تلفت تأثيرات تغير المناخ المتزايدة، التي تتضح بشكل متزايد في الظواهر الجوية المتطرفة الواضحة في جميع أنحاء العالم. إلى أن البشرية لابد لها من البحث عن طرق بديلة غير ملوثة لتوليد الطاقة التي لا تؤدي إلى تفاقم أزمة المناخ. بينما من المتوقع أن يرتفع استهلاك الطاقة على الأرض في العقود القادمة، بسبب الزيادة في عدد سكان العالم، والنمو الاقتصادي والصناعي للدول النامية.
لذلك، تتخذ الدولة العبرية، وهي الدولة الوحيدة التي تتمتع بإمكانيات نووية كبيرة في المنطقة، من الاندماج النووي -العملية التي تحدث في الشمس- أحد البدائل للطاقة الأحفورية. ساعية لنشر الفكرة، أملا في المزيد من التعاون مع جيرانها، وتحقيق ريادة عالمية في هذا المجال.
في تحليله حول إمكانيات الطاقة النظيفة لإسرائيل، يشير هداي سيجيف، الباحث في الجامعة العبرية في القدس المحتلة، إلى أن الدولة العبرية “سوف تُحسن صنعاً إذا استخدمت قوتها التكنولوجية والاستثمار في وقت مبكر في مشاريع طموحة تتعلق بالاندماج النووي. وتعزيز التعاون مع الجهات الفاعلة الأخرى في هذا المجال في جميع أنحاء العالم”.
يقول: يعد الاندماج النووي أحد البدائل الأكثر فعالية وصديقة للبيئة لتوليد الطاقة. على الرغم من أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل أن تنضج التكنولوجيا، يجب على إسرائيل تسخير حكومتها وأكاديميتها وقطاعها الخاص للاندماج. وتصبح لاعباً هاماً في مشروع سيكون أيضًا وسيلة لتعزيز روابطها العلمية والاقتصادية في جميع أنحاء العالم.
اقرأ أيضا: هل تكسب مصر رهان الهيدروجين الأخضر في مؤتمر المناخ؟
ارتفاع استهلاك الطاقة
رغم الجهود الدولية، ومخرجات المؤتمر المناخي الأخير الذي عُقِد في شرم الشيخ، إلا أنه من المتوقع أن يرتفع استهلاك الطاقة على الأرض في العقود المقبلة، بسبب زيادة عدد سكان العالم، والنمو الاقتصادي والصناعي للدول النامية، ولا سيما الهند والصين. حتى إنه في عام 2020، تم إنتاج أكثر من 80% من طاقة العالم عن طريق حرق الوقود الأحفوري -هذه الطريقة تولد غازات دافئة- مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري.
لذلك، لعدد من العقود، تم إجراء تجارب في جميع أنحاء العالم للعثور على مصادر بديلة للطاقة لا تلوث، وتكون قادرة على تلبية طلب البشرية المتزايد على الطاقة، والحاجة المتزايدة لأمن الطاقة.
كان أحد الخيارات هو توليد الطاقة عن طريق الاندماج النووي، حيث يتم إنتاج الطاقة عن طريق دمج النوى الذرية مع نوى أكبر. على سبيل المثال، الجمع بين ذرات الهيدروجين والهيليوم هو العملية التي تحدث بشكل طبيعي في الشمس، وذلك بفضل قوة الجاذبية الهائلة. يتم إطلاق هذه الطاقة الهائلة على شكل حرارة، مما ينتج عنه ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض.
يقول سيجيف: من الفوائد المهمة للاندماج النووي، درجة أمانه العالية مقارنة بالطرق الأخرى لإنتاج الطاقة. على عكس الانشطار النووي، أي تقسيم ذرة أكبر إلى ذرات أصغر، وهي العملية التي تحدث في المفاعلات النووية في العالم، فإن عملية الاندماج تنتج طاقة أكثر بكثير ولا تنتج نفايات مشعة.
