Дэвшилтэт цөмийн реакторууд яагаад аж үйлдвэр, нүүрснээс хамааралтай улс орнуудад ашигтай байдаг вэ?

Химийн үйлдвэрлэгч DowDow
химийн нэгдлүүдийг өөрчлөхийн тулд одоо маш өндөр температурт шатаж байгаа байгалийн хийг орлуулж, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах жижиг цөмийн реактор бүтээнэ. Цөмийн дэвшилтэт технологиуд нь нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтгүйгээр ижил үр дүнд хүрдэг.

IV үеийн өндөр температурын реакторууд нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг гэдгээрээ алдартай. Гэхдээ тэдгээрийг үйлдвэрт ч ашиглаж болно. Тэд Цельсийн 800 градусын температурт ажилладаг учраас химийн бодис боловсруулж, далайн усыг давсгүйжүүлж, цахилгаан эрчим хүч, тээвэрлэлтийн хэрэгцээнд зориулж цэвэр устөрөгч гаргаж авах боломжтой. Бүр илүү сайн: реакторууд нь хаагдсан нүүрсний үйлдвэрүүдийн байршлыг тогтоож, улс орны сүйрсэн бүс нутгуудын эдийн засгийн эрүүл мэндийг сэргээж чадна.

Төслийн менежер Патрик Уайт "Цахилгаан бол бага унждаг жимс" гэж хэлэв Цөмийн инновацийн холбоо, энэ зохиолчтой хийсэн ярилцлагадаа. “Бид цөмийн эрчим хүчийг химийн томоохон байгууламжуудтай хараахан нэгтгэж амжаагүй байна. Зарим нэг саад тотгор, шийдвэрлэх зүйл гарч болзошгүй. Гэхдээ бид арван жилийн эцэст үйлдвэрлэлийн зориулалттай анхны реакторуудыг харах болно. Дөрөв, тав дахь реакторыг барьсны дараа компаниуд бөөнөөрөө бүртгүүлнэ. Зорилго нь нүүрстөрөгчгүйжүүлэх явдал юм."

Тухайлбал, Dow компани X-energy-тэй хамтран ажиллаж байна Персийн булангийн эрэг дагуух Dow-ийн нэг талбай дээр 2030 онд ашиглалтад орох боломжтой жижиг модульчлагдсан реакторыг хөгжүүлэх. Dow мөн X-energy-д цөөнхийн эзэмшлийн байр суурийг эзэлдэг. Модульчлагдсан реактор бүр 80 мегаватт хүчин чадалтай. Гэхдээ тэдгээрийг нэгтгэж, 320 МВт-ыг үйлдвэрлэх боломжтой бөгөөд энэ нь цахилгаан эрчим хүчний систем эсвэл үйлдвэрлэлийн хэрэглээг дэмжихийн тулд цэвэр, найдвартай, аюулгүй суурь ачааллын хүчийг өгдөг.

АНУ-ын одоо байгаа цөмийн реакторууд нь хоёр дахь үеийнх боловч Southern компани Вестингхаусын бүтээсэн гурав дахь үеийн реакторуудыг барьж байна. Жижиг модульчлагдсан реакторууд нь дөрөв дэх үеийнх бөгөөд бага зардлаар илүү их цахилгаан үйлдвэрлэдэг. Гурав, дөрөв дэх үе нь онцгой байдлын үед автоматаар унтрах болно.

"Дэвшилтэт жижиг модульчлагдсан цөмийн технологи нь Dow-ийн нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг тэглэх зам болон нүүрстөрөгч багатай бүтээгдэхүүнүүдийг хэрэглэгчдэдээ хүргэх замаар өсөлтийг хангахад чухал хэрэгсэл байх болно" гэж хэлэв. Жим Фиттерлинг, Dow компанийн гүйцэтгэх захирал. "X-energy-ийн технологи нь хамгийн дэвшилтэт технологиуд бөгөөд ашиглалтад орсноор аюулгүй, найдвартай, нүүрстөрөгч багатай эрчим хүч, уур гаргах болно."

