هسته ای در صنعت ــ 17 استفاده از نیروگاه‌های هسته‌ای کوچک، در استخراج معادن زیرآبی
استفاده از نیروگاه‌های هسته‌ای دریایی مینیاتوری (SMR) در استخراج معادن زیرآبی، چشم‌انداز نوینی است که می‌تواند برق پایدار، ایمن و بدون انتشار کربن را مستقیماً در محل عملیات فراهم آورد.
به گزارش اقتصادسرآمد، استخراج معادن زیرآبی در اعماق دریا ــ نظیر نودول‌های پُلی‌متالیک یا منابع سنگین در بستر اقیانوس ــ یکی از چشم‌اندازهای نوظهور برای تأمین عناصر نادر و استراتژیک جهان است. این عملیات، در کنار چالش‌های فنی متعدد، با محدودیت‌های انرژی در مناطق دورافتاده یا زیرساخت‌نداشته روبه‌رو است. انرژی هسته‌ای، به‌ویژه در قالب سامانه‌های کوچک مدولار (SMR)، فرصت بی‌سابقه‌ای برای حل این گره فراهم کرده است. SMRهای دریایی مانند پروژه Flexblue (2008–2016 توسط Naval Group و AREVA طراحی شد) و نمونه‌های مشابه روسی مانند RITM‑200M که قرار است در نیروگاه شناور انرژی برای معدن Baimskaya استفاده شود (راه‌اندازی پیش‌بینی‌شده از 2028 تا 2029) طراحی شده‌اند تا برق، گرما و قابلیت پشتیبانی 24/7 را در بستر دریا فراهم سازند. این فناوری، هم استقلال انرژی را برای معادن زیرآبی تأمین می‌کند، و هم نقش مهمی در کاهش انتشارCO₂، حذف ضرورت ژنراتورهای دیزلی و استفاده از گرمای جانبی برای مصارف آب‌شیرین‌کن یا گرمایش دارد.
هدف این یادداشت، بررسی اصول پایه، عناصر فنی، روند اجرایی، کاربردها، مزایا و محدودیت‌ها، چارچوب‌های قانونی بین‌المللی، نمونه‌های موفق و چشم‌انداز توسعه این فناوری در استخراج معادن زیرآبی است. نوشتار با اتکای به منابع بین‌المللی معتبر و در قالب نثری دقیق علمی‌ژورنالیستی، تحلیلی مستند درباره قابلیت‌پذیری و چالش‌ها ارائه خواهد کرد.
فناوری استفاده از SMR در استخراج زیرآبی بر سه پایه استوار است: تأمین انرژی، مدیریت حرارتی و رباتیک صنعتی. SMRهای شناور یا زیرآبی مانند Flexblue ( یا RITM‑200M مدل نسل III+ روسی) طراحی شده‌اند تا برق 50 تا 250 مگاوات الکتریکی تولید کنند، در عمق 60 تا 100 متری قرار گیرند و از آب دریا به‌عنوان سینک حرارتی بهره‌مند شوند. این راکتورها با سوخت کم‌غنی‌شده (اورانیوم 235 زیر 20 درصد) طراحی شده و چرخه سوخت‌گیری طولانی (5–10 سال) دارند که از نیاز به تعمیرات مکرر جلوگیری می‌کند.
برای عملیات معدن زیرآبی، بخش انرژی وظیفه تأمین برق لازم برای حفاری، رباتیک و کنترل را دارد. هم‌زمان، گرمای جانبی راکتور می‌تواند برای فرآیندهایی مانند آب‌شیرین‌سازی یا گرمایش داخلی سکوی استخراج به‌کار گرفته شود. همچنین اتوماسیون و رباتیک هسته‌ای، شامل پهپادهای زیرآبی با قابلیت مکان‌یابی خودکار، راهبری هوشمند و فعالیت مستقل، زیرساخت تحویل در عمق را فراهم می‌کند. این فناوری‌ها با ترکیب تابش، امنیت هسته‌ای، و کنترل از راه دور، استخراج را به‌نوعی خودگردان، کم‌خطر و قابل پایش تبدیل کرده‌اند.
