Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.
Белоярская АЭС, где работает первый российский ядерный реактор, способный эффективно использовать уран-238 и плутоний. Применение таких систем превращает то, что Гринпис называет ядерными отходами, в ресурс, превосходящий все другие виды топлива на Земле / ©РИА Новости
Ядерные реакторы расходуют удивительно мало топлива: за год гигаваттный реактор выдает примерно лишь 30 тонн отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Поэтому за все время работы атомных реакторов в земной истории они породили только 370 тысяч тонн отработавшего топлива, причем 120 тысяч из этих тонн уже переработано.
Топливо АЭС почти во всех случаях — это UO2, диоксид урана, чья плотность — 10,97 тонны на кубометр. То есть общий объем отработавшего, но еще непереработанного ядерного топлива — менее 23 тысяч кубических метров. Даже вместе с оболочкой все это уместится в куб со стороной 29 метров. Понятно, что не все переработанное ОЯТ исчезло, — часть снова отправилась на хранение. В любом случае: все отработавшее ядерное топливо мира за всю историю атомной энергетики помещается в куб со стороной 30 метров.
Данную статью можно послушать в формате подкаста.
Эту цифру полезно держать в голове всякий раз, когда вы слышите о «неразрешимой проблеме захоронения ядерных отходов». Даже если бы ОЯТ действительно было отходами — а ниже мы покажем, что это совсем не так, — его объем весьма невелик. Особенно если мы сравним его с объемом отходов остальных отраслей энергетики.
Например, угольная энергетика только в одной России накопила более 1,5 миллиарда тонн гидратированной золошлаковой смеси, и ее горы занимают в нашей стране 28 тысяч гектаров (280 квадратных километров). Причем зачастую они расположены близко к центрам таких городов, как Новосибирск, Кемерово, Челябинск, Иркутск, Красноярск, Новокузнецк, Улан-Удэ: угольные ТЭС строили давно, и города постепенно окружили их со всех сторон. Любой, кто был рядом с таким золоотвалом в приличный ветер, знает: находясь с подветренной стороны, без противогаза лучше не дышать (и лишний раз не открывать глаза), а стараться выбегать куда-то, куда не идет ветровой снос.
Огромные цифры из абзаца выше, на самом деле, скромны. В США из угля вырабатывается почти в десять раз больше энергии, чем в России, а в Китае — в десятки раз больше. В этих странах объемы несгоревшего угольного топлива намного больше, как и негативных эффектов от него для здоровья людей и окружающей среды.
Кстати, именно угольная энергетика — главный источник ураново-ториевого загрязнения окружающей среды. «Среднемировая» тонна угля содержит семь граммов урана и тория (примерно поровну того и другого). В мире сжигается восемь миллиардов тонн угля в год. Легко видеть, что ТЭС обеспечивают планете 55 тысяч тонн урана и тория ежегодно. Во всем отработавшем ядерном топливе за всю историю человечества урана в разы меньше, чем в том, что угольная энергетика выбрасывает в воздух всего за десять лет.
С той большой разницей, что уран из реакторов в герметичных контейнерах идет в специальные поверхностные хранилища, — а вот из миллиардов тонн сгоревшего угля он идет прямо в воздух. Пятнадцать килограммов которого каждый из нас пропускает через свои легкие ежесуточно — то есть по пять тонн в год. Поэтому если вы живете рядом с угольной ТЭС, то с крайне высокой вероятностью в вашем организме вполне наблюдается повышенное содержание и урана, и тория — а станет еще больше.
Однако на деле реальный объем ядерных отходов не равен объему отработавшего ядерного топлива. Как отмечает «Закон об использовании атомной энергии» (№ 170-ФЗ), отходами считаются ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. Но, как мы уже отмечали, 97% отработавшего в реакторе ядерного топлива — уран и плутоний, то есть то, из чего можно сделать новое ядерное топливо. Килограмм любого из этих двух металлов при полном использовании дает восемь миллионов киловатт-часов электроэнергии (при КПД АЭС около 33%).
Полное сгорание невозможно в одном топливном цикле: прошедшее через реактор один раз топливо теряет считаные проценты от исходного содержания делящегося изотопа. Килограмм урана, прошедший через реактор один раз, выработает только 620 тысяч киловатт-часов, а вовсе не восемь миллионов.
Именно поэтому «Росатом» нацеливается на рециклинг — неоднократное пропускание отработавшего топлива через АЭС. Причем на всех циклах объем массы отработавшего топлива будет несколько сокращаться, поскольку с каждым новым циклом часть его массы превращается в энергию.
В рамках такого рециклинга каждая тонна ОЯТ выработает восемь миллиардов киловатт-часов электроэнергии. Столько же за 25 лет своей работы вырабатывают 12 огромных ветряков мощностью по восемь мегаватт и высотой в 200 метров каждый. Такое количество электроэнергии потребляет средний российский город-миллионник.
Всего в России накоплено 23 тысячи тонн отработавшего ядерного топлива. Простая арифметическая операция показывает, что из них можно получить ~180 триллионов киловатт-часов — и это больше электроэнергии, чем наша страна потребила за всю свою историю. Сегодня она расходует триллион киловатт-часов в год, и если бы этот уровень не рос, ОЯТ могло бы обеспечить 180 лет такого потребления.