وأوضح أن عيب هذه الطريقة هو “صعوبة إجراؤها في الترميز الخاضع للرقابة. كما أن درجات الحرارة العالية جدًا المطلوبة للعملية تعني أنه لا يمكن أن تحدث في حاوية مادية. وبالتالي، من الضروري استخدام مجالات مغناطيسية واسعة لاحتواء الوقود المسخن”.
وأكد أنه حتى الآن، يبحث العلماء عن طرق لإعادة إنتاج عملية الاندماج النووي بشكل فعال. وهي الآلية التي يتم من خلالها إنشاء الطاقة في الشمس، وبالتالي توليد كميات هائلة من الكهرباء النظيفة.
محاولات صينية
حتى وقت قريب، تركزت الجهود على طريقتين لإجراء الاندماج النووي: استخدام أشعة الليزر القوية الكبيرة لضغط الهيدروجين. أو باستخدام جهاز يسمى توكاماك، والذي يتضمن تنشيط مجال مغناطيسي قوي حول وقود الهيدروجين. تقترب الطريقة الأخيرة حاليًا من الوصول إلى توازن طاقة إيجابي. بمعنى آخر، إجمالي الطاقة المنتجة في العملية أكبر من الطاقة المستخدمة.
في قمة جنيف عام 1985، قرر الرئيس الأمريكي الأسبق رونالد ريجان، وزعيم الاتحاد السوفيتي ميخائيل جورباتشوف، أن القضية تتطلب جهدًا دوليًا. وأعلنا -بشكل مشترك- إنشاء مشروع أبحاث الاندماج النووي، المسمى المفاعل التجريبي للانصهار النووي الحراري الدولي (ITER). لتشارك 35 دولة، بقيادة الولايات المتحدة والصين والهند وكوريا الجنوبية واليابان وروسيا والاتحاد الأوروبي، في المشروع الذي يستخدم طريقة توكاماك.
انضمت الصين إلى المشروع في نوفمبر/ تشرين الثاني 2006. لكن، بينما تقدر مساهمتها في بناء وتشغيل المشروع بنسبة 9% فقط، بدأت العمل بشكل مستقل في الاندماج النووي في منتصف القرن الماضي، عندما أنشأت المعهد الجنوبي الغربي للفيزياء (SWIP) في عام 1965.
وفي عام 2020، بدأ تشغيل منشأة HL-2M Tokamak، باستخدام غازي الهيدروجين والديوتيريوم، لإنشاء “شمس اصطناعية”. ومرفق آخر لدراسة الاندماج النووي هو “توكاماك التجريبية المتقدمة فائقة التوصيل (EAST)”، والتي تعمل منذ عام 2006 في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS).
وفي مايو/ أيار 2021، زُعم أنه سجل رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا، من خلال إعادة درجة حرارة البلازما 120 مليون درجة مئوية لمدة 101 ثانية. حيث حطمت المنشأة رقما قياسيا عالميا آخر في ديسمبر/ كانون الأول 2021، عندما وصلت درجة حرارة البلازما 70 مليون درجة مئوية لمدة 1956 ثانية.
بالإضافة إلى ذلك، تقوم الصين حاليًا ببناء مفاعل نووي مبتكر، يسمى “مفاعل اختبار هندسة الاندماج الصيني (CFETR)”، والذي يستخدم مجالات مغناطيسية قوية لإنتاج البلازما أو الغاز الساخن. هذا المشروع من ثلاث مراحل. سيتم الانتهاء من المرحلة الأولى -بناء المفاعل- بحلول عام 2035. في المرحلة الثانية ستبدأ اختبارات الاندماج النووي، وفي المرحلة الثالثة -من المتوقع أن تبدأ في عام 2050- تتوقع الصين إنتاج الكهرباء من الاندماج النووي.
اقرأ أيضا: هل يتحول الشرق الأوسط إلى “قوة شمسية عظمى”؟
إنجازات غربية ومنافسات
بينما يشهد الجانب الأوراسي محاولات لاهثة للتفوق في سباق الطاقة النظيفة، يعمل الغرب أيضًا بشكل محموم على تحقيق إنجازات كبيرة في هذا المجال.
