SMR การหวนกลับมาของนิวเคลียร์ ตอนที่ 6 : ภูมิรัฐศาตร์ของแร่เชื้อเพลิงยูเรเนียม

ดร.ภิญโญ มีชำนะ

ยูเรเนียมเป็นแร่ที่มีความสำคัญทางภูมิรัฐศาสตร์เช่นเดียวกับลิเทียมหรือน้ำมัน เนื่องจากเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งหลายประเทศใช้เป็นพลังงานเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงาน นอกจากนั้นแล้ว ยูเรเนียมสามารถนำไปผลิตอาวุธร้ายแรงได้ จึงทำให้ยูเรเนียมมีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์บนเวทีโลกอย่างมาก ส่งผลต่อความมั่นคงของชาติ ความเป็นอิสระด้านพลังงาน และความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ การควบคุมและการจัดหายูเรเนียม จึงมีผลต่อความสัมพันธ์ระหว่างประเทศและนโยบายพลังงานของหลายประเทศ [1] [2]

ปัจจุบันห่วงโซ่อุปทานของยูเรเนียมเกี่ยวข้องกับผู้เล่นหลักเพียงไม่กี่ราย โดยส่วนใหญ่เป็นคาซัคสถาน แคนาดา นามิเบีย และออสเตรเลีย ซึ่งร่วมกันควบคุมการผลิตส่วนใหญ่ของโลก สิ่งนี้ทำให้เกิดการพึ่งพาและพันธมิตรทางยุทธศาสตร์ เนื่องจากประเทศที่ไม่มีการผลิตยูเรเนียมต้องพึ่งพาการนำเข้าเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานของตน เช่นเดียวกับลิเทียมหรือน้ำมัน การหยุดชะงักในห่วงโซ่อุปทานยูเรเนียม ไม่ว่าจะมาจากความไม่มั่นคงทางการเมือง ข้อจำกัดทางการค้า หรือการคว่ำบาตร อาจส่งผลกระทบต่อราคาและความพร้อมจำหน่าย ส่งผลต่อทั้งตลาดพลังงานและความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ

นอกจากนั้นแล้ว การขุดหรือทำเหมืองแร่ยูเรเนียมและการกำจัดกากนิวเคลียร์ มักเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบ ประเทศที่มีปริมาณสำรองจำนวนมาก เช่น ออสเตรเลีย บางครั้งก็เผชิญกับแรงกดดันภายในประเทศที่ส่งผลต่อนโยบายการส่งออก ซึ่งส่งผลกระทบต่อพลวัตของอุปทานทั่วโลก

โดยสรุป บทบาทของยูเรเนียมทั้งในการผลิตพลังงานสำหรับพลเรือนและการใช้งานทางทหาร เมื่อรวมกับการผลิตที่จำกัดและการพิจารณาสิ่งแวดล้อม ทำให้ยูเรเนียมเป็นทรัพยากรเชิงยุทธศาสตร์ที่มีนัยสำคัญทางภูมิรัฐศาสตร์ เช่นเดียวกับลิเทียมและน้ำมัน

ในตอนนี้จะกล่าวถึงยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก แหล่งสำรองยูเรเนียมของโลก ปริมาณของแร่ยูเรเนียมที่ผลิตได้จากเหมืองที่กำลังผลิตในประเทศต่างๆ อุปสงค์และอุปทานของแร่ยูเรเนียม ที่ครอบคลุมไปถึงภูมิรัฐศาสตร์ของแร่ยูเรเนียม

การทำเหมืองแร่เพื่อผลิตยูเรเนียม และแหล่งสำรองแร่ยูเรเนียมของโลก

ประเทศผู้ผลิตรายใหญ่ ณ ปี 2022 มี 12 ราย ได้แก่

คาซัคสถาน: 43% ของผลผลิตทั่วโลก

แคนาดา: 15%

นามิเบีย: 11%

ออสเตรเลีย: 9%

อุซเบกิสถาน: 7%

รัสเซีย: 5%

ไนเจอร์: 4%

จีน: 3%

อินเดีย: 1%

แอฟริกาใต้: 0.4%

ยูเครน: 0.2%

สหรัฐอเมริกา: 0.2%

ประเทศเหล่านี้รวมกัน คิดเป็นส่วนใหญ่ของอุปทานยูเรเนียมของโลก ซึ่งจำเป็นสำหรับการเป็นเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ [3]

