/Nükleer atık ABD, ABD’ye 100 yıl boyunca güç sağlayabilir

Nükleer atık ABD, ABD’ye 100 yıl boyunca güç sağlayabilir

ABD Enerji Bakanlığı’nın Idaho Ulusal Laboratuvarı’nda EBR-II.

Fotoğrafın izniyle Idaho Ulusal Laboratuvarı

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki nükleer atıklarda, tüm ülkeye 100 yıl boyunca güç sağlamaya yetecek kadar enerji var ve bunu yapmak, harcanan nükleer atıkların yönetilmesi konusundaki dikenli ve politik olarak dolu sorunun çözülmesine yardımcı olabilir.

buna göre Jess C. Gehinhükümetin önde gelen enerji araştırma laboratuvarlarından biri olan Idaho Ulusal Laboratuvarı’nda yardımcı laboratuvar direktörü.

Nükleer atıkları enerjiye dönüştürmek için gerekli teknoloji, nükleer hızlı reaktör olarak bilinir ve onlarca yıldır varlığını sürdürmektedir. 1960’lardan 1990’lara kadar işletilen bir Birleşik Devletler hükümeti araştırma laboratuvarı pilot tesisi tarafından kanıtlandı.

Politik ve ekonomik nedenlerle, teknoloji hiçbir zaman ticari ölçekte geliştirilmemiştir. Bugün, enerji şebekelerini karbondan arındırarak iklim değişikliğini ele almak için artan bir aciliyet var ve nükleer enerji, temiz enerji çağının bir parçası haline geldi. Sonuç olarak, nükleer hızlı reaktörler bir kez daha ciddi bir görünüm kazanıyor.

Bana hiç olmadığı kadar gerçek ya da daha gerçekmiş gibi geliyor” dedi. Brett Rampalnükleer enerji uzmanı Segra Sermaye Yönetimi ve veriten. 2007 yılında Florida Üniversitesi’nde bu konudaki kıdemli projesini yaptı ve profesörlerinin o zamanlar bile teknolojinin geleceği hakkında tartıştıklarını hatırlıyor.

Kanıtlanmış teknoloji

ABD Savunma Bakanlığı Sözcüsü Scott Burnell’e göre, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki 55 operasyon bölgesinde 93 ticari nükleer reaktör bulunuyor. Nükleer Düzenleme Komisyonu. Yirmi altısı hizmetten çıkarma sürecinin bir aşamasında. Burnell, CNBC’ye verdiği demeçte, ABD’de faaliyet gösteren tüm nükleer reaktörlerin hafif su reaktör tasarımları olduğunu söyledi.

İçinde hafif su reaktörüuranyum-235 yakıtı, bir atomun çekirdeğinin daha küçük çekirdeklere bölündüğü ve enerjiyi serbest bıraktığı bir fisyon reaksiyonuna güç verir. Enerji suyu ısıtır, bir jeneratöre güç vermek ve elektrik üretmek için kullanılan buharı oluşturur.

Nükleer fisyon reaksiyonu, radyoaktif olan ve dikkatli bir şekilde muhafaza edilmesi gereken atık bırakır. Gehin, CNBC’ye verdiği demeçte, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki hafif su nükleer reaktörlerinden yaklaşık 80.000 metrik ton kullanılmış yakıt var ve mevcut nükleer filo her yıl yaklaşık 2.000 ton kullanılmış yakıt üretiyor.

Ancak bir hafif su reaktörü, uranyum-235 ile çalışan reaktörünü çalıştırdıktan sonra, geriye kalanlarda hala muazzam miktarda enerji potansiyeli var.

Gehin bir telefon görüşmesinde CNBC’ye verdiği demeçte, “Temel olarak, hafif su reaktörlerinde, yerden çıkardığımız uranyumdan, yerden çıkarılan uranyumda bulunan enerjinin yüzde yarısını kullanıyoruz” dedi. “Yakıtı hızlı reaktörler aracılığıyla geri dönüştürürseniz, bu enerjinin büyük bir kısmını elde edebilirsiniz.”

