الطاقة النووية والفحم هما من المصادر الرئيسية لإنتاج الكهرباء في الولايات المتحدة، إلا أن هناك تبايناً ملحوظاً بينهما من حيث كفاءة الإنتاج والوقود المطلوب لتشغيل المحطات، على الرغم من أن محطات الفحم لا تزال أكثر انتشاراً، فإن المحطات النووية تتمتع بكفاءة أعلى وقدرة كبيرة لإنتاج الكهرباء.
وفقاً لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، يوجد في الولايات المتحدة 219 محطة فحم و57 محطة نووية تحتوي على 96 مفاعلاً، تنتج محطات الفحم مجتمعة نحو 199، 952 ميجاوات، بينما تنتج المحطات النووية حوالي 103، 581 ميجاوات، ولكن هذه الأرقام لا تشير إلى أن الفحم أكثر كفاءة.
تفوق الطاقة النووية في الكفاءة
تعتمد محطات الفحم على حرق الفحم لإنتاج الحرارة اللازمة لتوليد الكهرباء، ولكن يتم فقدان جزء كبير من الطاقة على شكل حرارة مهدرة، يشير التقرير إلى أن حوالي 33% فقط من الطاقة المخزنة في الفحم يمكن الاستفادة منها في إنتاج الكهرباء، بينما يضيع نحو 66% في شكل حرارة.
في الجهة الأخرى، تستفيد الطاقة النووية من كفاءة تصل إلى 92% في تحويل الوقود النووي إلى كهرباء، ما يعكس فارقاً كبيراً مع الفحم، ويجعل الطاقة النووية خياراً أكثر كفاءة لاستغلال الوقود في عملية التوليد.
محطة نووية واحدة تنتج طاقة ضخمة
تختلف قدرات محطات الطاقة النووية عالمياً، إلا أن المحطة النووية تصنع عادة حوالي 1 جيجاوات من الكهرباء، وهي كمية تكفي لتزويد نحو 876 ألف منزل بالطاقة على مدار عام كامل، بينما محطات الفحم تتفاوت في قدراتها، إلا أن متوسط الإنتاج لمحطة واحدة يقدر بنحو 380 ميجاوات.
وبالتالي، فإن مقارنة محطة نووية بمتوسط محطة فحم ليست مباشرة، حيث أن المحطة النووية تستطيع إنتاج كميات أكبر بكثير من الكهرباء.
الفحم يحتاج إلى كميات هائلة من الوقود
تحتاج محطات الفحم إلى كميات ضخمة من الوقود لتشغيلها، حيث تفيد البيانات أن محطات الفحم في الولايات المتحدة تستهلك حوالي 1.1 مليار طن من الفحم سنوياً، إن الفحم يشكل مصدراً غير متجدد للطاقة، فما يتم استخراجه واستخدامه لا يمكن تجديده خلال فترة زمنية قصيرة.
في حين أن المحطات النووية تعتمد على اليورانيوم-235 المخصب كوقود لإنتاج الطاقة، مما يجعلها خياراً أكثر استدامة على المدى الطويل.
كم تحتاج المحطات النووية من اليورانيوم؟
خلافًا لمحطات الفحم التي تتطلب إمدادات مستمرة وكميات هائلة من الوقود، تحتاج المحطات النووية إلى إعادة التزود بالوقود على فترات أطول، تشير التقارير إلى أن عملية إعادة التزويد بالوقود تُجرى عادةً كل عام ونصف إلى عامين.
وفقًا للبيانات، اشترت محطات الطاقة النووية الأمريكية حوالي 21 ألف طن من اليورانيوم في عام 2025، وهي كمية أقل بكثير مقارنةً بكميات الفحم المستخدمة سنوياً.
لماذا لا تستبدل الولايات المتحدة محطات الفحم بالنووية؟
على الرغم من تفوق الطاقة النووية في الكفاءة وإنتاج الطاقة مقارنة بالفحم، فإن تحويل محطات الفحم إلى محطات نووية ليس بالأمر السهل، تحتاج المحطات النووية إلى تصميمات معقدة وفترات طويلة للبناء قبل أن تدخل حيز التشغيل.
لذلك، لا تزال محطات الفحم تمثل جزءًا مهمًا من منظومة إنتاج الكهرباء في الولايات المتحدة، على الرغم من أن الطاقة النووية توفر كفاءة أعلى وتستخدم كميات أقل من الوقود لإنتاج الكهرباء.
أخيرًا، توضح هذه المقارنة أن عدد المحطات لا يعكس بالضرورة كفاءة مصادر الطاقة، حيث تملك محطات الفحم عددًا أكبر في الولايات المتحدة، بينما تتمتع الطاقة النووية بكفاءة أعلى في استخدام الوقود وقدرة أكبر على إنتاج الكهرباء.