อย่างไรก็ตาม โลกยังมีแหล่งสำรองแร่ยูเรเนียมที่มีศักยภาพ ซึ่งสามารถผลิตหรือทำเหมืองแร่ได้ในประเทศอื่นๆ ที่ยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ หรือจัดประเภทเป็นแหล่งสำรองทางเศรษฐกิจทั่วโลก แหล่งสำรองเหล่านี้อาจกลายเป็นแหล่งสำรองที่คุ้มทุนทางเศรษฐกิจได้หากมีความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการสกัด ราคาของยูเรเนียมที่สูงขึ้น หรือความต้องการที่เพิ่มขึ้น บางประเทศที่เชื่อว่ามีแหล่งยูเรเนียมที่มีศักยภาพ ได้แก่ [4]

ประเทศเหล่านี้ รวมถึงบางพื้นที่ในยุโรปตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มีศักยภาพในการทำเหมืองยูเรเนียมที่คุ้มทุน หากเงื่อนไขเอื้ออำนวยต่อการพัฒนา แหล่งเหล่านี้หลายแห่งยังไม่ได้รับการสำรวจหรือพัฒนาอย่างเพียงพอ โดยรอการเปลี่ยนแปลงในความคุ้มทุนทางเศรษฐกิจ ความต้องการของตลาด หรือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เพื่อเป็นแหล่งยูเรเนียมที่ใช้งานได้สำหรับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

อุปสงค์ อุปทาน และภูมิรัฐศาสตร์ของแร่ยูเรเนียม

หลังเหตุการณ์ฟูกูชิมะในปี 2011 กิจกรรมการสำรวจแหล่งแร่ยูเรเนียมของโลกได้ลดลงไปมาก สาเหตุสำคัญมาจากผลกระทบทางเศรษฐกิจ และการเปลี่ยนแปลงนโยบายพลังงานของหลายประเทศ ที่ลดความต้องการใช้พลังงานนิวเคลียร์ลงในช่วงเวลานั้น สาเหตุหลักที่กิจกรรมสำรวจลดลง ได้แก่ [5]

1. อุปสงค์ที่ลดลงหลังเหตุการณ์ฟูกูชิมะในญี่ปุ่น ได้ส่งผลให้หลายประเทศพิจารณานโยบายพลังงานนิวเคลียร์ใหม่ โดยบางประเทศ เช่น เยอรมนี ตัดสินใจเลิกใช้พลังงานนิวเคลียร์ และบางประเทศชะลอแผนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่ ทำให้ความต้องการใช้ยูเรเนียมลดลง ส่งผลให้ราคายูเรเนียมในตลาดโลกลดลง ทำให้กิจกรรมสำรวจและพัฒนาการทำเหมืองขาดแรงจูงใจทางเศรษฐกิจ

2. ราคายูเรเนียมในตลาดโลกตกต่ำ เป็นไปอย่างต่อเนื่องหลังปี 2011 เนื่องจากอุปสงค์ที่ลดลง ขณะเดียวกัน ผู้ผลิตรายใหญ่ เช่น คาซัคสถาน ยังคงผลิตในปริมาณมาก ทำให้ตลาดเกิดอุปทานเกินดุล (oversupply)

3. การลงทุนที่ลดลงในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เนื่องจากบริษัทเหมืองแร่หลายแห่งลดงบประมาณสำหรับการสำรวจแหล่งแร่ยูเรเนียมใหม่ๆ เพื่อควบคุมต้นทุน

4. ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและสังคม จากผลกระทบของการทำเหมืองและการจัดการกากกัมมันตภาพรังสี ทำให้โครงการสำรวจในบางภูมิภาคต้องหยุดชะงักหรือถูกยกเลิกไป

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการสำรวจและการผลิตยูเรเนียมได้ลดลงหลังเหตุการณ์ฟูกูชิมะ แต่ในไม่กี่ปีที่ผ่านมาจนถึงขณะนี้ ความต้องการยูเรเนียมได้กลับฟื้นตัว เนื่องจาก

การเปลี่ยนแปลงนโยบายสู่พลังงานสะอาดในหลายประเทศ ซึ่งสนใจมาใช้พลังงานนิวเคลียร์มากขึ้นเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ความต้องการจาก SMRs (small modular reactors) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเตาปฏิกรณ์ขนาดเล็กที่กำลังพัฒนา มีศักยภาพเพิ่มความต้องการยูเรเนียมในอนาคต จนทำให้บางประเทศ เช่น อินเดียและจีน มีการเพิ่มงบประมาณในการสำรวจแหล่งแร่ใหม่ นอกเหนือไปจากคาซัคสถาน แคนาดา และออสเตรเลีย

