Jau dešimtmečius branduolinė energetika susiduria su sudėtingu palikimu – didėjančiais radioaktyviųjų atliekų kiekiais. Laikinos saugyklos pildosi, o ilgalaikis ir patikimas sprendimas daugeliui vis dar atrodo kaip tolima vizija. Tuo pat metu auga švarios energijos poreikis, todėl daugėja ir panaudoto branduolinio kuro. Susidaro įspūdis, kad sektorius atsidūrė aklavietėje.
JAV bendrovė „Deep Isolation“ teigia turinti koncepciją, galinčią šią situaciją pakeisti. Įmonė užbaigė dvejus metus trukusį tyrimų projektą SAVANT, kurio tikslas buvo praktiškai patikrinti jų siūlomos idėjos veiksmingumą. Tai ne vien teorinės diskusijos – buvo atliekami konkretūs bandymai, imituojantys realias atliekų šalinimo sąlygas.
Radioaktyviosios atliekos giliai po žeme: giliųjų gręžinių koncepcija praktikoje
„Deep Isolation“ siūlomas sprendimas remiasi gręžinių inžinerija, seniai naudojama naftos ir dujų sektoriuje. Užuot įrengus dideles požemines ertmes, siūloma atliekas talpinti į gilius, lenktus gręžinius. Atliekos būtų dedamos į specialius korozijai atsparius plieninius konteinerius, kurių skersmuo – apie 23–33 cm, o ilgis – maždaug 4,3 m.
Kiekvienas konteineris būtų nuleidžiamas į gręžinį, kuris iš pradžių gręžiamas vertikaliai, vėliau išlenkiamas ir pereina į beveik horizontalią kryptį su nedideliu pakilimu. Horizontali atkarpa gali siekti iki 3,2 km, o jos gylis – nuo kelių šimtų metrų iki daugiau nei 3 km po žemės paviršiumi. Tokios atkarpos planuojamos stabiliose geologinėse formacijose, kurios, kaip teigiama, reikšmingai nekito milijonus metų.
Sudėjus atliekas, vertikalus priėjimo šulinys būtų sandariai uždaromas daugiasluoksnėmis barjerinėmis medžiagomis – uoliena, bentonitu ir kitais izoliaciniais sluoksniais. Skelbiama, kad JAV agentūros ARPA-E finansuoti tyrimai parodė, jog toks metodas teoriškai galėtų užtikrinti saugų radioaktyviųjų medžiagų izoliavimą tūkstančius metų.
Universalus sprendimas skirtingoms atliekoms: sistemos lankstumas
Vienas esminių elementų – kartu su „NAC International“ kurtas universalus konteinerių sprendimas. Jo privalumas – galimybė pritaikyti skirtingiems atliekų tipams, susidariusiems iš pažangių branduolinių reaktorių. Numatoma, kad sistema galėtų priimti tiek į stiklą įlietą atliekų formą po kuro perdirbimo, tiek panaudotą kurą TRISO pavidalu, tiek halogenidines druskas iš lydytų druskų reaktorių.
Taip pat pabrėžiama, kad sprendimas planuojamas taip, jog derėtų su esama sausosios saugyklos ir transportavimo infrastruktūra. Tai reikštų, kad elektrinėms nereikėtų visko pradėti nuo nulio.
„Deep Isolation“ nurodo sukaupusi 91 patentą ir pradėjusi trejų metų trukmės pilno masto demonstravimo iniciatyvą – etapą, laikomą būtinu komercializacijai. Kartu su „Electric Power Research Institute“ atlikta tiekimo grandinės analizė esą rodo galimybę sukurti vietines gamybos grandis reikalingiems komponentams, kas ilgainiui galėtų paspartinti diegimą ir mažinti kaštus.
Bandymai ekstremaliomis sąlygomis: kaip sistema atspari korozijai ir slėgiui
SAVANT projekte daugiausia dėmesio skirta vienam svarbiausių klausimų – ilgalaikei medžiagų atsparai korozijai giliame požemyje. Tyrėjai imitavo ekstremalias sąlygas, būdingas tokiems gyliams: aukštą temperatūrą, didelį slėgį ir chemiškai agresyvią aplinką. Skelbiama, kad rezultatai buvo palankūs: universalioje konteinerių sistemoje ir gręžinių apvalkaluose naudotos medžiagos parodė korozinį atsparumą, laikomą pakankamu saugiam saugojimui.
Be to, teigiama, kad saugumo atsargos buvo didesnės nei planuota iš pradžių, todėl atsiranda papildomas rezervas, jeigu geologinės sąlygos ateityje kistų ne taip, kaip prognozuota.
Bendradarbiavimas su „Amentum“ baigėsi bendra analize, pristatyta Waste Management Symposia 2025 renginyje. Joje akcentuojama, kad nuoseklus, etapinis testavimas gali sutrumpinti kelią nuo laboratorinės idėjos iki realaus pritaikymo. „Deep Isolation“ teigia esanti viena iš lyderių, praktiškai validuojančių giliųjų gręžinių koncepciją branduolinėms reikmėms.
SAVANT projekto užbaigimas įvardijamas kaip svarbus etapas: giliųjų gręžinių technologija, pasak bendrovės, pereina iš koncepcijos lygmens į patikrintos alternatyvos statusą. Toliau numatomi didesnio masto bandymai – būtinas žingsnis siekiant įtikinti reguliuotojus ir visuomenę. Branduolinei energetikai, kuriai artimiausiais dešimtmečiais prognozuojamas reikšmingas vaidmuo energetikos transformacijoje, tokio tipo sprendimai gali tapti ypač aktualūs. Galutinis rezultatas dar nėra aiškus, tačiau atsiranda pagrindas atsargiam optimizmui.
Leave a Reply