ขยะนิวเคลียร์และเส้นทางข้างหน้า

ตัว Vortex Indicator ได้ถูกนำเสนอลงในนิตยสาร บทความก่อนหน้านี้ฉันได้พูดคุยถึงการพัฒนาบางอย่างที่กำลังเกิดขึ้นเพื่อทำให้พลังงานนิวเคลียร์ปลอดภัยยิ่งขึ้น ซึ่งทำให้อุบัติเหตุใหญ่อย่างเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะไม่สามารถทำได้อีกต่อไป

แต่ประเด็นสำคัญอื่น ๆ ที่ฝ่ายตรงข้ามนิวเคลียร์มักกล่าวถึงคือจะทำอย่างไรกับกากกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตพลังงานนิวเคลียร์

ฉันถามคำถามนี้กับ Dr. Kathryn Huff ผู้ช่วยเลขาธิการสำนักงานพลังงานนิวเคลียร์ของกระทรวงพลังงาน (DOE)

การจัดการกับขยะนิวเคลียร์

ข่าวดีก็คือปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปมีน้อย อันที่จริง โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ได้เก็บขยะไว้ที่ไซต์งานเท่านั้น แต่นั่นไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาระยะยาว

การจัดเก็บกากนิวเคลียร์เป็นประเด็นทางการเมืองที่ร้อนแรงอยู่เสมอ ชุมชนจำนวนมากไม่ต้องการให้ขยะถูกเก็บไว้ในบริเวณใกล้เคียง และบางแห่งถึงกับคัดค้านไม่ให้มีการขนส่งของเสียผ่านเมืองของพวกเขา นั่นเป็นอุปสรรคต่อโครงการต่างๆ เช่น โรงงานกำจัดขยะนิวเคลียร์ Yucca Mountain ที่เสนอในเนวาดา ซึ่งได้รับการศึกษาว่าเป็นสถานที่จัดเก็บที่มีศักยภาพมาตั้งแต่ปี 1970

Dr. Huff อธิบายว่าขณะนี้มีการจัดเก็บกากนิวเคลียร์ไว้ที่โรงงานนิวเคลียร์ แต่ DOE กำลังเริ่มโครงการใหม่เพื่อค้นหาสถานที่จัดเก็บ สถานที่จัดเก็บถาวรดังกล่าวเป็นแนวทางที่ประเทศอื่นๆ หลายประเทศโปรดปราน

ที่จริงแล้ว ฟินแลนด์กำลังพัฒนาสถานที่กำจัดขยะนิวเคลียร์ระดับสูงแห่งแรกของโลกบนเกาะนอกชายฝั่งตะวันตกของฟินแลนด์ ขยะจะถูกฝังในอุโมงค์ประมาณ 100 อุโมงค์ใต้ดินประมาณ 1,400 ฟุต โรงงานแห่งนี้คาดว่าจะเก็บกากนิวเคลียร์ของฟินแลนด์ทั้งหมดจนถึงปี 2100 และมีจุดประสงค์เพื่อบรรจุแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้วเป็นเวลา 100,000 ปี การออกแบบอาศัยอุปสรรคหลายด้านที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเข้าถึงของเสียและนำเข้าสู่แหล่งน้ำ คาดว่าจะเริ่มดำเนินการได้ในปีหน้า

แนวทางที่แตกต่างออกไปคือการรีไซเคิลกากนิวเคลียร์เพื่อนำวัสดุฟิชไซล์และวัสดุที่อุดมสมบูรณ์กลับมาใช้ใหม่สำหรับการผลิตพลังงานเพิ่มเติมจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การนำกากนิวเคลียร์มาแปรรูปใหม่ทำให้สามารถนำพลูโทเนียมกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งจากนั้นผสมกับยูเรเนียมออกไซด์ที่หมดฤทธิ์แล้วเพื่อผลิตเป็นเชื้อเพลิงใหม่

กระบวนการนี้ช่วยลดปริมาณของเสียระดับสูง (HLW) ได้ประมาณ 85% ในขณะที่ดึงพลังงานจากยูเรเนียมออกมาได้มากขึ้นถึง 30% นอกจากนี้ยังช่วยลดปริมาณยูเรเนียมที่ต้องขุด