อย่างไรก็ตาม การค้นพบแหล่งแร่ยูเรเนียมใหม่ๆ ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เช่น บริษัท China Nuclear Industry Corporation (CNNC) ซึ่งเป็นรัฐวิสาหกิจของจีน ประกาศการค้นพบเหมืองยูเรเนียมในปี 2565 ว่าแหล่งยูเรเนียมอุตสาหกรรมที่ลึกที่สุดในประเทศจีนถูกค้นพบที่ระดับความลึก 1,550 เมตร ที่เมืองเสากวน อำเภอหัวเหริน มณฑลกวางตุ้ง แร่ยูเรเนียมแหล่งนี้ก่อตัวที่ระดับความลึก 3,000 เมตร ซึ่งเป็นเรื่องที่เปลี่ยนความเข้าใจเดิมก่อนหน้านี้ว่าการก่อตัวของแร่ยูเรเนียมส่วนใหญ่จะเกิดอยู่ที่ระดับตื้น การค้นพบแหล่งยูเรเนียมแหล่งใหม่นี้จะทำให้ปริมาณสำรองยูเรเนียมของจีนจะเพิ่มขึ้นสิบเท่าเป็นมากกว่า 2 ล้านตัน เทียบเท่ากับออสเตรเลียซึ่งเป็นประเทศที่อุดมด้วยยูเรเนียม เนื่องจากมีการค้นพบแหล่งยูเรเนียมเกรดอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่อยู่ใต้ดินลึกมากขนาดนี้ ซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นไปไม่ได้ ทำให้ในอนาคตมีความเป็นไปได้ที่เราอาจพบแหล่งแร่ยูเรเนียมแหล่งใหม่ๆ ที่อยู่ในระดับลึกลงไปในใต้ดินเพิ่มขึ้นในลักษณะเดียวกันแบบนี้ จนอาจทำให้ปริมาณสำรองของแร่ยูเรเนียมของโลกเพิ่มมากขึ้นไปอีก [6]

นอกจากนั้นแล้ว ก็ยังคงมีเหมืองยูเรเนียมที่กำลังจะเกิดใหม่ที่น่าสนใจมากอีกแห่งหนึ่ง คือ NexGen Energy เป็นบริษัทพลังงานนิวเคลียร์ของแคนาดา ที่กำลังพัฒนาโครงการเหมืองยูเรเนียม Rook I ในเขตแอ่งอะทาบาสคาทางตอนเหนือของรัฐซัสแคตเชวัน โครงการนี้มีแหล่งแร่ Arrow deposit ซึ่งมีทรัพยากรยูเรเนียมที่มีคุณภาพสูง โดยมีปริมาณแหล่งแร่ยูเรเนียมที่มีปริมาณสำรองที่น่าจะสามารถทำเหมืองได้ (measured and indicated resources) รวม 256.7 ล้านปอนด์ของ U₃O₈ [7] [8] ซึ่งขณะนี้ NexGen ได้รับการอนุมัติด้านสิ่งแวดล้อมจากรัฐบาลซัสแคตเชวันในเดือนพฤศจิกายน 2023 และกำลังรอการอนุมัติจากรัฐบาลกลาง คาดว่าจะเริ่มการผลิตได้ในช่วงปลายปี 2027 หรือต้นปี 2028 คาดกันว่าโครงการ Rook I จะเป็นหนึ่งในเหมืองยูเรเนียมที่ใหญ่ที่สุดและมีต้นทุนต่ำที่สุดในโลก โดยมีศักยภาพในการผลิตยูเรเนียมประมาณ 25-30% ของปริมาณการผลิตยูเรเนียมทั่วโลก [9] [10]

แม้ว่าจะมีการค้นพบแหล่งยูเรเนียมใหม่ๆ และมีเหมืองยูเรเนียมใหม่ๆ เกิดขึ้น แต่ขณะนี้ความต้องการยูเรเนียมสำหรับการผลิตพลังงานนิวเคลียร์กำลังสูงขึ้น เนื่องจากรัฐบาลในหลายประเทศพยายามเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก และลดการพึ่งพาน้ำมันและก๊าซของรัสเซีย จึงทำให้ราคาเชื้อเพลิงยูเรเนียมสูงขึ้น เพราะปัจจุบันมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประมาณ 60 เครื่องอยู่ระหว่างการก่อสร้างใน 17 ประเทศ และอีก 110 เครื่องอยู่ในขั้นตอนการวางแผน โครงการส่วนใหญ่ที่กำลังดำเนินการอยู่ในเอเชียโดยเฉพาะจีน

