أصيل حليمي… شاب جزائري بأفكار كبيرة في مجال المفاعلات النووية

أحب أصيل حليمي العلوم منذ أن كان طفلاً ، لكنها كانت تجربة فريدة في فترة تدريب جامعية أثارت اهتمامه بالهندسة النووية. كجزء من العمل على التصميم النظري لنظام الدفع الكهربائي للطائرة ، كان على حليمي قراءة مخطط يقارن كثافة الطاقة لمختلف مصادر الوقود. لقد شعر بالرضا ليرى أن قيمة اليورانيوم كانت أعلى من البقية. ويشير حليمي إلى أن “مجرد حبة وقود بحجم أنملة أصابعي يمكن أن تولد نفس القدر من الطاقة مثل طن من الفحم أو 150 جالونًا من النفط”.

بعد نشأته في الجزائر ، في اقتصاد يهيمن عليه النفط والغاز ، كان حليمي دائمًا على دراية بدور الطاقة في دعم النمو. لكن كان هناك مصدر أظهر إمكانات هائلة. يقول حليمي: “كلما قرأت أكثر عن الطاقة النووية ، رأيت علاقتها المباشرة بتغير المناخ وكيف يمكن للطاقة النووية أن تحل محل الاقتصاد الكربوني”. “المشكلة التي نتعامل معها الآن هي أن مصدر الطاقة ليس نظيفًا. الطاقة النووية قدمت نفسها  كإجابة ، أو على الأقل كواحدة من الحلول التي يمكننا التعمق فيها .

درس حليمي الهندسة الكهربائية في المعهد الوطني للعلوم التطبيقية في ليون (INSA Lyon) ، وأضاف الهندسة النووية كتخصص ثانٍ. اليوم ، وسع طالب الدكتوراه في السنة الثانية في قسم العلوم والهندسة النووية (NSE) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا فضوله المبكر في هذا المجال وبحث طرق تحسين تصميم المفاعلات المعيارية الصغيرة. تحت إشراف البروفيسور كوروش شيرفان ، يدرس حليمي أيضًا الوقود عالي الاحتراق حتى نتمكن من استخراج المزيد من الطاقة من نفس الكمية من المواد.

النشأة

ولد حليمي لأب مهندس كمبيوتر وأم تعمل في سلك القضاء ونشأ في شرشال ، وهي بلدة صغيرة بالقرب من العاصمة. نما اهتمامه بالعلوم بشكل أكبر في المدرسة الإعدادية ؛ يتذكر حليمي عضويته في نادي علم الفلك. عندما كان طالبًا في المرحلة الإعدادية والثانوية ، سافر حليمي إلى مناطق ذات تلوث ضوئي منخفض لمراقبة سماء الليل.

عندما كان في سن المراهقة ، وضع حليمي أهدافه عالية ، حيث التحق بالمدرسة الثانوية في كل من الجزائر وفرنسا. أثناء تلقيه دروسًا باللغتين العربية والفرنسية ، وجد قدراً لا بأس به من التداخل بين المنهجين. أعطى الاختلاف في الطبقات غير العلمية لحليمي فهماً أفضل لوجهات النظر الثقافية. بعد دراسة المنهاج الفرنسي عن بعد ، تخرج حليمي بشهادتين. يتذكر أنه اضطر إلى إجراء اختبارين للبكالوريا ، الأمر الذي لم يضايقه كثيرًا ، لكن كان عليه أن يغيب عن مشاهدة أجزاء من بطولة كأس العالم لكرة القدم 2014.

بعد المدرسة الثانوية ، انتقل حليمي إلى فرنسا لدراسة الهندسة في INSA Lyon. كما سجل للحصول على درجة البكالوريوس في الرياضيات والاقتصاد، و اختتم حليمي درجة البكالوريوس في الرياضيات والاقتصاد في عامين قصيرين ، وقرر متابعة منهج مزدوج في الهندسة الكهربائية والنووية خلال سنته الأخيرة من دراسات الهندسة. نظرًا لأن مدرسته في ليون لم تقدم منهجًا مزدوجًا ، كان على حليمي الانتقال إلى باريس للدراسة في اللجنة الفرنسية للطاقات البديلة والطاقة الذرية (CEA) ، وهي جزء من جامعة باريس ساكلاي. في الصيف قبل أن يبدأ ، سافر إلى اليابان وقام بجولة في محطة فوكوشيما للطاقة النووية.

أجرى حليمي بحثًا لأول مرة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا NSE كجزء من تدريب داخلي في الهندسة النووية عندما كان لا يزال طالبًا في فرنسا. يتذكر رغبته في استكشاف العمل على تصميم المفاعل ، عندما أوصى مستشار في CEA بالتدريب مع شيرفان.

البراغماتية في تبني الطاقة النووية

يركز عمل حليمي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا NSE على تقييم الوقود عالي الاحتراق وتصميم مفاعل معياري صغير (SMR).

واجهت المحطات النووية القائمة منافسة شديدة خلال العقد الماضي. يعد تحسين كفاءة الوقود (الاحتراق العالي) كطريقة محتملة لتحسين القدرة التنافسية الاقتصادية لأسطول المفاعلات الحالي.

يتمثل أحد التحديات في أن المواد تتحلل عندما تحتفظ بها لفترة أطول في المفاعل. يقوم حليمي بتقييم أداء الوقود وميزات السلامة لتشغيل الوقود بشكل أكثر كفاءة باستخدام أدوات محاكاة الكمبيوتر المتقدمة. في مؤتمر أداء وقود مفاعلات الماء الخفيف TopFuel لعام 2022 ،وفي هذا الصدد قدم حليمي ورقة تصف الاستراتيجيات لتحقيق معدلات احتراق أعلى.

كان الدافع وراء بحث حليمي حول تصميم SMR هو انتقال الصناعة إلى مصانع أصغر تستغرق وقتًا أقل في البناء. التحدي ، كما يقول ، هو أنك إذا قمت ببساطة بتصغير المفاعلات ، فإنك تفقد مزايا وفورات الحجم وقد ينتهي بك الأمر باقتراح اقتصادي أكثر تكلفة.

يسعى حليمي الى تحليل كيف يمكن للمفاعلات الصغيرة أن تعوض وفورات الحجم عن طريق تحسين تصميمها الفني. المزايا الأخرى المكدسة لصالح المفاعلات الأصغر هي أنه يمكن بناؤها بشكل أسرع وعلى التوالي.

في أواخر عام 2021 ، نشر حليمي ورقة بحثية عن العلاقة بين التكلفة وكثافة طاقة المفاعل في مجلة الهندسة النووية والتصميم. وقد ظهر البحث في أوراق مؤتمرات أخرى.

حليمي مقتنع بأن الطاقة النووية ستكون منافسًا جادًا في مجال الطاقة، ويقول في هذا الصدد:  ”  إن العمل الذي ينتظرنا شاق – “الطاقة النووية مأمونة ومستدامة وموثوقة ؛ نحن الآن بحاجة إلى أن نكون في الموعد المحدد وعلى الميزانية [لتحقيق] أهداف المناخ لكن حليمي مستعد. من خلال معالجة كل من القدرة التنافسية للمفاعلات الحالية من خلال الوقود عالي الاحتراق وتصميم الجيل التالي من المحطات النووية، فإنه يتبنى نهجًا مزدوج الشق لجعل الطاقة النووية بديلاً اقتصاديًا وقابل للتطبيق للوقود القائم على الكربون.