thansettakij
thansettakij
“ยูเรเนียม” มีพอหรือไม่? เมื่อการกลับมาของพลังงานนิวเคลียร์ทำให้โลกต้องมองไกลกว่าเครื่องปฏิกรณ์

“ยูเรเนียม” มีพอหรือไม่? เมื่อการกลับมาของพลังงานนิวเคลียร์ทำให้โลกต้องมองไกลกว่าเครื่องปฏิกรณ์

“ยูเรเนียม” มีพอหรือไม่? เมื่อการกลับมาของพลังงานนิวเคลียร์ทำให้โลกต้องมองไกลกว่าเครื่องปฏิกรณ์ โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ญาณิน สุขใจ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

เมื่อโลกกำลังกลับมาให้ความสนใจกับพลังงานนิวเคลียร์ ทั้งโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ Small Modular Reactor หรือ SMR ตลอดจน Advanced Reactor เพื่อรองรับความต้องการไฟฟ้าจาก AI Data Center อุตสาหกรรม และการลด Carbon Emissions คำถามส่วนใหญ่มักมุ่งไปที่ว่า “จะเลือก Reactor Technology ของใคร?”

แต่ในความเป็นจริง เครื่องปฏิกรณ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เท่านั้น

คำถามที่อาจสำคัญกว่าคือ “เมื่อสร้างโรงไฟฟ้าแล้ว ใครจะเป็นคนส่งเชื้อเพลิงให้เราตลอด 60-80 ปี?” เพราะก่อนยูเรเนียมจะกลายเป็นแท่งเชื้อเพลิงที่สามารถนำเข้าสู่ Reactor Core ได้ จะต้องผ่าน Supply Chain ที่ซับซ้อน ตั้งแต่การทำเหมือง การแปรสภาพ การเสริมสมรรถนะ ไปจนถึงการผลิต Fuel Assembly

กระบวนการทั้งหมดนี้เรียกว่า Front-end Nuclear Fuel Cycle และหากโลกกำลังเข้าสู่ Nuclear Renaissance จริง การแข่งขันในอนาคตอาจไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในตลาดเครื่องปฏิกรณ์ แต่อาจเกิดขึ้นรุนแรงกว่าที่ต้นน้ำของ Nuclear Fuel Supply Chain

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ญาณิน สุขใจ

จากเหมืองยูเรเนียมสู่ Reactor Core

สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ประเภท Light Water Reactor ซึ่งเป็นเทคโนโลยีส่วนใหญ่ของโลก เส้นทางของเชื้อเพลิงสามารถอธิบายอย่างง่ายได้ว่า Uranium Mining → Milling → Conversion → Enrichment → Fuel Fabrication → Nuclear Reactor

ขั้นแรกคือการนำแร่ยูเรเนียมออกจากเหมืองและผ่านกระบวนการผลิตเป็น Uranium Concentrate ซึ่งมักอยู่ในรูป U₃O₈ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า Yellowcake แต่ Yellowcake ยังไม่สามารถนำไปใส่ในเครื่องปฏิกรณ์ได้ทันที

หากจะผลิตเชื้อเพลิงสำหรับ Light Water Reactor ยูเรเนียมต้องถูกส่งไปยัง Conversion Plant เพื่อเปลี่ยนเป็น Uranium Hexafluoride หรือ UF₆ ซึ่งสามารถเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซเพื่อเข้าสู่กระบวนการเสริมสมรรถนะได้ 

จากนั้นจึงเข้าสู่ขั้นตอนที่มีความสำคัญเชิงยุทธศาสตร์สูงมากคือ Uranium Enrichment
ยูเรเนียมธรรมชาติมี U-235 ซึ่งเป็นไอโซโทปสำคัญสำหรับการเกิด Fission เพียงประมาณ 0.7% จึงต้องเพิ่มสัดส่วน U-235 สำหรับเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์หลายประเภท กระบวนการนี้ในเชิงพาณิชย์ปัจจุบันใช้ Gas Centrifuge เป็นหลัก 