Салбаруудыг нүүрстөрөгчгүйжүүлэхэд хэцүү

Одоогийн байдлаар дэлхийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн 99% нь чулуужсан түлш юм. Үүнийг саарал устөрөгч гэж нэрлэдэг. Зорилго нь нарны хавтан эсвэл салхин турбинууд электролизер ашиглан цахилгаан үйлдвэрлэдэг ногоон устөрөгч рүү орох явдал юм. Гэхдээ цөмийн энергийн дулаан, цахилгаан нь газрын тос боловсруулах, ган үйлдвэрлэх, химийн бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг устөрөгчийг үйлдвэрлэхийн тулд усны молекулыг хувааж чаддаг.

Ийм үйл явц нь утаагүй, маш их хэрэгцээтэй байдаг. Заасны дагуу АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг, цахилгаан эрчим хүч дэлхийн хүлэмжийн хийн ялгаруулалтын 25%-ийг үүсгэсэн бол аж үйлдвэрийн үйл ажиллагаа 24%-ийг эзэлж байна. 27 онд тээвэрлэлт 2020%-ийг эзэлжээ.

Цөмийн энерги нь мөн далайн усыг давсгүйжүүлэх боломжтой. Олон улсын атомын энергийн агентлагийн мэдээлснээр өдөрт 40 сая шоо метр ундны усны нөөцийг голчлон Ойрхи Дорнод, Хойд Африкт үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь үйл явцыг хөнгөвчлөхийн тулд уур эсвэл цахилгаан татахын тулд чулуужсан түлшийг ашигладаг. Гэхдээ 1970-аад оноос хойш арилжааны байгууламжууд ажиллаж байсан Япон, Казахстанд цөмийн эрчим хүч, давсгүйжүүлэх үйлдвэрүүд нэгдэж байгааг онцолжээ.

"Хэрэв бид цэвэр эрчим хүчийг сонирхож байгаа бол бидэнд байгаа бүх түлшний эх үүсвэрийн талаар бодоорой" гэж холбооны гишүүн Уайт хэлэв. “Цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл манай утааны 25 орчим хувийг эзэлдэг. Цөмийн эрчим хүч нь нүүрстөрөгчгүйжүүлэхэд хэцүү аж үйлдвэрийн салбаруудыг шийдэж чадна. Атомын станцууд ч бүрэн хүчин чадлаараа ажиллах ёстой. Тэдгээрийг давсгүйжүүлэх, устөрөгч үйлдвэрлэхэд ашиглах нь найдвартай цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхийн зэрэгцээ сайн хамтын ажиллагаа бөгөөд зардал багатай юм."

Мэдээжийн хэрэг, олон бэрхшээлийг даван туулах хэрэгтэй. Цөмийн түлшийг ихэвчлэн ураны тодорхой изотоп болох U-235-ын агууламжаар тодорхойлдог. Өнөөдөр АНУ-д ажиллаж байгаа реакторууд нь бага баяжуулсан ураны түлш гэгддэг U-3 5%-235%-ийн түлш баяжуулах шаардлагатай. Хөгжиж буй олон дэвшилтэт реакторуудад түлшний баяжуулалтын түвшин өндөр байх шаардлагатай бөгөөд зарим нь U-20 235% хүртэл байх болно. Энэхүү өндөр баяжуулалттай ураны түлшийг өндөр шинжилгээ, бага баяжуулсан уран (HALEU) гэж нэрлэдэг.

HALEU түлш шаарддаг дэвшилтэт реакторуудад тулгарч буй гол бэрхшээл бол уг материалыг АНУ-д худалдаанд гаргах боломжгүй байдаг. Цорын ганц ханган нийлүүлэгч бол Оросын төрийн өмчит TENEX компани бөгөөд өнөөгийн нөхцөлд тийм ч таатай биш юм. Гэхдээ холбооны урамшуулал нь түлшний дотоодын үйлдвэрлэлийг хурдасгаж, үнэ цэнийн тогтвортой сүлжээг бий болгож чадна. Тэгэхгүй бол Австрали, Канад, Казахстан ч бас өгдөг.