برای بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای در استخراج معادن زیرآبی، یک سامانه پیچیده از تجهیزات زیرساختی مورد نیاز است که هماهنگی دقیق میان آن‌ها عملکرد مؤثری را رقم می‌زند. نخست، راکتور هسته‌ای کوچک (SMR) یا شناور زیرآبی است که نیروی برق و گرما را فراهم می‌کند. نمونه‌هایی مانند پروژه Flexblue ــ که به‌وسیله Naval Group و AREVA طراحی شد ــ قرار است در عمق چند ده متری زیر سطح نصب شوند و با استفاده از آب دریا به عنوان سینک حرارتی عمل کنند. همچنین طراحی راکتورهایی نظیر RITM‑200M برای نصب روی شناور یا شناورهای برق‌ساز کوچک هم در این زمینه قابل توجه‌اند.دومین عنصر کلیدی، شبکه برق‌رسانی و توزیع انرژی است. برق تولیدشده در زیر ساخت راکتور باید به تجهیزات حفاری و سامانه‌های استخراج انرژی ــ از جمله روبات‌ها یا اسکروهای زیرآبی ــ برسد. این شبکه شامل کابل‌های مقاومت‌پذیر در برابر خوردگی نمکی در اعماق، تجهیزات تبدیل ولتاژ، و سیستم‌های اضطراری است.سومین رکن، ربات‌ها و تجهیزات استخراج زیرآبی ــ از جمله ربات‌های دقیق یا پهپادهای خودران آبزی ــ است. این تجهیزات باید توانایی تحمل فشار بالای عمق، انتقال داده و کارکرد نسبتاً مستقل را داشته باشند. توسعه روباتی‌های مرتبط با فناوری هسته‌ای نیز ممکن است با همکاری مراکز پیشرفته مانند National Centre for Nuclear Robotics پیش برود./ تسنیم
به گزارش اقتصادسرآمد، استخراج معادن زیرآبی در اعماق دریا ــ نظیر نودول‌های پُلی‌متالیک یا منابع سنگین در بستر اقیانوس ــ یکی از چشم‌اندازهای نوظهور برای تأمین عناصر نادر و استراتژیک جهان است. این عملیات، در کنار چالش‌های فنی متعدد، با محدودیت‌های انرژی در مناطق دورافتاده یا زیرساخت‌نداشته روبه‌رو است. انرژی هسته‌ای، به‌ویژه در قالب سامانه‌های کوچک مدولار (SMR)، فرصت بی‌سابقه‌ای برای حل این گره فراهم کرده است. SMRهای دریایی مانند پروژه Flexblue (2008–2016 توسط Naval Group و AREVA طراحی شد) و نمونه‌های مشابه روسی مانند RITM‑200M که قرار است در نیروگاه شناور انرژی برای معدن Baimskaya استفاده شود (راه‌اندازی پیش‌بینی‌شده از 2028 تا 2029) طراحی شده‌اند تا برق، گرما و قابلیت پشتیبانی 24/7 را در بستر دریا فراهم سازند. این فناوری، هم استقلال انرژی را برای معادن زیرآبی تأمین می‌کند، و هم نقش مهمی در کاهش انتشارCO₂، حذف ضرورت ژنراتورهای دیزلی و استفاده از گرمای جانبی برای مصارف آب‌شیرین‌کن یا گرمایش دارد.
هدف این یادداشت، بررسی اصول پایه، عناصر فنی، روند اجرایی، کاربردها، مزایا و محدودیت‌ها، چارچوب‌های قانونی بین‌المللی، نمونه‌های موفق و چشم‌انداز توسعه این فناوری در استخراج معادن زیرآبی است. نوشتار با اتکای به منابع بین‌المللی معتبر و در قالب نثری دقیق علمی‌ژورنالیستی، تحلیلی مستند درباره قابلیت‌پذیری و چالش‌ها ارائه خواهد کرد.
فناوری استفاده از SMR در استخراج زیرآبی بر سه پایه استوار است: تأمین انرژی، مدیریت حرارتی و رباتیک صنعتی. SMRهای شناور یا زیرآبی مانند Flexblue ( یا RITM‑200M مدل نسل III+ روسی) طراحی شده‌اند تا برق 50 تا 250 مگاوات الکتریکی تولید کنند، در عمق 60 تا 100 متری قرار گیرند و از آب دریا به‌عنوان سینک حرارتی بهره‌مند شوند. این راکتورها با سوخت کم‌غنی‌شده (اورانیوم 235 زیر 20 درصد) طراحی شده و چرخه سوخت‌گیری طولانی (5–10 سال) دارند که از نیاز به تعمیرات مکرر جلوگیری می‌کند.
برای عملیات معدن زیرآبی، بخش انرژی وظیفه تأمین برق لازم برای حفاری، رباتیک و کنترل را دارد. هم‌زمان، گرمای جانبی راکتور می‌تواند برای فرآیندهایی مانند آب‌شیرین‌سازی یا گرمایش داخلی سکوی استخراج به‌کار گرفته شود. همچنین اتوماسیون و رباتیک هسته‌ای، شامل پهپادهای زیرآبی با قابلیت مکان‌یابی خودکار، راهبری هوشمند و فعالیت مستقل، زیرساخت تحویل در عمق را فراهم می‌کند. این فناوری‌ها با ترکیب تابش، امنیت هسته‌ای، و کنترل از راه دور، استخراج را به‌نوعی خودگردان، کم‌خطر و قابل پایش تبدیل کرده‌اند.
برای بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای در استخراج معادن زیرآبی، یک سامانه پیچیده از تجهیزات زیرساختی مورد نیاز است که هماهنگی دقیق میان آن‌ها عملکرد مؤثری را رقم می‌زند. نخست، راکتور هسته‌ای کوچک (SMR) یا شناور زیرآبی است که نیروی برق و گرما را فراهم می‌کند. نمونه‌هایی مانند پروژه Flexblue ــ که به‌وسیله Naval Group و AREVA طراحی شد ــ قرار است در عمق چند ده متری زیر سطح نصب شوند و با استفاده از آب دریا به عنوان سینک حرارتی عمل کنند. همچنین طراحی راکتورهایی نظیر RITM‑200M برای نصب روی شناور یا شناورهای برق‌ساز کوچک هم در این زمینه قابل توجه‌اند.دومین عنصر کلیدی، شبکه برق‌رسانی و توزیع انرژی است. برق تولیدشده در زیر ساخت راکتور باید به تجهیزات حفاری و سامانه‌های استخراج انرژی ــ از جمله روبات‌ها یا اسکروهای زیرآبی ــ برسد. این شبکه شامل کابل‌های مقاومت‌پذیر در برابر خوردگی نمکی در اعماق، تجهیزات تبدیل ولتاژ، و سیستم‌های اضطراری است.سومین رکن، ربات‌ها و تجهیزات استخراج زیرآبی ــ از جمله ربات‌های دقیق یا پهپادهای خودران آبزی ــ است. این تجهیزات باید توانایی تحمل فشار بالای عمق، انتقال داده و کارکرد نسبتاً مستقل را داشته باشند. توسعه روباتی‌های مرتبط با فناوری هسته‌ای نیز ممکن است با همکاری مراکز پیشرفته مانند National Centre for Nuclear Robotics پیش برود./ تسنیم