นโยบายการรีไซเคิลมีขึ้นในฝรั่งเศส ประเทศอื่นๆ ในยุโรปบางประเทศ รวมถึงรัสเซีย จีน และญี่ปุ่น

ดร. ฮัฟฟ์อธิบายว่านโยบายเหล่านี้ใช้ได้ในฝรั่งเศสเพราะหน่วยงานเดียวกันมีหน้าที่รับผิดชอบในทุกส่วนของกระบวนการนิวเคลียร์ ตั้งแต่เครื่องปฏิกรณ์ ของเสีย และที่เก็บ นั่นไม่ใช่กรณีในสหรัฐอเมริกา และนั่นทำให้ความพยายามในการจัดการกับปัญหานี้ยุ่งยากขึ้น ดังนั้น นี่จึงเป็นทางเลือกระยะยาวสำหรับสหรัฐอเมริกา

การเพิ่มพลังนิวเคลียร์

สุดท้าย ฉันถาม Dr. Huff ว่าสหรัฐฯ กำลังทำอะไรเพื่อเริ่มต้นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสหรัฐฯ และผลักดันเทคโนโลยีของสหรัฐฯ ไปยังส่วนอื่นๆ ของโลก

เธอกล่าวว่าการสนับสนุนทางการเมืองสำหรับพลังงานนิวเคลียร์กำลังดีขึ้น กฎหมายโครงสร้างพื้นฐานของพรรคสองฝ่ายจัดสรรเงิน 6 พันล้านดอลลาร์ให้กับเครื่องปฏิกรณ์ปัจจุบันและอีก 2.5 พันล้านดอลลาร์ในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ มีการริเริ่มสำหรับไฮโดรเจนที่ขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์และเครดิตภาษีการผลิตสำหรับพลังงานสะอาดรวมถึงนิวเคลียร์ เป้าหมายคือเพิ่มเป็นสองเท่าภายในปี 2050 ของนิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกา

สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ยังเชื่อว่าโลกจะต้องเพิ่มการผลิตนิวเคลียร์เป็นสองเท่าภายในปี 2050 เนื่องจากจะสลายคาร์บอน แล้วสหรัฐฯ กำลังทำอะไรเพื่อช่วยเหลือความพยายามเหล่านี้?

มีสำนักงานความร่วมมือด้านนิวเคลียร์ระหว่างประเทศใน DOE – สำนักงานกิจการระหว่างประเทศ มีความสนใจอย่างมากในการออกแบบนิวเคลียร์ของสหรัฐจากยุโรปตะวันออกเนื่องจากความกังวลเรื่องความมั่นคงด้านพลังงาน ดร. ฮัฟฟ์ตั้งข้อสังเกตว่าเราได้สร้างเครื่องปฏิกรณ์อเมริกันในประเทศจีน แต่พวกเขาต้องการทำการค้าเทคโนโลยีของตนเอง (ซึ่งได้รับอิทธิพลอย่างชัดเจนจากการออกแบบของสหรัฐ)

ในการปิด ดร. ฮัฟฟ์ตั้งข้อสังเกตว่าไม่ใช่ทางเลือกทั้งหมดที่เหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนโรงไฟฟ้าถ่านหินที่เลิกใช้แล้ว แบบจำลองการวางแผนพลังงานแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการสร้างสมดุลพลังงานที่สองถึงสองบนกริด มุมมองแบบวันต่อวันอาจทำให้คุณเชื่อว่าคุณต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลน้อยกว่าที่คุณต้องการจริงๆ แต่การปรับสมดุลในระยะสั้นนั้นต้องการพลังในการตอบสนองที่รวดเร็ว

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีขนาดใกล้เคียงกันและมีพลังงานและความน่าเชื่อถือเท่ากันกับโรงไฟฟ้าถ่านหิน กริดถูกตั้งค่าสำหรับสวิตช์เอาต์เหล่านั้น แรงงานยังเข้ากันได้ อาชีพค้าขายที่มีทักษะคล้ายกันนี้ทำงานในโรงงานถ่านหินซึ่งจำเป็นต้องใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์