Что делать с атомной энергетикой?

Почему мы никак не можем решить, что делать с ядерной энергией: строить новые реакторы или демонтировать существующие?

В пределах видимости отдыхающих на пляже Олд Мэн в 55 милях к северу от Сан-Диего, штат Калифорния, вырисовываются очертания пары огромных шаров в 176 футов. Этот странный фон – атомная станции Сан-Онофре, первый реактор которой был запущен в 1968 году. С момента начала работы завода, прошло много лет, и за это время станция изжила себя. Теперь эти бетонные и стальные купола представляют собой большую проблему. Внутри них находятся миллионы фунтов опасного радиоактивного топлива, которое больше не будет использоваться.

Атомная станция Сан-Онофре

В 2012 году незначительная радиационная утечка заставила сотрудников станции отключить один реактор. Вместо того чтобы провести нормальную кратковременную перезагрузку оставшегося реактора при пониженной мощности, оператор компании «Южная Калифорния Эдисон» решил затворить весь завод. В настоящее время рабочие начали процесс его демонтажа – первого этапа самого дорогостоящего и крупнейшего проекта по снятию с эксплуатации ядерного оборудования, когда-либо предпринятого в США.

Первоначальная дезактивация должна занять 10 лет, а 700 тысяч метрических тонн инфраструктуры раздавлены и отправлены на захоронения в штатах Юта, Техас и Аризона. Наиболее радиоактивный материал – 3,2 миллиона фунтов отработанных ядерных отходов, в том числе уран-235, захоронят на месте в стальных и бетонных бочках, которые на этом пейзаже будут выглядеть, как надгробия.

Это подходящая метафора для описания того, что похоже на начало конца американских амбиций в ядерной энергетике. Сан-Онофр – одна из 19-ядерных энергетических установок в США, к выводу из эксплуатации, которой уже приступили. Одна треть из 99 оставшихся в Америке реакторов может быть отключена в течение десятилетия или двух, а срок службы некоторых, наоборот, – продлен. Но большинство установок может прекратить свое существование благодаря трем вещам, которые истребляют ядерную энергию во всем мире: конкуренция с дешевым природным газом, растущая доступность энергии от ветра и солнечных лучей и страх перед авариями, вызванными излучением.

«Ядерная промышленность в Соединенных Штатах сильно нарушена» – говорит Армонд Коэн, исполнительный директор некоммерческой организации «Clean Air Task Force», которая выступает за низкоуглеродную энергию для борьбы с изменением климата и загрязнением атмосферы. Перерасход средств и задержки в финансировании захлестнули несколько атомных электростанций, которые строились в Южной Каролине и Грузии.

«Ядерная энергия сегодня не имеет никакого экономического смысла. ” – говорит Коэн.

Не только США, но и ряд других стран тушат огни на своих атомных станциях. Германия, где восемь реакторов обеспечивают 13 процентов мощности страны, пообещала закрыть их к 2022 году. Швейцария обязалась поэтапно отказаться от своих пяти реакторов, которые обеспечивают для государства 40 процентов энергии. А Франция, получающая 75% своей энергии от ядерной, пообещала сократить ее потребление до 50% только к 2025 году, поскольку опасается, что быстрый переход от ядерного углерода с нулевым уровнем выбросов не позволит ему выполнить цели по изменению климата и приведет к дефициту электроэнергии.

И все же несколько других наций держат курс, в сторону ускорения развития будущего ядерной энергетики. Китай, стремясь уменьшить свою растущую зависимость от угля, активно продвигает альтернативные виды топлива. Страна планирует к 2030 году увеличить свои ядерные мощности до 150 гигаватт, по сравнению с 38 гигаваттами в 2017 году. Поднебесная добавляет 20 новых реакторов к своим нынешним 37. Россия строит семь, Индия – шесть, а Южная Корея – три.

Китай, в частности, разрабатывает новые конструкции реактора. Как ожидается, они будут работать дешевле, эффективнее и безопаснее, чем те, которые мир использовал на протяжении десятилетий. Наиболее распространенным сегодня является легководный реактор, в котором вода охлаждает твердое ядерное топливо и генерирует турбинный вращающийся пар. Альтернативы включают в себя вариацию реактора на легкой воде:

  • небольшой модульный реактор, который теоретически может быть построен быстро и недорого, хотя его конструкция будет вырабатывать меньше энергии;
  • реактор, использующий расплавленные соли для охлаждения топлива, и производящий меньше отходов, чем нынешний энергоблок.

По мере того, как США отступают от ядерной энергетики, критики предупреждают, что страна отказывается от надежного источника электроэнергии, который выделяет нулевой углерод, – блага для любой нации, желающей преобразовать некоторые из своих ископаемых видов топлива в чистую энергию. Бывший министр энергетики Америки и ядерный физик Эрнест Монис предупредил об этом руководство страны в июле прошлого года. На саммите по энергетике и безопасности он сказал, что отказ от ядерной энергетики оставит нацию уязвимой к экологическим и стратегическим угрозам, ослабляя интересы национальной безопасности. Кроме этого, обязательно последует утечка мозгов инженеров и техников ядерной энергетики к странам, развивающим эту отрасль.

По исторической иронии именно США дали старт ядерному веку, чему способствовали ученые из Германии, Венгрии и Италии. После того, как Америка продемонстрировала ужасную мощь ядерной энергии в Японии во Второй мировой войне, военные и коммерческие исследователи штатов искали способы использовать эту технологию. В результате удалось создать атомные подводные лодки, которые могли уходить под воду почти на неопределенный срок. Конструкция реактора субмарины быстро стала основой для реакторов на легкой воде, которые мы используем сегодня. Проблема заключается в том, что уран в ряде конструкций реакторов работает при высокой температуре, требуя, чтобы огромное количество воды не перегревалось. Если что-либо (например, стихийное бедствие)  нарушает систему безопасности установки, то ядро ​​реактора может расплавиться, высвободив радиацию в окружающую среду.