หลังจาก Enrichment แล้วจึงนำยูเรเนียมไปผ่าน Fuel Fabrication ผลิตเป็น Fuel Pellet บรรจุใน Fuel Rod และประกอบเป็น Fuel Assembly ที่ได้รับการออกแบบเฉพาะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์แต่ละประเภท 

นั้นประเทศที่ “มีเหมืองยูเรเนียม” กับประเทศที่ “ผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้ครบวงจร” จึงไม่จำเป็นต้องเป็นประเทศเดียวกันและนี่คือจุดเริ่มต้นของภูมิรัฐศาสตร์พลังงานนิวเคลียร์

 

ใครคือมหาอำนาจ “เหมืองยูเรเนียม”?

ข้อมูลล่าสุดที่สมบูรณ์ของปี 2024 ระบุว่า โลกผลิตยูเรเนียมจากเหมืองประมาณ 60,213 ตันยูเรเนียม หรือ tU

ประเทศผู้ผลิตรายใหญ่ ได้แก่
ประเทศ ผลผลิตปี 2024 สัดส่วนโลกโดยประมาณ
คาซัคสถาน 23,270 tU 39%
แคนาดา 14,309 tU 24%
นามิเบีย 7,333 tU 12%
ออสเตรเลีย 4,598 tU 8%
อุซเบกิสถาน 4,000 tU 7%
รัสเซีย 2,738 tU 5%
จีน 1,600 tU 3%
อื่น ๆ

ที่เหลือ เพียง คาซัคสถาน แคนาดา และนามิเบีย สามประเทศก็ผลิตยูเรเนียมรวมกันประมาณสามในสี่ของผลผลิตเหมืองทั่วโลกแล้ว นี่คือ Concentration Risk ที่ควรจับตามอง

โดยเฉพาะคาซัคสถาน ซึ่งเพียงประเทศเดียวผลิตเกือบ 40% ของยูเรเนียมโลก แต่ถ้ามองเรื่อง “ทรัพยากรที่อยู่ใต้ดิน” ภาพกลับแตกต่างออกไป

ประเทศที่มีแร่เยอะที่สุด ไม่ใช่ประเทศที่ขุดมากที่สุด

ข้อมูลทรัพยากรยูเรเนียมที่มีต้นทุนต่ำกว่า 130 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมยูเรเนียม ณ ปี 2023 ระบุว่า ออสเตรเลียมีทรัพยากรประมาณ 1.67 ล้าน tU หรือราว 28% ของโลก ตามมาด้วยคาซัคสถานประมาณ 814,000 tU แคนาดา 582,000 tU นามิเบีย 498,000 tU และรัสเซียประมาณ 477,000 tU 

กล่าวอีกอย่างคือ ออสเตรเลียมี Uranium Resource มากที่สุด แต่คาซัคสถานเป็นผู้ผลิตมากที่สุด นี่เป็นความแตกต่างระหว่าง Resource กับ Production Capacity เหมือนกับพลังงานชนิดอื่น การมีทรัพยากรใต้ดินไม่ได้หมายความว่าจะสามารถนำออกมาป้อนตลาดได้ทันที

แล้วโลกมียูเรเนียมเพียงพอหรือไม่?

