Ядерні відходи та шлях уперед

У Попередня стаття, я обговорював деякі події, які відбуваються для того, щоб зробити атомну енергетику безпечнішою, так що велика аварія, як у Чорнобилі та Фукусімі, просто неможлива.

Але інше важливе питання, яке зазвичай піднімають противники атомної енергетики, це те, що робити з радіоактивними відходами, які утворюються під час виробництва ядерної енергії.

Я поставив це запитання доктору Кетрін Хафф, помічнику секретаря Управління ядерної енергетики Міністерства енергетики (DOE).

Вирішення проблеми ядерних відходів

Доброю новиною є те, що кількість відходів, як правило, невелика. Насправді атомні станції просто зберігають відходи на місці, але це не є довгостроковим вирішенням проблеми.

Зберігання ядерних відходів завжди є гарячою політичною темою. Багато громад не хочуть, щоб відходи зберігалися поблизу, а деякі навіть заперечують проти транспортування відходів через їхні міста. Це завадило таким проектам, як запропоноване сховище ядерних відходів на горі Юкка в Неваді, яке розглядалося як потенційне сховище з 1970-х років.

Доктор Хафф пояснив, що ядерні відходи зараз зберігаються на атомних станціях, але Міністерство енергетики відновлює ініціативу щодо пошуку сховища. Такі постійні сховища є підходом, який віддають перевагу деякі інші країни.

Насправді Фінляндія зараз розробляє перший у світі постійний пункт захоронення високоактивних ядерних відходів на острові біля західного узбережжя Фінляндії. Відходи будуть поховані приблизно в 100 тунелях приблизно на 1,400 футів під землею. Передбачається, що це сховище зберігатиме всі ядерні відходи Фінляндії приблизно до 2100 року, а відпрацьовані паливні стрижні 100,000 XNUMX років. Конструкція спирається на численні бар’єри, призначені для запобігання потраплянню води до відходів і перенесенню їх у водопровід. Очікується, що він почне працювати наступного року.

Інший підхід полягає у переробці ядерних відходів для відновлення розщеплюваних і родючих матеріалів для додаткового виробництва електроенергії на атомних електростанціях. Переробка ядерних відходів дозволяє отримувати плутоній, який потім змішують із збідненим оксидом урану для отримання свіжого палива.

Цей процес зменшує об’єм високоактивних відходів (ВАО) приблизно на 85%, водночас вилучаючи до 30% більше енергії з урану. Це також зменшує кількість урану, який необхідно видобути.

Політика переробки діє у Франції, деяких інших європейських країнах, а також у Росії, Китаї та Японії.

Доктор Хафф пояснив, що ця політика працює у Франції, оскільки одна і та ж організація відповідає за всі частини ядерного процесу — від реактора, відходів і сховища. Це не так у США, і це ускладнює зусилля з вирішення цієї проблеми. Таким чином, це більш довгостроковий варіант для США

Розвиток ядерної енергетики

Насамкінець я запитав доктора Хаффа, що роблять США, щоб дати старт ядерній енергетиці в США та поширити американські технології на решту світу.

Вона сказала, що політична підтримка ядерної енергетики покращується. Двопартійний закон про інфраструктуру виділив 6 мільярдів доларів на поточні реактори та ще 2.5 мільярда доларів на проекти нових реакторів. Існують ініціативи щодо водню, що працює на атомних електростанціях, і податкових пільг на виробництво чистої енергії, включно з ядерною. Метою є подвоєння до 2050 року ядерної енергії в США

Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) також вважає, що світові потрібно буде подвоїти ядерне виробництво до 2050 року в міру декарбонізації. Отже, що роблять США, щоб допомогти цим зусиллям?

У Міністерстві енергетики є відділ міжнародного ядерного співробітництва. Через занепокоєння енергетичною безпекою був великий інтерес до ядерних розробок США зі Східної Європи. Доктор Хафф зазначив, що ми побудували американські реактори в Китаї, але вони хочуть комерціалізувати свої власні технології (на які явно вплинули американські розробки).

На закінчення д-р Хафф зазначив, що не всі варіанти підходять для заміни вугільних електростанцій, що виходять з експлуатації. Моделі енергетичного планування показують потребу в секундному енергетичному балансі в мережі. Щоденний перегляд може змусити вас подумати, що вам потрібно менше пам’яті, ніж вам потрібно насправді, але для короткострокового балансування потрібна швидка реакція.

Атомні станції фізично подібні за розміром і мають таку ж енерговиробність і надійність, що й вугільні. Для цих вимикачів налаштовано мережу. Робоча сила також сумісна. На вугільних станціях працюють подібні кваліфіковані фахівці, які були б потрібні на атомних електростанціях.