นอกจากนั้นแล้ว ก็ยังมีนโยบายลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่หลายๆ ประเทศเพิ่งเริ่มให้ความสนใจผลิตพลังงานจากนิวเคลียร์ จึงทำให้ยูเรเนียมยังคงเป็นทรัพยากรที่มีความสำคัญทางภูมิรัฐศาสตร์ การควบคุมและการจัดหายูเรเนียม จึงยังคงมีผลต่อความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ และนโยบายพลังงานของหลายประเทศ [1]

อย่างไรก็ตาม มีการคาดว่าเมื่อมีการใช้ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงเพิ่มมากขึ้น เราสามารถเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงได้อีกวิธีหนึ่ง กล่าวคือ เราสามารถนำเอาเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว (spent fuel) จนกลายเป็นกากนิวเคลียร์นำไปทำการสกัดซ้ำด้วยกระบวนการทางเคมีที่เรียกว่ารีโพรเซสซิง (reprocessing) หรือรีไซคลิง (recycling) เพื่อแยกเอาวัสดุนิวเคลียร์ที่ยังคงมีประโยชน์ที่เหลืออยู่ในกากนิวเคลียร์ เช่น ยูเรเนียมและพลูโทเนียมออกจากผลิตภัณฑ์ฟิชชันและธาตุแอกติไนด์อื่นๆ ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ผ่านการใช้งานออกมาใช้ประโยชน์ได้ วัตถุประสงค์หลักของการสกัดซ้ำก็เพื่อนำวัสดุเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ในการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใหม่นั่นเอง [11]

ข้อดีของการสกัดซ้ำก็คือ เราสามารถลดปริมาณกากนิวเคลียร์ที่ต้องการกำจัดด้วยการเก็บรักษาในระยะยาว ทำให้สามารถเพิ่มการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรยูเรเนียมได้มากขึ้น จึงลดความจำเป็นในการทำเหมืองยูเรเนียมเพิ่มเติม ส่วนข้อเสียคือ ต้นทุนกระบวนการสกัดซ้ำสูง และอาจมีความเสี่ยงของการแพร่กระจายวัสดุนิวเคลียร์เพื่อทำเป็นอาวุธสงคราม (nuclear proliferation) เช่น พลูโทเนียมที่สามารถนำเอาไปใชทำอาวุธนิวเคลียร์ได้

ห่วงโซ่อุปทานของยูเรเนียมได้รับอิทธิพลจากปัจัยภูมิรัฐศาสตร์ เช่น ล่าสุด เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคมที่ผ่านมา ประธานาธิบดีไบเดนได้ลงนามบังคับใช้กฎหมายห้ามนำเข้ายูเรเนียมเสริมสมรรถนะจากรัสเซียซึ่งเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดในโลก เพื่อลดการพึ่งพาพลังงานจากรัสเซีย ซึ่งหวังว่าจะนำไปสู่การยุติการพึ่งพาพลังงานจากรัสเซียในท้ายที่สุด เพราะสหรัฐฯ ต้องการขัดขวางการบุกยูเครนของรัสเซีย [12] ทำให้เห็นว่าห่วงโซ่อุปทานของยูเรเนียมได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางภูมิรัฐศาสตร์ ความตึงเครียดล่าสุดทำให้ประเทศต่างๆ พยายามหาแหล่งยูเรเนียมจากหลากหลายแหล่ง เพื่อลดการพึ่งพาซัพพลายเออร์รายใดรายหนึ่ง [13] [14]

ความพยายามที่จะหาแหล่งยูเรเนียมใหม่ๆ จากหลากหลายแหล่งเพิ่มเติม จึงน่าจะทำให้ความเป็นภูมิรัฐศาสตร์ของแร่ยูเรเนียมลดลง และการนำเอากากนิวเคลียร์ที่เกิดจากเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วมาสกัดซ้ำเพื่อนำเอาเชื้อเพลิงที่หลงเหลืออยู่กลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิงใหม่ ก็อาจเป็นอีกหนทางหนึ่งในการเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ที่จะนำมาใช้เพิ่มเติมนอกเหนือจาการทำเหมืองแร่ยูเรเนียมเพิ่ม แม้ว่าในขณะนี้ต้นทุนการสกัดซ้ำยังสูงอยู่ แต่ก็อาจลดลงเมื่อมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพิ่มมากขึ้น หรืออาจมีการคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ที่จะทำให้การสกัดซ้ำมีต้นทุนที่ต่ำลง และที่สำคัญที่สุดคือ จะต้องมีระบบการจัดการและป้องกันที่รัดกุม เพื่อมิให้มีการนำเอาวัสดุนิวเคลียร์ไปทำอาวุธที่ร้ายแรง

อ้างอิง