คำตอบคือ “ในเชิงทรัพยากร มีเพียงพอสำหรับการขยายตัวถึงกลางศตวรรษ แต่ในเชิงกำลังการผลิตและ Supply Chain ยังมีโจทย์ใหญ่มาก”

OECD Nuclear Energy Agency และ IAEA ประเมินในรายงาน Uranium 2024: Resources, Production and Demand ว่า โลกมี Identified Uranium Resources ประมาณ 8 ล้านตัน

ทรัพยากรที่ระบุแล้วนี้เพียงพอรองรับการขยาย Nuclear Capacity ไปจนถึงปี 2050 แม้ใน High-growth Scenario แต่ High-growth Scenario อาจต้องใช้ Natural Uranium สะสมประมาณ 2.8 ล้านตันภายในปี 2050 ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับยูเรเนียมทั้งหมดที่มนุษย์เคยขุดมาตั้งแต่เริ่มอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ 

จึงต้องแยกคำว่า “มีแร่เพียงพอ” ออกจาก “ผลิตได้เพียงพอในเวลาที่ต้องการ” อย่างชัดเจน เพราะปัญหาใหญ่ในอนาคตอาจไม่ใช่ยูเรเนียมหายไปจากโลก แต่คือเหมืองใหม่ โรง Conversion โรง Enrichment และ Fuel Fabrication เพิ่มกำลังผลิตไม่ทันกับ Reactor ที่กำลังก่อสร้าง ตัวเลขที่น่าคิดคือ 60,000 กับ 200,000 ตัน ปัจจุบัน Nuclear Fleet ทั่วโลกต้องการยูเรเนียมประมาณ 70,000 tU ต่อปี

ขณะที่ผลผลิตจากเหมืองปี 2024 อยู่ประมาณ 60,213 tU หรือประมาณ 90% ของความต้องการ ส่วนที่เหลือสามารถมาจาก Inventory และ Secondary Supply รูปแบบต่าง ๆ แต่หาก Nuclear Renaissance เกิดขึ้นจริง ตัวเลขจะเปลี่ยนอย่างมาก

World Nuclear Association ประเมินใน Upper Scenario ว่า Nuclear Capacity อาจเพิ่มไปประมาณ 966 GWe ในปี 2040 และอาจต้องการยูเรเนียมเกือบ 200,000 tU ต่อปี หากโลกไปถึงเป้าหมาย Nuclear Capacity ประมาณ 1,200 GWe ตามแนวคิดการเพิ่มกำลังผลิตนิวเคลียร์เป็นสามเท่า

ความต้องการอาจขึ้นไปถึงประมาณ 250,000 tU ต่อปี ภายใต้สมมติฐานโครงสร้าง Reactor ใกล้เคียงปัจจุบัน เทียบกับ Primary Production ปัจจุบันประมาณ 60,000 tU ต่อปี นั่นหมายความว่า Supply Chain ต้นน้ำจะต้องขยายตัวมหาศาล

ดังนั้นคำถามที่ควรถามจึงไม่ใช่ “โลกมียูเรเนียมพอหรือไม่?” แต่คือ “โลกสามารถเปิดเหมืองและเพิ่มกำลังการผลิตเชื้อเพลิงได้เร็วพอหรือไม่?”

จุดยุทธศาสตร์จริงอาจไม่ใช่ “เหมือง” แต่คือ Enrichment

เรื่องที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือ ประเทศที่ผลิตยูเรเนียมมากที่สุดไม่ได้หมายความว่าจะควบคุม Nuclear Fuel Cycle มากที่สุด

ตัวอย่างชัดเจนคือ รัสเซีย

รัสเซียผลิตยูเรเนียมจากเหมืองเพียงประมาณ 2,738 tU ในปี 2024 หรือประมาณ 5% ของโลก แต่เมื่อขยับลงมาใน Supply Chain ถึงขั้น Enrichment ภาพเปลี่ยนไปทันที กำลังการผลิต Enrichment ที่ World Nuclear Association

รายงานสำหรับปี 2025 
ผู้ผลิต กำลังการผลิตโดยประมาณ
Rosatom – Russia 27.1 ล้าน SWU/ปี
Urenco 17.9 ล้าน SWU/ปี
CNNC – China 10.0 ล้าน SWU/ปี
Orano – France 7.5 ล้าน SWU/ปี
อื่น ๆ ~0.4 ล้าน SWU/ปี
กำลังการผลิตรวมอยู่ที่ประมาณ 62.9 ล้าน SWU ต่อปี 

