Jaderný odpad a cesta vpřed

v předchozí článekDiskutoval jsem o některých vývojových trendech, ke kterým dochází, aby byla jaderná energie bezpečnější, například že velká havárie, jako jsou ty v Černobylu a Fukušimě, už prostě nejsou možné.

Ale dalším hlavním problémem, který odpůrci jaderné energie obecně vznášejí, je to, co dělat s radioaktivním odpadem, který vzniká při výrobě jaderné energie.

Tuto otázku jsem položil Dr. Kathryn Huffové, zástupkyni tajemníka Úřadu pro jadernou energii Ministerstva energetiky (DOE).

Řešení jaderného odpadu

Dobrou zprávou je, že množství vyprodukovaného odpadu je obecně malé. Ve skutečnosti jaderné elektrárny jednoduše skladovaly odpad na místě, ale to není dlouhodobé řešení problému.

Skladování jaderného odpadu je vždy horkým politickým tématem. Mnoho obcí si nepřeje, aby se odpad ukládal v jejich blízkosti, a některé dokonce protestují proti převozu odpadu přes jejich města. To brzdilo projekty, jako je navrhované zařízení na likvidaci jaderného odpadu Yucca Mountain v Nevadě, které bylo zkoumáno jako potenciální úložiště od 1970. let XNUMX. století.

Dr. Huff vysvětlil, že jaderný odpad je v současné době skladován na místě v jaderných elektrárnách, ale DOE znovu zahajuje iniciativu k nalezení skladovacího zařízení. Taková trvalá skladovací zařízení jsou přístupem, který upřednostňuje několik dalších zemí.

Finsko ve skutečnosti v současnosti buduje první trvalé úložiště vysoce aktivního jaderného odpadu na světě na ostrově u západního pobřeží Finska. Odpad bude pohřben v asi 100 tunelech asi 1,400 stop pod zemí. Předpokládá se, že zařízení pojme veškerý finský jaderný odpad přibližně do roku 2100 a má obsahovat tyče vyhořelého paliva po dobu 100,000 XNUMX let. Konstrukce se opírá o několik bariér navržených tak, aby zabránily vodě dostat se do odpadu a odnést ji do vodovodu. Zahájení provozu se očekává v příštím roce.

Odlišným přístupem je recyklace jaderného odpadu k získání štěpných a úrodných materiálů pro další výrobu energie z jaderných elektráren. Přepracování jaderného odpadu umožňuje regeneraci plutonia, které se pak smísí s ochuzeným oxidem uranu, aby se vyrobilo čerstvé palivo.

Tento proces snižuje objem vysoce aktivních odpadů (HLW) asi o 85 % a zároveň získává až o 30 % více energie z uranu. Snižuje také množství uranu, který je třeba těžit.

Politika recyklace platí ve Francii, některých dalších evropských zemích a také v Rusku, Číně a Japonsku.

Dr. Huff vysvětlil, že tyto zásady fungují ve Francii, protože stejný subjekt je zodpovědný za všechny části jaderného procesu – od reaktoru, odpadu a úložiště. V USA tomu tak není a to komplikuje úsilí o řešení tohoto problému. Pro USA se tedy jedná spíše o dlouhodobou variantu

Zvyšování jaderné energie

Nakonec jsem se zeptal Dr. Huffa, co USA dělají, aby nastartovaly jadernou energii v USA a posunuly americkou technologii do zbytku světa.

Řekla, že politická podpora jaderné energie se zlepšuje. Zákon o infrastruktuře obou stran vyčlenil 6 miliard dolarů na současné reaktory a 2.5 miliardy dolarů více na nové návrhy reaktorů. Existují iniciativy pro jaderně poháněný vodík a výrobní daňové kredity pro čistou energii, včetně jaderné. Cílem je do roku 2050 zdvojnásobit jadernou energii v USA

Mezinárodní energetická agentura (IEA) také věří, že svět bude muset do roku 2050 zdvojnásobit jadernou produkci, protože dojde k dekarbonizaci. Co tedy USA dělají, aby tomuto úsilí pomohly?

V DOE – International Affairs Office je kancelář pro mezinárodní jadernou spolupráci. Kvůli obavám o energetickou bezpečnost vzbudil velký zájem o americké jaderné návrhy z východní Evropy. Dr. Huff poznamenal, že jsme postavili americké reaktory v Číně, ale oni chtějí komercializovat své vlastní technologie (které byly jasně ovlivněny americkými návrhy).

Na závěr Dr. Huff poznamenal, že ne všechny možnosti jsou vhodné pro nahrazení vyřazených uhelných elektráren. Modely energetického plánování ukazují potřebu druhé až druhé energetické bilance v síti. Každodenní pohled může způsobit, že se budete domnívat, že potřebujete méně úložiště, než skutečně potřebujete, ale krátkodobé vyvažování vyžaduje výkon s rychlou odezvou.

Jaderné elektrárny jsou fyzicky podobné velikosti a mají stejný energetický výkon a spolehlivost jako uhelné elektrárny. Síť je nastavena pro tyto vypínače. Pracovní síla je také kompatibilní. V uhelných elektrárnách pracují podobné druhy kvalifikovaných řemesel, jaké by byly potřeba v jaderných elektrárnách.