Gehin, CNBC’ye verdiği demeçte, hızlı reaktörler fisyon reaksiyonunda salınan nötronları yavaşlatmaz ve daha hızlı nötronlar daha verimli fisyon reaksiyonları yaratır.

Gehin, “Hızlı nötron reaktörleri, ağırlıklı olarak kullanılmış yakıtta bulunan uranyum-238’i plütonyuma daha etkili bir şekilde dönüştürebilir, böylece onu parçalayabilirsiniz.” Dedi.

Idaho Ulusal Laboratuvarı’nda EBR-II dış görünümü.

Fotoğrafın izniyle Idaho Ulusal Laboratuvarı

Hızlı nükleer reaktörler için teknoloji elli yıldan fazla bir süredir çıktı. adı verilen hızlı bir reaktör tesisi Deneysel Damızlık Reaktörü-II (EBR-II), 1958’de inşaatına başladı ve 1964’ten 1994’e, Kongre fonları kapatana kadar işletildi.

CNBC’ye verdiği demeçte Gehin, “EBR II reaktörünü 30 yıl sahada çalıştırdık, uranyumu geri kazandık ve reaktöre geri koyduk” dedi. “Yapılabileceği kanıtlandı. İşin püf noktası, ekonomik olarak yapılmasını sağlamak için ticari ölçeğe geçmek olacaktır. Bu çok güvenli bir teknoloji. Teknolojinin tüm temelleri kanıtlandı.”

Hızlı bir reaktör nükleer atık miktarını azaltacak olsa da, tamamen ortadan kaldırmaz.

Gehin, “Hala bertaraf edilmesi gereken atıklar olacaktır, ancak uzun ömürlü atık miktarı önemli ölçüde azaltılabilir.” Dedi.

Neden hiçbir zaman ölçeklendirilmedi?

Geçen yüzyılın ortalarında, nükleer enerji, sınırlı fosil yakıt kaynaklarının nihai olarak tükenmesine bir çözüm olarak görülüyordu.

Aynı zamanda, Amerika Birleşik Devletleri’nin ihtiyaç duyacağı konvansiyonel nükleer reaktörleri beslemek için yeterli uranyum olmayacağına dair endişeler vardı. Gehin, CNBC’ye verdiği demeçte, her iki soruna da bir çözüm olarak hızlı reaktörler geliştirildi: Büyük miktarda enerji üretiyorlar ve yalnızca minimum miktarda uranyum yakıtı kullanıyorlar.

Ama işler değişti. Gehin, “Aslında oldukça fazla uranyum olduğunu keşfetmeye başladık. Dolayısıyla onu bu kadar etkili bir şekilde kullanmaya gerek yoktu,” dedi.

CNBC Pro’dan enerji hakkında daha fazla bilgi edinin

Gehin, daha sonra, büyük ölçüde 1979’da Pennsylvania’daki Three Mile Island’daki nükleer kaza nedeniyle bir bütün olarak nükleer enerjinin gözden düşmeye başladığını söyledi.

Ek olarak, ekonomi bir faktördü. Kömür ve daha sonra doğal gaz, bol ve ucuz kaldı. Gehin, hızlı reaktörlerin genellikle geleneksel hafif su reaktörlerinden daha pahalı olduğu düşünülerek yatırım için çekici olmayan bir alan olduğunu söyledi.

Gehin, “ABD’deki ilk ticari hızlı reaktörlerin gelişimi de maliyet aşımlarından zarar gördü.” Dedi.

2022’ye hızla ilerleyin. Rusya’nın Ukrayna’daki savaşı sayesinde enerji fiyatlarının hızla artması ve artan kamuoyunun gezegeni ısıtan sera gazları salmayan enerji kaynaklarına yönelmesiyle, nükleer güç başka bir görünüm kazanıyor. Gehin, aynı zamanda, yenilikçilerin daha uygun maliyetli hale getirmek için hızlı reaktör teknolojisini yeniden tasarlamayı düşündüklerini söyledi.

Şu anda Rusya, hızlı reaktör teknolojisi ile elektrik üreten tek ülkedir. Hindistan ve Çin’in gelecekte ticari hızlı reaktörler inşa etme planları var.