นั่นหมายความว่า Rosatom เพียงรายเดียวมีกำลัง Enrichment ในระดับประมาณ 43% ของ Capacity โลกตามชุดข้อมูลนี้

นี่คือเหตุผลว่าทำไมรัสเซียจึงมีบทบาทใน Nuclear Fuel Supply Chain มากกว่าสัดส่วนการทำเหมืองยูเรเนียมของประเทศอย่างมาก Conversion ก็เป็นคอขวดที่คนพูดถึงน้อย
ก่อนถึง Enrichment ยังมีอีกขั้นตอนคือ Conversion จาก Uranium Concentrate ไปเป็น UF₆

อุตสาหกรรมนี้กระจุกตัวอยู่ในไม่กี่ประเทศเช่นกัน ได้แก่ แคนาดา จีน ฝรั่งเศส รัสเซีย และสหรัฐอเมริกา ข้อมูลกำลังการผลิตที่ World Nuclear Association รวบรวมแสดงให้เห็นว่าตลาด Conversion มีผู้เล่นหลักเพียงไม่กี่ราย ได้แก่ Cameco, CNNC, Orano, Rosatom และ ConverDyn 

ดังนั้นแม้ประเทศหนึ่งจะซื้อ Yellowcake จากหลายประเทศเพื่อกระจายความเสี่ยงได้ แต่หาก Conversion และ Enrichment ยังคงกระจุกตัว การพึ่งพาทางยุทธศาสตร์ก็ยังไม่หมดไป

Fuel Fabrication ยิ่งลงลึกยิ่งไม่ใช่ Commodity

เมื่อยูเรเนียมผ่าน Enrichment แล้ว ขั้นตอนสุดท้ายของ Front-end คือ Fuel Fabrication จุดนี้มีความแตกต่างสำคัญ

Uranium Concentrate สามารถซื้อขายในตลาดได้ค่อนข้างเป็น Commodity แต่ Fuel Assembly ไม่ใช่สินค้าที่สามารถนำของผู้ผลิตรายหนึ่งไปใส่เครื่องปฏิกรณ์ใดก็ได้ทันที
Fuel Assembly ต้องได้รับการออกแบบและรับรองให้เข้ากับ Reactor Technology แต่ละประเภทอย่างเฉพาะเจาะจง

โรงงานผลิต LWR Fuel รายใหญ่จึงกระจายอยู่ในประเทศอย่างสหรัฐฯ ฝรั่งเศส รัสเซีย เยอรมนี สวีเดน เกาหลีใต้ จีน ญี่ปุ่น และบางประเทศอื่น โดยมีผู้เล่นสำคัญ เช่น Westinghouse, Framatome, TVEL, Global Nuclear Fuel และ KEPCO Nuclear Fuel เป็นต้น 

นี่ทำให้เกิดสิ่งที่อาจเรียกว่า Technology–Fuel Lock-in

การเลือก Reactor Vendor จึงไม่ได้หมายถึงการเลือกเพียงเครื่องปฏิกรณ์ แต่ในบางกรณีหมายถึงการเลือก Ecosystem ของ Reactor + Fuel + Engineering + Maintenance + Spare Parts + Digital Systems + Long-term Services ไปพร้อมกัน

SMR อาจทำให้ “สงครามเชื้อเพลิง” ซับซ้อนขึ้นอีก

เรื่องนี้สำคัญมากสำหรับประเทศไทย หากในอนาคตพิจารณา SMR หรือ Advanced Reactor เพราะ Advanced Reactor บางเทคโนโลยีไม่ได้ใช้เชื้อเพลิง LEU แบบเดียวกับ Light Water Reactor ปัจจุบัน

