النفايات النووية والطريق إلى الأمام

في مجلة المادة السابقة، لقد ناقشت بعض التطورات التي تحدث لجعل الطاقة النووية أكثر أمانًا ، بحيث لم يعد من الممكن وقوع حادث كبير مثل تلك التي وقعت في تشيرنوبيل وفوكوشيما.

لكن القضية الرئيسية الأخرى التي يثيرها المعارضون النوويون عمومًا هي ما يجب فعله بالنفايات المشعة التي تتولد أثناء إنتاج الطاقة النووية.

طرحت هذا السؤال على الدكتورة كاثرين هوف ، مساعدة الوزير في وزارة الطاقة (DOE) ، مكتب الطاقة النووية.

معالجة النفايات النووية

الخبر السار هو أن كمية النفايات المتولدة صغيرة بشكل عام. في الواقع ، قامت المحطات النووية ببساطة بتخزين النفايات في الموقع ، لكن هذا ليس حلاً طويل الأمد للمشكلة.

تخزين النفايات النووية هو دائما موضوع سياسي ساخن. لا تريد العديد من المجتمعات تخزين النفايات في المناطق المجاورة لها ، بل إن البعض يعترض على نقل النفايات عبر مدنهم. وقد أعاق ذلك مشاريع مثل مرفق التخلص من النفايات النووية في جبل يوكا المقترح في نيفادا ، والذي تمت دراسته كمرفق تخزين محتمل منذ السبعينيات.

أوضح الدكتور هوف أن النفايات النووية يتم تخزينها حاليًا في الموقع في المحطات النووية ، لكن وزارة الطاقة تعيد تشغيل المبادرة لإيجاد منشأة تخزين. مرافق التخزين الدائمة هذه هي النهج المفضل من قبل العديد من الدول الأخرى.

في الواقع ، تعمل فنلندا حاليًا على تطوير أول موقع دائم للتخلص من النفايات النووية عالية المستوى في العالم على جزيرة قبالة الساحل الغربي لفنلندا. سيتم دفن النفايات في حوالي 100 نفق على بعد حوالي 1,400 قدم تحت الأرض. من المتوقع أن تحتوي المنشأة على جميع النفايات النووية الفنلندية حتى عام 2100 تقريبًا ، وتهدف إلى احتواء قضبان الوقود المستهلك لمدة 100,000 عام. يعتمد التصميم على عدة حواجز مصممة لمنع المياه من الوصول إلى النفايات وحملها إلى إمدادات المياه. ومن المتوقع أن يبدأ العمل العام المقبل.

هناك نهج مختلف يتمثل في إعادة تدوير النفايات النووية لاستعادة المواد الانشطارية والخصبة لإنتاج طاقة إضافية من محطات الطاقة النووية. تسمح إعادة معالجة النفايات النووية باستعادة البلوتونيوم ، الذي يخلط بعد ذلك مع أكسيد اليورانيوم المستنفد لإنتاج وقود جديد.

تقلل هذه العملية من حجم النفايات عالية المستوى (HLW) بحوالي 85٪ ، بينما تستخرج ما يصل إلى 30٪ من الطاقة من اليورانيوم. كما أنه يقلل من كمية اليورانيوم التي يجب تعدينها.

سياسات إعادة التدوير المعمول بها في فرنسا وبعض الدول الأوروبية الأخرى ، وكذلك روسيا والصين واليابان.

وأوضح د. هوف أن هذه السياسات تعمل في فرنسا لأن نفس الكيان مسؤول عن جميع أجزاء العملية النووية - من المفاعل والنفايات والمستودع. هذا ليس هو الحال في الولايات المتحدة ، وهذا يعقد الجهود للتعامل مع هذه القضية. وبالتالي ، يعد هذا خيارًا طويل الأجل بالنسبة للولايات المتحدة

تكثيف الطاقة النووية

أخيرًا ، سألت الدكتور هوف عما تفعله الولايات المتحدة لبدء الطاقة النووية في الولايات المتحدة ، ودفع التكنولوجيا الأمريكية إلى بقية العالم.

وقالت إن الدعم السياسي للطاقة النووية آخذ في التحسن. خصص قانون البنية التحتية للحزبين 6 مليارات دولار للمفاعلات الحالية و 2.5 مليار دولار أخرى لتصميمات المفاعلات الجديدة. هناك مبادرات للهيدروجين الذي يعمل بالطاقة النووية ، وإعفاءات ضريبية لإنتاج الطاقة النظيفة بما في ذلك الطاقة النووية. الهدف هو مضاعفة الطاقة النووية في الولايات المتحدة بحلول عام 2050

تعتقد وكالة الطاقة الدولية (IEA) أيضًا أن العالم سيحتاج إلى مضاعفة الإنتاج النووي بحلول عام 2050 أثناء إزالة الكربون. إذن ، ما الذي تفعله الولايات المتحدة للمساعدة في هذه الجهود؟

يوجد مكتب تعاون نووي دولي في وزارة الطاقة - مكتب الشؤون الدولية. كان هناك الكثير من الاهتمام بالتصاميم النووية الأمريكية من أوروبا الشرقية بسبب مخاوف تتعلق بأمن الطاقة. أشار د. هوف إلى أننا بنينا مفاعلات أمريكية في الصين ، لكنهم يريدون تسويق تقنياتهم الخاصة (والتي تأثرت بشكل واضح بالتصاميم الأمريكية).

في الختام ، أشار د. هوف إلى أنه ليست كل الخيارات مناسبة لاستبدال محطات الفحم المتقاعد. تُظهر نماذج تخطيط الطاقة الحاجة إلى توازن الطاقة من الثانية إلى الثانية على الشبكة. قد يجعلك العرض اليومي تعتقد أنك بحاجة إلى مساحة تخزين أقل مما تحتاجه بالفعل ، لكن الموازنة قصيرة المدى تتطلب قوة استجابة سريعة.

المحطات النووية متشابهة في الحجم فعليًا ولها نفس ناتج وموثوقية الطاقة مثل محطات الفحم. تم إعداد الشبكة لهؤلاء التبديل. قوة العمل متوافقة أيضًا. تعمل أنواع مماثلة من المهن الماهرة في محطات الفحم التي ستكون مطلوبة في محطات الطاقة النووية.