2019’da ABD Enerji Bakanlığı, kendi hızlı spektrumlu test reaktörünü inşa ettiğini duyurdu. Çok Yönlü Test Reaktörü, ancak 2022 mali yılı çok amaçlı finansman faturasında finanse edilmedi. ABD’de neredeyse 30 yıldır bir pilot test tesisine sahip olmayan ABD, “bu kritik kapasiteye sahip Rusya, Çin ve Hindistan’a etkin bir şekilde liderlik sağlıyor”. Nükleer Enerji Ofisi, Mayıs ayında yaptığı yazılı açıklamada.

Hükümet yavaş hareket ederken, start-up’lar oklo ve TerraPower ve enerji devi Westinghouse hızlı reaktör teknolojileri üzerinde çalışıyorlar.

Idaho Ulusal Laboratuvarı’ndaki EBR-II’nin kontrol odası.

Fotoğrafın izniyle Idaho Ulusal Laboratuvarı

Rusya tedarik zincirlerini domine ediyor

Özel şirketler hızlı reaktör tasarımlarını yenilemek ve ticarileştirmek için çalışırken bile, önemli altyapı engelleri var.

Nükleer atıkların hızlı reaktörlere güç sağlamak için kullanılmadan önce yeniden işleme tabi tutulması gerekiyor. Şu anda sadece Rusya bunu geniş ölçekte yapma kapasitesine sahip. Gehin, Fransa’nın da kullanılmış nükleer atıkları geri dönüştürme kapasitesine sahip olduğunu, ancak ülkenin genellikle geri dönüştürülmüş yakıtını alıp mevcut hafif su reaktörlerine geri koyduğunu söyledi.

Gehin, CNBC’ye verdiği demeçte, şimdilik Idaho Ulusal Laboratuvarı’nın araştırma ve geliştirme için yeterli yakıtı yeniden işleyebileceğini, ancak daha fazlasını değil.

Hızlı reaktör teknolojisini ticarileştiren özel şirketler, yerli yakıt tedarik zincirlerinin geliştirilmesi için baskı yapıyor. TerraPower, tedarik zincirlerine yatırım yaptığını ve siyasi destek oluşturmak için seçilmiş liderlerle birlikte çalıştığını söylerken, Oklo üç hükümet ödülü aldı ve hızlı reaktör yakıt tedarik zincirlerini yurt içinde ticarileştirmek için hükümetle birlikte çalışıyor.

Hızlı reaktörlere güç sağlamak için diğer seçenek, Yüksek tahlilli düşük zenginleştirilmiş uranyum anlamına gelen HALEU yakıtı, nükleer atıkları geri dönüştürmek yerine sıfırdan. (Geleneksel reaktörlerin %5’e kadar zenginleştirilmiş uranyum kullandığı durumlarda, HALEU %20’ye kadar zenginleştirilmiş uranyumdur.)

Gehin, HALEU’yu doğrudan üretmenin harcanan atıkları geri dönüştürmekten daha kolay olduğunu söylüyor, ancak sonuçta daha ucuz seçenek kazanacak. “Büyük ölçüde ekonomik olarak mantıklı olan tarafından yönlendirilecek.” Ne olursa olsun Rusya, ticari ölçekte HALEU yapma kapasitesine sahip tek ülkedir.

Oklo CEO’su ve kurucu ortağı Jacob DeWitte, ticari ölçekli HALEU üretiminden sonra gelse bile geri dönüştürülmüş yakıt konusunda iyimser olduğunu söylüyor.

DeWitte CNBC’ye verdiği demeçte, “Bu, ekonomik olarak taze yakıttan daha çekici olmak için oldukça umut verici görünüyor” dedi. “Bu süreç, atıktaki transuranikleri ve uranyumu elektrokimyasal olarak yakıt için besleme malzemesine dönüştürmek için elektro arıtma kullanılarak çalışıyor. Bu tesisin on yılın ikinci yarısında faaliyete geçmesini hedefliyoruz.”

#Nükleer #atık #ABD #ABDye #yıl #boyunca #güç #sağlayabilir