แต่ต้องการ HALEU - High-Assay Low-Enriched Uranium ซึ่งมี U-235 สูงกว่าเชื้อเพลิง LWR ทั่วไป แต่ยังต่ำกว่า 20% ปัญหาคือ Supply Chain ของ HALEU ในปัจจุบันยิ่งกระจุกตัวมากกว่า LEU

World Nuclear Association ระบุว่า ณ ปัจจุบัน รัสเซียและจีนเป็นสองประเทศที่มี Infrastructure สามารถผลิต HALEU ในระดับ Scale ได้ และ Commercial Supply ที่มีอยู่มาจาก Tenex ของรัสเซีย ขณะที่สหรัฐฯ และยุโรปกำลังเร่งสร้าง Supply Chain ของตนเอง 

สหรัฐฯ มี Centrus ซึ่งเริ่ม Demonstration Production แล้ว และ Urenco กำลังพัฒนากำลังผลิตเพิ่มเติมทั้งในสหรัฐฯ และสหราชอาณาจักร แต่การสร้าง Supply Chain ระดับ Commercial Scale ต้องใช้เวลา

ดังนั้นประเทศที่กำลังเลือก SMR ไม่ควรถามเพียงว่า “SMR รุ่นไหนราคาถูกที่สุด?” แต่ควรถามด้วยว่า “SMR รุ่นนี้ใช้เชื้อเพลิงอะไร ใครผลิตได้ มีกี่ Supplier และเรามี Fuel Security กี่ปี?”

แล้วใครคือ “ผู้กุมอำนาจ” เชื้อเพลิงนิวเคลียร์?

หากถามว่า ประเทศใดควบคุม Nuclear Fuel Supply Chain มากที่สุด คำตอบไม่สามารถตอบด้วยประเทศเดียว เพราะอำนาจกระจายอยู่คนละขั้นตอน

  • คาซัคสถาน มีอำนาจจากการเป็นผู้ผลิต Uranium Mining รายใหญ่ที่สุดของโลก
  • แคนาดา มีทั้งเหมืองคุณภาพสูง Conversion และอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงบางประเภท
  • ออสเตรเลีย ถือ Uranium Resource ขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก
  • ฝรั่งเศส มี Orano และ Framatome ทำให้มีความสามารถตั้งแต่ Conversion, Enrichment ไปจนถึง Fuel Fabrication
  • Urenco ซึ่งเชื่อมโยงกับสหราชอาณาจักร เนเธอร์แลนด์ เยอรมนี และมีโรงงานในสหรัฐฯ เป็นกำลังสำคัญของ Western Enrichment Supply
  • จีน กำลังสร้าง Vertical Integration ตั้งแต่ Uranium Supply ไปจนถึง Conversion, Enrichment, Fuel Fabrication และ Reactor Technology

แต่ประเทศที่โดดเด่นอย่างมากในเชิง Full Nuclear Fuel Cycle Capability คือ รัสเซียเพราะไม่ได้มีเพียงเหมือง แต่มี Conversion, Enrichment, Fuel Fabrication, Reactor Technology และบริการ Nuclear Fuel Cycle หลายส่วนอยู่ใน Ecosystem เดียวกัน ดังนั้น หากถามว่าใครมี Strategic Leverage สูงในตลาด Nuclear Fuel ปัจจุบัน

คำตอบหนึ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้คือ รัสเซีย โดยเฉพาะในขั้น Enrichment

แต่ในระยะยาว โลกกำลังพยายามลด Concentration Risk ผ่านการเพิ่มกำลังการผลิตของสหรัฐฯ ฝรั่งเศส Urenco แคนาดา และพันธมิตรตะวันตก ขณะเดียวกันจีนก็กำลังขยาย Fuel Cycle Capability ของตนอย่างต่อเนื่อง