في أغسطس/ آب 2021، تمكن العلماء في مرفق الإشعال الوطني بالولايات المتحدة (NIF) في كاليفورنيا من إنتاج حوالي 70% من طاقة الإدخال عن طريق الاندماج. في بريطانيا، حيث يعمل مشروع توروس الأوروبي المشترك (JET)، نجح العلماء في إنتاج 59 ميجا جول من الطاقة لمدة 5 ثوانٍ، في تجربة أجريت في ديسمبر/ كانون الأول 2021، مسجلة ضعف الرقم القياسي السابق لعام 1997.
أيضا، هناك مشروع بريطاني آخر هوSTEP، والذي يهدف إلى بحلول عام 2040 لربط المفاعل النووي، الجاري تطويره، بشبكة الكهرباء الوطنية.
وفي فرنسا، هناك المفاعل التجريبي ITER قيد الإنشاء بمساعدة جميع الدول الشريكة البالغ عددها 35 دولة. ومن المتوقع أن يبدأ اختباراته الأولى في ديسمبر/ كانون الأول 2025.
وبعيدا عن الحكومات، هناك أيضًا بعض المشاريع الخاصة المبتكرة التي تحاول تحقيق الاندماج النووي بطرق مختلفة، وهي على نطاق أصغر بكثير من المنشآت. كما يشير الباحث الإسرائيلي.
فقد وجد تقرير صدر في عام 2022 من Fusion Industry Association أن 33 شركة في جميع أنحاء العالم، تعمل باستثمارات إجمالية تقترب من 4.86 مليار دولار/ بزيادة قدرها 139% منذ عام 2021. وتسعى بعض هذه الشركات إلى تحقيق ربح صافٍ من الطاقة بحلول منتصف هذا العقد. ومن المتوقع أن يزداد عدد الشركات الخاصة في هذا المجال في السنوات القليلة المقبلة.
يقول: يذكر التقرير أيضًا بدء تشغيل N.T.TAO، باعتباره الممثل الإسرائيلي الوحيد في القائمة. رغم أن حاجز النمو السكاني لم يعق إسرائيل، التي من المتوقع أن يصل عدد سكانها إلى حوالي 17.5 مليون بحلول عام 2050. بالإضافة إلى ذلك، اعتبارًا من عام 2020، بلغ متوسط انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري للفرد في إسرائيل حوالي 8.5 طن.
وقت أطول
في نهاية حديثه، يشير سيجيف إلى أن الإنتاج الفعال للطاقة من الاندماج النووي وتنفيذها الفعلي سيستغرق وقتًا أطول بكثير من المتوقع.
في COP26، أعلنت الصين والولايات المتحدة بشكل مشترك أنهما ستتعاونان على الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في العقد الحالي. لقد تعاونوا بالفعل في الماضي، في عام 2019، أُعلن أن فرقًا صينية أمريكية مشتركة قد أجرت بحثًا تمكنوا من خلاله من احتجاز البلازما في مجال مغناطيسي قوي لمنع انتشارها.
وفي أغسطس/ آب 2022، أعلنت الصين تعليق التعاون مع الولايات المتحدة في أبحاث المناخ، بعد انتقادات في تايوان من رئيسة مجلس النواب -المستقيلة مؤخرا- نانسي بيلوسي. مما زاد التوتر المتزايد بين القوتين. ومع ذلك، في اجتماعهما في نوفمبر/ تشرين الثاني 2022، اتفق الرئيس الأمريكي جو بايدن والرئيس الصيني شي على استئناف التعاون بشأن هذه القضية.
يقول سيجيف: من الضروري الآن دراسة عواقب الحرب في أوكرانيا، والقيود المفروضة على روسيا في هذا السياق. بالنسبة لمشروع ITER ومشاريع التعاون الأخرى التي قد تتأخر.
وينصح الباحث صناع القرار في الدولة العبرية بـ “إنشاء آلية وطنية لتعزيز البحث والتطوير المحلي حول هذا الموضوع من الطاقة، مع دمج جهود القطاعات الحكومية والأكاديمية والعلمية. هذا يمكن أن يساعد التقنيات الإسرائيلية، ويساعد في وضع إسرائيل كلاعب نشط في مجال الطاقة.
