من أكوام القمامة إلى كنز: كيف يمكن لنفايات أمريكا النووية أن تصبح ذهبًا سائلًا

إليك حقيقة مدهشة: الولايات المتحدة تجلس على 90,000 طن متري من الوقود المستهلك عالي الإشعاع — ومعظمها ثروة غير مستغلة تمامًا. بينما تتصارع عمالقة التكنولوجيا مثل مايكروسوفت، جوجل، وأمازون لإيجاد طاقة نووية كافية لدعم بنيتها التحتية للذكاء الاصطناعي، هناك أزمة موازية لا يتحدث عنها أحد: ماذا نفعل بكل تلك النفايات النووية التي تتراكم بمعدل حوالي 2000 طن سنويًا.

قدم شركة كوريوا، شركة ناشئة تعيد صياغة مشكلة النفايات بشكل كامل. بدلاً من اعتبار الوقود المستهلك ككابوس للتخلص، يعاملونه كمصدر للثروة الخام. يقود الشركة إيد مكنيس، الذي كان نائب مساعد وزير الطاقة الأمريكي المؤقت للطاقة النووية، ويقول بصراحة: “بعد أن يمر اليورانيوم عبر مفاعل لمدة خمس سنوات، لم يتم استخراج حوالي 4% فقط من قيمته الطاقية.”

النفايات ليست نفايات — إنها مورد متنكر

إليك ما يحدث فعليًا داخل الوقود النووي المستهلك: عندما يخضع اليورانيوم للانشطار، لا يخلق فقط نفايات — بل يولد كنزًا من النظائر ذات القيمة العالية. نحن نتحدث عن معادن ثمينة نادرة مثل الروديوم والبلاديوم (ضرورية لمحولاتي التحفيز في أنظمة المفاعلات التحفيزية)، بالإضافة إلى نظائر متخصصة مثل الكريبتون-85 والأمريسيوم-241 المستخدمة في الإلكترونيات المتطورة وكاشفات الدخان. على مستوى العالم، يوجد حوالي 400,000 طن من الوقود المستهلك، مع إعادة معالجة ثلثها فقط.

حاليًا، تعتمد الولايات المتحدة بشكل كبير على تخصيب اليورانيوم الروسي، وهو ضعف استراتيجي. لكن هناك حلاً مخفيًا مدفونًا في تلك المخازن الإشعاعية.

التقنية: الكيمياء النظيفة تلتقي بالكيمياء الكهربائية

الاختراق الذي حققته كوريوا بسيط بشكل أنيق من حيث المبدأ لكنه ثوري في الممارسة. بدلاً من الطرق القديمة والفوضوية والخطيرة لإعادة تدوير حمض النيتريك التي تسببت في تلوث إشعاعي أكثر، يستخدمون نظامًا جافًا للكيمياء الكهربائية والمعالجة الحرارية. فكر في الأمر كفصل دقيق للمعادن باستخدام الحرارة، والتفاعلات الكيميائية، والتيارات الكهربائية — مستغلين أن النظائر المختلفة ومنتجات الانشطار لها نقاط غليان، وأوزان، وخصائص كهربائية مختلفة.

النتيجة؟ عناصر نقية ومنفصلة: يورانيوم جاهز لوقود المفاعل، بلوتونيوم مناسب لتصميمات المفاعلات من الجيل التالي، ومنتجات ثانوية ذات قيمة مثل الروديوم، والبلاديوم، والسيزيوم، والسترونشيوم، والأمريسيوم. يمكن لمرفق كوريوا واحد نظريًا استخراج كمية من اليورانيوم تكفي لتزويد حوالي ثلث احتياجات الوقود النووي السنوية للولايات المتحدة.

العامل الحقيقي الذي يغير اللعبة: حل أزمتين في آن واحد

إليكم ما يجعل الأمر حقًا ثوريًا. يعيد هذا المعالجة تصغير مدة التحلل الإشعاعي من 10,000 سنة إلى بضع مئات من السنين فقط. هذا ليس مجرد لعبة أرقام — بل يغير بشكل جذري الحسابات السياسية والعملية لتخزين النفايات النووية. العثور على مواقع تخزين آمنة لمواد “خطيرة” فقط لقرون مقابل آلاف السنين أسهل بكثير بشكل أسي.

وفي الوقت نفسه، مع الطلب المتفجر على الطاقة الذي تفرضه احتياجات الذكاء الاصطناعي، تدفع شركات التكنولوجيا الكبرى للبحث عن مصادر طاقة محايدة للكربون، فجأة لا تبدو 97 جيجاوات من مفاعلات الطاقة النووية التجارية الأمريكية كافية. الوقود المعاد تدويره من النفايات يصبح القطعة المفقودة.

الجدول الزمني والجائزة

تمول وزارة الطاقة عقدًا تجريبيًا لمدة ثلاث سنوات في مختبر وطني، من المتوقع أن ينتهي بحلول العام المقبل. إذا نجح الأمر، يمكن أن تظهر منشأة تجارية على نطاق واسع خلال ثلاث إلى خمس سنوات. تقدر كوريوا أن عمليات المعالجة الخاصة بها يمكن أن تلبي وحدها 10% من الطلب العالمي على الروديوم — فقط من نفايات الولايات المتحدة.

الآثار مذهلة: طريق نحو أمن الطاقة في أمريكا، وحل طاقة للذكاء الاصطناعي محايد للكربون، وتقليل هائل في مسؤولية النفايات النووية طويلة الأمد، ومليارات الدولارات من المواد النادرة والنظائر القيمة المستعادة. بمعنى آخر، يمكن أن تتحول أزمة النفايات النووية إلى ميزة استراتيجية.