“Energy Security” ของนิวเคลียร์จึงเริ่มตั้งแต่ก่อนสร้างโรงไฟฟ้า

ประเด็นนี้มีความสำคัญต่อประเทศไทย หากวันหนึ่งประเทศไทยตัดสินใจนำ Nuclear Power หรือ SMR เข้ามาในระบบไฟฟ้า เราไม่ควรเริ่มต้นคำถามจาก “จะซื้อ Reactor จากประเทศไหน?” เพียงอย่างเดียว แต่ควรเริ่มจากการจัดทำ Nuclear Fuel Security Strategy ไปพร้อมกัน

ประเทศไทยอาจไม่จำเป็นต้องสร้าง Uranium Enrichment Plant เอง เพราะเทคโนโลยีนี้มีความอ่อนไหวสูงทั้งด้าน Non-proliferation เงินลงทุน และความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ แต่ประเทศไทยควรเข้าใจ Supply Chain และวางยุทธศาสตร์อย่างน้อยในเรื่องการกระจาย Supplier, Long-term Fuel Contract, Strategic Fuel Inventory, Fuel Qualification และความเสี่ยงจาก Technology Lock-in

โดยเฉพาะหากเลือก Reactor ใหม่หรือ SMR ควรพิจารณาตั้งแต่ต้นว่าเชื้อเพลิงสามารถจัดหาจากผู้ผลิตได้กี่ราย Single-source Fuel Dependency ควรกลายเป็นหนึ่งในเกณฑ์ประเมิน Reactor Technology ไม่ใช่พิจารณาเฉพาะ CAPEX, LCOE และ Safety

นิวเคลียร์ไม่ได้จบที่ Reactor

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การสนทนาเรื่อง Nuclear Power ในประเทศไทยมักมุ่งไปที่เครื่องปฏิกรณ์ PWR หรือ BWR?

โรงใหญ่หรือ SMR? Generation III+ หรือ Generation IV?

แต่ในความเป็นจริง Nuclear Power Plant เป็นเพียงปลายทางหนึ่งของ Supply Chain ขนาดใหญ่

ก่อนเครื่องปฏิกรณ์จะผลิตไฟฟ้าได้ ต้องมี เหมืองยูเรเนียม → Milling → Conversion → Enrichment → Fuel Fabrication และเมื่อเชื้อเพลิงออกจาก Reactor แล้ว ยังเข้าสู่ Back-end Fuel Cycle คือ Spent Fuel Storage → Reprocessing (ในบางประเทศ) → Waste Management → Final Disposal

ดังนั้นหากประเทศไทยจะเริ่มพูดถึงพลังงานนิวเคลียร์อย่างจริงจัง เราต้องเลิกมองนิวเคลียร์เป็นเพียง “เทคโนโลยีโรงไฟฟ้า”

แล้วเริ่มมองมันเป็น Industrial Supply Chain และ Geopolitical Supply Chain เพราะในโลกพลังงานยุคใหม่

ประเทศที่มี Reactor Technology ที่ดีที่สุดอาจไม่ได้เป็นประเทศที่มีอำนาจต่อรองสูงที่สุดเสมอไป

ประเทศที่ควบคุม Uranium Resources + Conversion + Enrichment + Fuel Fabrication + Reactor Technology ต่างหากที่สามารถสร้างอิทธิพลต่อ Nuclear Energy Supply Chain ได้อย่างแท้จริง และเมื่อโลกกำลังพยายามเพิ่ม Nuclear Capacity เพื่อรองรับทั้ง Decarbonization, Electrification และ AI Data Center

คำถามสำคัญในอีก 10-20 ปีข้างหน้าอาจไม่ใช่เพียง “เราจะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้เร็วแค่ไหน?” แต่คือ “เราจะผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้เร็วพอกับจำนวนโรงไฟฟ้าที่กำลังสร้างหรือไม่?”

เพราะในท้ายที่สุด ต่อให้มีเครื่องปฏิกรณ์ที่ดีที่สุดในโลก หากไม่มี Nuclear Fuel Supply Chain ที่มั่นคง เครื่องปฏิกรณ์นั้นก็ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้แม้แต่หนึ่งหน่วย