زباله های هسته ای و مسیر رو به جلو

در مقاله قبلیمن در مورد برخی از پیشرفت‌هایی که برای ایمن‌تر کردن انرژی هسته‌ای در حال وقوع است بحث کردم، به طوری که یک حادثه بزرگ مانند حوادث چرنوبیل و فوکوشیما دیگر امکان پذیر نیست.

اما موضوع عمده دیگری که مخالفان هسته ای به طور کلی مطرح می کنند این است که با زباله های رادیواکتیو تولید شده در طول تولید انرژی هسته ای چه باید کرد.

من این سوال را برای دکتر کاترین هاف، دستیار وزیر در دفتر انرژی هسته ای وزارت انرژی (DOE) مطرح کردم.

رسیدگی به زباله های هسته ای

خبر خوب این است که میزان زباله تولید شده به طور کلی کم است. در واقع، نیروگاه‌های هسته‌ای زباله‌ها را به سادگی در محل ذخیره می‌کنند، اما این راه‌حل بلندمدتی برای مشکل نیست.

ذخیره سازی زباله های هسته ای همیشه یک موضوع داغ سیاسی است. بسیاری از جوامع نمی‌خواهند زباله‌ها در مجاورتشان ذخیره شود، و برخی حتی به حمل زباله از طریق شهرشان اعتراض دارند. این امر پروژه هایی مانند تاسیسات پیشنهادی دفع زباله های هسته ای کوه یوکا در نوادا را که از دهه 1970 به عنوان یک مرکز ذخیره سازی بالقوه مورد مطالعه قرار گرفت، با مشکل مواجه کرده است.

دکتر هاف توضیح داد که ضایعات هسته‌ای در حال حاضر در نیروگاه‌های هسته‌ای ذخیره می‌شوند، اما DOE ابتکار عمل برای یافتن یک مرکز ذخیره‌سازی را دوباره آغاز می‌کند. چنین انبارهای دائمی رویکرد مورد علاقه چندین کشور دیگر است.

در واقع، فنلاند در حال حاضر در حال توسعه اولین سایت دفع دائمی زباله های هسته ای سطح بالا در جزیره ای در سواحل غربی فنلاند است. زباله ها در حدود 100 تونل در حدود 1,400 فوت زیر زمین دفن خواهند شد. پیش بینی می شود که این تاسیسات تا سال 2100 تمام زباله های هسته ای فنلاند را در خود جای دهد و قرار است تا 100,000 سال حاوی میله های سوخت مصرف شده باشد. این طراحی متکی بر موانع متعددی است که برای جلوگیری از رسیدن آب به زباله و حمل آن به منبع آب طراحی شده اند. انتظار می رود سال آینده شروع به کار کند.

یک رویکرد متفاوت، بازیافت زباله های هسته ای برای بازیابی مواد شکافت پذیر و بارور برای تولید انرژی اضافی از نیروگاه های هسته ای است. بازفرآوری زباله های هسته ای امکان بازیافت پلوتونیوم را فراهم می کند که سپس با اکسید اورانیوم ضعیف شده برای تولید سوخت تازه مخلوط می شود.

این فرآیند حجم زباله های سطح بالا (HLW) را تا حدود 85 درصد کاهش می دهد در حالی که تا 30 درصد انرژی بیشتری از اورانیوم استخراج می کند. همچنین میزان اورانیومی که باید استخراج شود را کاهش می دهد.

سیاست های بازیافت در فرانسه، برخی دیگر از کشورهای اروپایی و همچنین روسیه، چین و ژاپن وجود دارد.

دکتر هاف توضیح داد که این سیاست‌ها در فرانسه کار می‌کنند زیرا یک نهاد مسئول تمام بخش‌های فرآیند هسته‌ای است - از راکتور، زباله‌ها و مخزن. این مورد در ایالات متحده نیست و تلاش ها برای مقابله با این موضوع را پیچیده می کند. بنابراین، این بیشتر یک گزینه بلندمدت برای ایالات متحده است

افزایش قدرت هسته ای

در نهایت، از دکتر هاف پرسیدم که ایالات متحده برای راه اندازی انرژی هسته ای در ایالات متحده چه می کند و فناوری ایالات متحده را به بقیه جهان سوق می دهد.

او گفت که حمایت سیاسی از انرژی هسته ای در حال بهبود است. قانون زیرساخت دو حزبی 6 میلیارد دلار به راکتورهای فعلی و 2.5 میلیارد دلار بیشتر به طراحی راکتورهای جدید اختصاص داد. طرح‌هایی برای هیدروژن انرژی هسته‌ای و اعتبارات مالیاتی تولید برای انرژی پاک از جمله هسته‌ای وجود دارد. هدف این است که تا سال 2050 تعداد هسته ای در ایالات متحده دو برابر شود

آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) همچنین بر این باور است که جهان تا سال 2050 باید تولیدات هسته‌ای خود را به دلیل کربن زدایی دو برابر کند. بنابراین، ایالات متحده برای کمک به این تلاش ها چه می کند؟

یک دفتر همکاری هسته ای بین المللی در DOE - دفتر امور بین الملل وجود دارد. به دلیل نگرانی های امنیت انرژی، علاقه زیادی به طرح های هسته ای ایالات متحده از اروپای شرقی وجود داشته است. دکتر هاف خاطرنشان کرد که ما راکتورهای آمریکایی در چین ساخته‌ایم، اما آنها می‌خواهند فن‌آوری‌های خودشان را تجاری کنند (که به وضوح تحت تأثیر طراحی‌های ایالات متحده بودند).

دکتر هاف در پایان خاطرنشان کرد که همه گزینه ها برای جایگزینی کارخانه های زغال سنگ بازنشسته مناسب نیستند. مدل های برنامه ریزی انرژی نیاز به تعادل انرژی دوم به ثانیه را در شبکه نشان می دهد. یک نمای روزانه ممکن است باعث شود که فکر کنید کمتر از آنچه واقعاً نیاز دارید به فضای ذخیره سازی نیاز دارید، اما تعادل کوتاه مدت به قدرت پاسخگویی سریع نیاز دارد.

نیروگاه‌های هسته‌ای از نظر فیزیکی با اندازه‌های مشابه و توان خروجی انرژی و قابلیت اطمینان نیروگاه‌های زغال‌سنگ یکسان هستند. شبکه برای آن سوئیچ‌ها تنظیم شده است. نیروی کار نیز سازگار است. انواع مشابهی از مشاغل ماهر در نیروگاه های زغال سنگ کار می کنند که در نیروگاه های هسته ای مورد نیاز است.