Цөм нүүрсийг орлож чадах уу?

Үүний зэрэгцээ тэдгээр дэвшилтэт цөмийн реакторуудыг барих зардлыг тооцоолоход хэцүү байдаг. Хөгжүүлэгчид үйлдвэрийн зураг төсөл боловсруулж, загварчлалын зардал гарсны дараа илүү итгэлтэй байх болно. Цаашилбал, нийгэм нүүрстөрөгчийг үнэлдэг тул цөмийн эрчим хүч илүү сонирхолтой байх болно. GE Hitachi Nuclear Energy нь Ontario Power Generation-тэй хамтран 2024 онд эхлэх жижиг реактор барихаар ажиллаж байгаа бөгөөд тэд зардлаа бууруулахын тулд бусдыг ижил технологийг нэвтрүүлэхийг оролдож байна.

Мэдээжийн хэрэг, 1979 онд Гурван миль арлын ослоос хойш цөмийн эрчим хүч эсэргүүцэлтэй тулгарсан. Гэхдээ нүүрстөрөгчийг ангижруулах хүчин чармайлт нь үүнийг өөрчилж чадна, ялангуяа нүүрснээс хамааралтай бүс нутгуудад туслах болно. Баруун Виржиниа мужийн хууль тогтоох байгууллага жижиг модульчлагдсан реакторуудыг ашиглалтад орсон нүүрсний станцуудыг орлуулах бодлогыг баталсан. Индиана, Иллинойс, Монтана, Вайоминг мужууд ижил төстэй алхам хийхээр төлөвлөж байна.

Үнэхээр, Саймон Ирланд, гүйцэтгэх захирал Газрын энерги, дөрөв дэх үеийн цөмийн станцууд нь нүүрсний байгууламжуудыг орлож, тэдгээрийг байршуулсан орон нутгийг сэргээж чадна гэж бичжээ. Эдгээр дэвшилтэт реакторууд нь нүүрсээр ажилладаг уурын зуухтай ижил температурт ажиллах боломжтой тул энэ нь практик санаа юм. Түүнээс гадна солих төхөөрөмж нь утаа ялгаруулдаггүй.

Эрчим хүчний яамны Зээлийн хөтөлбөрийн газрын дарга Жигар Шах үүнийг дэмжиж, дэд бүтэц, сүлжээний холболт аль хэдийн бэлэн болсон тул энэ алхам нь логик эхлэл гэж үзэж байна. Түүний агентлаг жижиг модульчлагдсан реакторуудыг хөгжүүлэхэд туслах зорилгоор 11 тэрбум долларын санхүүжилт олгож байна.

Цөмийн инновацийн холбооноос Уайт хэлэхдээ "Хэрэв цөмийн салбар хэдэн арван жилийн турш байгаа зүйлээ хийвэл хүмүүс эргэлзэх болно." “Олон нийттэй сайн харьцсангүй. Нүүрстөрөгчгүйжүүлэлтийн улмаас бид цөмийн шинэ боломж олгох боломжтой боллоо. Гэхдээ бид олон нийттэй итгэлцлийг бий болгож, технологийг тайлбарлах ёстой. Бид тэдэнтэй эвтэйхэн байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Хүмүүс арын хашаандаа үүнийг хүсэхийн тулд бид цөмийн эрчим хүчний нийгмийн лиценз авах хэрэгтэй."

Цөмийн энергийн сэргэн мандалт эцэстээ тохиолдож магадгүй. Нүүрстөрөгчгүйжүүлэх нь түлхэц болно. Гэхдээ Инфляцийг бууруулах тухай хууль хөрөнгө оруулагчид болон зээлдүүлэгчдийн сонирхлыг татахуйц татварын хөнгөлөлтийг нэмж, эмзэг нийгэмлэгүүд болон өргөн хүрээний эдийн засагт ашиг тусаа өгөх болно. Dow нь бусад үйлдвэрлэгчдийн хувьд боломжит боломжийг олж хардаг.