Вследствие ядерного бума «холодной войны» сотни легководных реакторов распространились по США и Европе, а наравне с этим росли и общественные страхи. Так, в 1970-х годах фильм-катастрофа «Китайский синдром» показал ужасы того, что может случиться, если что-то пойдет не так. Через неделю после выпуска кинокартины в 1979 году произошла крупнейшая авария на втором энергоблоке АЭС Три-Майл-Айленд, недалеко от Харрисбурга, штат Пенсильвания. Это событие сильно испугало нацию. В 1986 году взрыв на заводе в украинском городе Чернобыль и его последующее радиационное загрязнение площадью 90 тысяч квадратных миль вызвали общественный резонанс. Наконец, в 2011 году землетрясение и цунами в 9,0 баллов спровоцировали ряд событий, приведших к кризису в трех реакторах в Фукусиме, Япония. Этой истории редких, но драматических катастроф было достаточно, чтобы поколебать настроения общественности, но доступность дешевого природного газа облегчила выбор. Большая часть стран мира, которые активно использовали ядерную энергию, теперь имеют дело с сотнями отключенных реакторов и с очисткой тысяч акров земли, усеянной стальными и бетонными громадами и отработанным топливом. На промышленность, которая выведет из эксплуатации все это оснащение, потрачено более 222 миллиардов долларов. 

Демонтаж реакторов Fukushima

Демонтаж атомной электростанции сложен и требует найма компаний и рабочих, которые специализируются на этом процессе. В случае с Сан-Онофр – это компании «AECOM» и «EnergySolutions».

Проект общей стоимостью 4,4 миллиарда долларов направлен на очистку большей части узкого побережья в 85 акров. Рабочие уже перевезли отработанное топливо завода в специальные охлаждаемые бассейны. После того, как оно пробудет там несколько лет, его распределят по 73 стальным канистрам, которые затем сложат в монолитах длиной 25 футов рядом с куполами.

Этот репозиторий будет находиться всего в 125 футах от Тихого океана, за дамбой, что поднимается на 28-30 футов над уровнем моря. Из-за своей близости к побережью и к 8 миллионам людей, живущих в радиусе 50 миль, хранилище представляет собой скрытую угрозу. Поэтому многие граждане хотят, чтобы отходы были полностью утилизированы. В апреле прошлого года демонстранты, одетые в химкостюмы для опасных материалов и держащие в руках доски для серфинга, прошли маршем через Сан-Диего, требуя удаления ядерных отходов. Том Палмизано, вице-президент и главный чиновник в Сан-Онофре, говорит, что применяемая система хранения, известная как сухая бочка, может противостоять авиакатастрофе, цунами и даже ускорению наземного движения от землетрясения почти на величину 7.4 балла.

Министерство энергетики по закону обязано изымать отработанное коммерческое ядерное топливо и размещать его в постоянном месте хранения. Но правительство никогда не создавало такого специального участка, поскольку президент Обама отказался от плана хранения коммерческих и военных ядерных отходов на горе Юкка, штат Невада. В августе этого года Комиссия по ядерному регулированию заявила, что возобновит работу, необходимую для окончательного решения этого вопроса. Тем временем около 70 000 метрических тонн ядерных отходов хранятся по всей стране.

В Сан-Онофре рабочие помещают отработанное топливо в сухое хранилище, а затем демонтируют здания и офисы станции. Некоторые из этих материалов будут храниться на месте для последующей утилизации одновременно с отработанным топливом. Неиспорченные части упакуют (это около 75% от общего количества 25 миллионов кубических футов арматуры, бетона и трубопроводов) в стальные контейнеры, которые расположат на юго-западе страны.

Утилизация радиоактивных отходов после ядерной катастрофы на Фукусиме в 2011 году, спустя шесть лет после разрушительного землетрясения и цунами.

Железнодорожные вагоны будут вывозить мусор с низким уровнем радиации на специализированные полигоны. Компания «EnergySolutions» предоставляет для этого свой пустынный участок в Клайве, штат Юта, где отходы захоронят под толстыми слоями глины, гравия и камня.

Большинство этих ядерных захоронений будут охватывать ландшафт, поскольку утилизирующие предприятия не могут заниматься реакторами глобально. И если возобновляемая энергия не заменит ядерное топливо, то воздух будет заполнен углеродом из установок, работающих на ископаемом топливе. Когда в Сан-Онофре в 2012 году закрылись электростанции, работающие на природном газе, в атмосферу было дополнительно выпущено 9 миллионов тонн CO2 в течение последующих 12 месяцев.

Несмотря на финансовые трудности, возникающие из-за использования природного газа и роста производства ветровой и солнечной энергии, Коэн твердо убежден в том, что США должны дать отрасли атомной энергетики еще один шанс. «Сейчас в разработке находится много новых технологий. Это не будет атомная промышленность наших отцов. Есть вероятность, что мы можем потерпеть неудачу, и в конечном итоге всё окажется бесполезным, но попробовать стоит» – утверждает он.

Кажется, Вам понравился этот материал, раз Вы его дочитали до конца. Пожалуйста, поделитесь с нами своими мыслями об этом?

Comment

This post doesn't have any comment. Be the first one!

hide comments
Share
...
Back

Your cart

0

Корзина пуста.

Total
0.00$
Checkout
Empty

This is a unique website which will require a more modern browser to work!

Please upgrade today!