EN
Naukowe odkrycia coraz bardziej efektywnych technik energetycznych następują jedna po drugiej. Jednocześnie trwają prace projektowe i wdrożeniowe dla ich praktycznego wykorzystania. Najnowszym tego rodzaju projektem jest zastosowanie w energetyce jądrowej toru zamiast uranu, co blisko 200 razy zwiększa produkcje energii w znacznie bezpieczniejszy sposób i z minimalną ilością odpadów.
Kwietniowo – majowe edycje specjalistycznych, naukowych i najważniejszych zachodnich mediów począwszy do Live Science, po Financial Times omawiają najnowsze chińskie osiągnięcia energetyki jądrowej opartej na wcześniejszych amerykańskich odkryciach w tej branży. To klasyka zasady, że co Amerykanie odkryją, to Chińczycy zastosują. Chodzi o konstrukcje nowych reaktorów jądrowych opartych na wykorzystaniu jako paliwa, nie uranu, ale promieniotwórczego toru. W ostatnich dniach kwietnia chiński dziennik Guangming Daily podał informację o uruchomieniu na pustyni Gobi, 2 -megawatowego eksperymentalnego reaktora torowego.
Chiny nie kryją tego, że w dużym stopniu wykorzystały one dawno porzucone amerykańskie badaniach w tej dziedzinie. W latach 60. XX w., naukowcy USA zbudowali i przetestowali reaktory torowe chłodzone stopioną solą, ale Waszyngton ostatecznie odłożył program na rzecz technologii opartej na uranie. Chiński autor tego projektu naukowiec Xu Hongjie prezentując swoją konstrukcję reaktora torowego powiedział przy tej okazji, że Stany Zjednoczone udostępniły swoje badania opinii publicznej, czekając na właściwego następcę . Byliśmy tym następcą. Wydarzenie to skomentował sekwencją z bajki Ezopa: króliki czasami popełniają błędy lub stają się leniwe. Wtedy żółw chwyta swoją szansę.
Nowe złoża toru i ich potencjał energetyczny
Brytyjski miesięcznik International Banker poświęcony międzynarodowym sprawom finansowym w majowym numerze twierdzi, że chińskie reaktory torowe są całkiem nową inicjatywą. Jest ona związana z dokonanym pod koniec lutego tego roku odkryciem przez chińskich geologów znaczących złóż toru, znajdujących się w północnych Chinach, dokładniej w autonomicznym regionie Mongolii Wewnętrznej, w kompleksie górniczym Bayan Obo. Biznesowy charakter brytyjskiego czasopisma sprawia, że wiadomości te można uznać za wiarygodne.
Podano, że chińskie ich odkrycie ma zaspokoić zapotrzebowanie gospodarstw domowych Chin na energię prawie na zawsze, tym samym całkowicie zmieniając fundamentalną naturę globalnych rynków energii. Tor w przeciwieństwie do uranu, jest metalem wytwarzającym kolejne izotopy, które również są źródłami energii. Dlatego szacuje się, że tor może wytwarzać do 200 razy więcej energii niż uran. Tor jest trzy racy częściej występującym pierwiastkiem na ziemi, aniżeli uran.
Bezpieczeństwo i zalety reaktorów torowych
Chiny przewidują, że w samym złożu Bayan Obo znajduje się około miliona ton toru, co powinno zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne Chin na około 60 tys. lat. Tym bardziej, że reaktory jądrowe na stopioną sól są uważane za znacznie bezpieczniejsze niż ich odpowiedniki na paliwo uranowe, ponieważ nie mogą ulec stopieniu — ich już stopione paliwo po prostu się ochładza i krzepnie, gdy jest wystawione na działanie powietrza. Oznacza to, że katastrofy takie jak te, które miały miejsce w Czarnobylu w 1986 r. i w Fukushimie w 2011 r., nie byłyby możliwe w przypadku reaktora torowego.
Reaktory te wytwarzają również znacznie mniej odpadów jądrowych niż standardowe reaktory uranowe. W rzeczywistości odpady z reaktorów na paliwo stałe uranowe mogą być podawane jako paliwo do reaktorów na stopioną sól.
Zasoby toru w odpadach górniczych
W dalszych poszukiwaniach chińscy geolodzy zidentyfikowali 233 regionów bogatych w tor na terenie kraju, a także odkryli, że zaledwie pięć lat odpadów górniczych z jednego miejsca wydobycia rudy żelaza w Mongolii Wewnętrznej zawiera wystarczająco dużo toru, aby zasilić gospodarstwa domowe w USA na ponad 1000 lat. Te zasoby toru w odpadach pozostają całkowicie nietknięte, a metal zawarty w odpadach był długo ignorowany, gdy tylko ruda żelaza była wcześniej wydobywana w tym miejscu.
W badaniu prezentowanym w International Banker zauważono również, że jeśli odkryte zasoby toru zostaną wydobyte, to mogą one położyć kres zależności świata od paliw kopalnych. W związku z tym tor może potencjalnie uczynić Chiny wiodącym dostawcą czystej, zrównoważonej energii na świecie.
Ponieważ większość światowych obiektów jądrowych została zbudowana do pracy na uran, przejście na tor prawdopodobnie będzie wymagało zaprojektowania całkowicie nowych elektrowni i reaktorów, a także opracowania nowych ram regulacyjnych dla wytwarzania energii na bazie toru, co zwiększy ogólne nakłady na ich realizację.
Pierwszy reaktor TMSR
W związku z tym uruchomienie reaktorów torowych będzie wymagało znacznych inwestycji w infrastrukturę, nie tylko dla zbudowania nowych systemów reaktorów, ale także w celu oceny i monitorowania cykli paliwowo-torowych. Mimo to Chiny nadal rozwijają taką infrastrukturę. Kraj ten dąży do wykorzystania reaktorów torowo-solnych (TMSR), które różnią się od typowych reaktorów uranowych głównie tym, że działają przy niższym ciśnieniu i mogą one zarówno zminimalizować ilość wytwarzanych odpadów radioaktywnych, jak i drastycznie zmniejszyć prawdopodobieństwo masowych stopień i awarii tego rodzaju elektrowni.
Pierwszy na świecie reaktor TMSR został uruchomiony w północno-zachodnim pustynnym mieście Wuwei w prowincji Gansu, na skraju pustyni Gobi w 2021 r., jako eksperymentalny reaktor o mocy 2 megawatów (MW). Jeszcze w tym roku pod nadzorem Chińskiej Akademii Nauk (CAS), rozpocznie się realizacja nowego projektu reaktora torowego o mocy 10 MW, którego uruchomienie zaplanowano w 2030 r.
Adam Maksymowicz
