتاج الأمر عقدين أو أكثر ليُترجَم نجاح «آيتر» إلى محطات منتجة للطاقة.
في المقابل، يبدو نجمبادي أكثر تفاؤلاً من ذلك. إذ يقود فريق عمل استطاع إنجاز 3 تصاميم أولية لمفاعلات تعمل بالإندماج النووي. ووفق رأي معروف عن نجمبادي، يمكن أن تظهر هذه المفاعلات بصورة سريعة، إذا بُدئ العمل بمنشأة تجارية تعمل بالإندماج النووي، بموازاة العمل على مُفاعل «آيتر» وتجاربه.
* أستاذ لبناني في الفيزياء النووية


انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.