Budućnost korištenja nuklearne energije

Iako je razvoj nuklearne energije zaustavljen u SAD-u te se ukida u Njemačkoj i drugim zemljama, Rusija i Kina, s druge strane, agresivno rade na njenoj ekspanziji. Njihova tržišta mogla bi postati jako unosna za proizvođače novih goriva.

AUTOR: Scientific American
OBJAVLJENO: 07.07.19 u 16:26
MONTHLY_RATE_LIMIT_EXCEEDED
Kontrola ugljikova dioksida u atmosferi zahtijevat će promjene tehnologija za dobivanje energije – potencijalno uključujući nuklearne reaktore, koji ne emitiraju CO2, ali se smatraju rizičnima zbog nekoliko velikih nesreća. Taj rizik bi se mogao uvelike smanjiti.

Komercijalni reaktori koristili su isto gorivo desetljećima: male kuglice uranovog dioksida naslagane unutar dugih cilindričnih šipki napravljenih od cirkonijeve legure. Cirkonij omogućuje neutronima nastaju procesom fisije u tim kuglicama da lakše prolaze između mnogo štapova uronjenih u vodu u jezgri reaktora, čie podržavaju samoodrživu nuklearnu reakciju koja proizvodi toplinu.

Problem može nastati zbog pregrijavanja cirkonija, jer tada može doći do reakcije u dodiru s vodom, što dovodi do stvaranja vodika koji može eksplodirati. Taj scenarij bio je uzrok dviju najvećih nesreća u reaktorima: potencijalna eksplozija i djelomično topljenje nuklearne elektrane Three Mile Island u SAD-u; eksplozija i zračenje u Fukusihimi Daiichiju u Japanu 2011. godine. Černobilska katastrofa iz 1986. godine dogodila se zbog neispravnog projektiranja i operiranja reaktorom.

Proizvođači poput Westinghouse Electric i Framatomea ubrzavaju razvoj takozvanih "goriva tolerantnih na nesreće" koja imaju daleko manju šansu za pregrijavanje – a ako do pregrijavanja dođe, proizvest će vrlo malo ili nimalo vodika, objašnjava Scientific American. U nekim tipovima obloženi su cirkonijem da minimiziraju reakcije. U nekim drugim su cirkonij i uranijev dioksid zamijenjeni nekim drugim materijalima. Nove konfiguracije mogle bi se početi primjenjivati u postojećim reaktorima s malim modifikacijama, pa bi s njihovim uvođenjem moglo krenuti već iduće godine.

Temeljito testiranje jezgre mora se pokazati uspješnim, a mora zadovoljiti i određene sigurnosne mjere da bi se uopće razmišljalo o primjeni. Ova testiranja su već krenula. Usto, nova goriva moraju pomoći reaktorima da učinkovitije rade i učine nuklearnu energiju konkurentnom na tržištu. Energija koja se dobiva iz prirodnih plinova, solarne energije i iz vjetra je još uvijek jeftinija od nuklearne.

Iako je razvoj nuklearne energije zaustavljen u SAD-u te se ukida u Njemačkoj i drugim zemljama, Rusija i Kina, s druge strane, agresivno rade na njenoj ekspanziji. Njihova tržišta mogla bi postati jako unosna za proizvođače novih goriva.

Rusija također primjenjuje drugačije sigurnosne mjere; državna tvrtka Rosatom nedavno je instalirala i u Rusiji i u inozemstvu nove "pasivne" sigurnosne sustave koji mogu spriječiti pregrijavanje čak i kad se izgubi električna energija u pogonu i kad nema aktivnog cirkuliranja rashladnog sredstva. I Westinghouse i druge tvrtke primijenile su i ove sigurnosne značajke u svoj ažurirani dizajn reaktora.

Proizvođači eksperimentiraju i s modelima "četvrte generacije" koji koriste tekući natrij ili rastaljenu sol umjesto vode za prijenos topline iz fisije. Čime uklanjaju mogućnost potencijalno vrlo opasne proizvodnje vodika. Kina navodno namjerava ove godine priključiti svojoj nuklearnoj mreži "probni" reaktor koji se hladi pomoću helija.

U SAD-u je nedostatak trajnog i dubokog geološkog spremišta za potrošeno nuklearno gorivo dugo kočio širenje ove industrije. No, možda se mijenjaju politički osjećaji. Ovog proljeća je, na iznenađenje mnogih, više od deset američkih zakonodavaca predložilo mjere ponovnog pokretanja licenciranja skladišta nuklearnog otpada Yucca Mountain u Nevadi koje je još od 1987. godine vodeće mjesto za skladištenje u zemlji.

Senatorica Lisa Murkowski s Aljaske zagovara izgradnju vrlo malih, modularnih reaktora čiji se koncept trenutno razvija u Nacionalnom laboratoriju u Idahu (i ruski Rosatom proizvodi male reaktore). Skupina zapadnih saveznih država u Americi sklopila je probni dogovor s Nu Scale Power u Oregonu za pravljenje desetak modularnih reaktora. Poboljšanje goriva i korištenje malih reaktora mogli bi uvelike pomoći ponovnom rađanju nuklearne energije.


Prevela: Ružica Ereš