Все это показывает, что называть отработавшее ядерное топливо «отходами» — как это иногда делают в СМИ — всерьез невозможно. Так же, как нельзя всерьез относиться к предложениям о его «навечном» захоронении под землей.
Если вы продадите тонну золота, то получите 60 миллионов долларов (шесть миллиардов центов) — и этого хватит на покупку миллиарда киловатт-часов в розницу (по шесть центов за киловатт-час). Иными словами, из одного килограмма ОЯТ при использовании рециклинга можно получить столько же электроэнергии, как от продажи восьми килограмм золота. От 23 тысяч тонн ОЯТ, накопленного в России, можно получить столько же киловатт-часов, сколько от продажи 180 тысяч тонн золота. А это больше, чем золотой запас всех стран мира вместе взятых. Кто в здравом уме решит зарывать такое под землю?
И в России с 2018 года производят уран-плутониевое МОКС-топливо на основе именно тех изотопов, что содержатся в таком один раз уже отработавшем материале. А в реакторе БН-800 МОКС-сборки используются для выработки электроэнергии: то есть процесс превращения накопленного ОЯТ в реальную энергию уже запущен.
На сегодня подавляющее большинство реакторов мира — на медленных нейтронах, и использовать их для «размножения» ядерного топлива с применением ОЯТ нельзя. На первый взгляд, массовое строительство реакторов-размножителей типа БН-800 пока дело далекого будущего. Однако это не совсем так.
Все дело в том, что, кроме соображений чисто экономических, есть еще экологические. Во Франции сегодня нет быстрых реакторов, поэтому там дожигают топливо на реакторах с медленными нейтронами. Эффективность этого процесса не так высока: только 40-50% отработавшего топлива удается превратить в новое. Но это не останавливает французов: другие европейские страны доплачивают им за утилизацию своего топлива, что делает процесс выгодным.
Очевидно, что тот, кто первым развернет недорогие реакторы на быстрых нейтронах (типа планируемого «Росатомом» БН-1200, стоимость которого намечается равной цене реактора на медленных нейтронах — типа ВВЭР), получит огромное преимущество. Его реактор превратит в топливо вдвое большую долю ОЯТ, то есть сможет сократить его объем вдвое и попутно получить огромное количество энергии.
Пока у нас этот процесс солидно тормозится тем, что последние десять лет в России кумулятивный рост ВВП близок к нулю, отчего спроса на новые электростанции не так много. Однако можно с уверенностью сказать: в будущем от топлива, полученного вторичной переработкой, никуда не уйти.
В связи с этим российское отработавшее топливо, хранящееся под горой в Железногорске, нужно оценивать как главный — и энергетически, и даже экономически — резерв страны. Находящиеся там тысячи тонн по потенциальной полезности сравнимы с золотом того же веса.
Как мы выяснили, вопрос «сколько же на свете есть ядерных отходов» куда сложнее, чем кажется. Из изложенного выше мы узнали, что 97% отработавшего топлива можно использовать. Возникает соблазн рассчитать объем ядерных отходов от реакторов, просто умножив 250 тысяч тонн ОЯТ на оставшиеся 3% (0,03) — именно такова доля той части отработавшего топлива, которую нельзя использовать в реакторах БН-800. Получающаяся цифра в 7,5 тысячи тонн на весь мир кажется небольшой. Все это поместится в куб со стороной менее чем в десять метров. Но, на самом деле, и эта оценка объема ядерных отходов сильно завышена.
Все дело в составе этих трех процентов. Они образуются при распаде урана-235 в обычном реакторе на медленных нейтронах и состоят едва ли не из половины таблицы Менделеева. Но больше всего там циркония, молибдена, технеция, рутения, родия, палладия, серебра, йода, ксенона, цезия, бария, лантана, церия и неодима.
Большая часть этих изотопов не дает серьезной радиационной угрозы и может быть использована в промышленности. Благо родий, палладий, серебро с неодимом — не самые дешевые металлы, потребление которых в последние десятки лет быстро растет. Кстати, уже есть и методы их извлечения при переработке отработавшего топлива.
Другие продукты распада урана высокорадиоактивны, но как раз поэтому ценны. Например, технеций, цезий и радиоактивный йод широко используются в ядерной медицине — отрасли, испытывающей в последние двадцать лет постоянный рост потребности в делящихся материалах. Стронций и ряд других изотопов применяют для производства радиоизотопных источников энергии: именно они питают кардиостимуляторы, бакены, необслуживаемые маяки и ряд космических аппаратов.
Есть и третий вид продуктов деления, так называемые минорные актиниды: нептуний-237, америций-Am-241 и 243, кюрий-242, 244 и 245. Эти материалы имеют короткий срок жизни, но поэтому и делятся с такой скоростью, что в прямом смысле слова светятся в темноте (красноватым или пурпурным светом). Их было бы неплохо использовать для получения энергии, но, увы, их концентрация в ТВЭЛе слишком низка для такого трюка. И даже если их оттуда извлечь, такое топливо будет быстро распадаться, да и слишком сильно оно греется, чтобы сделать из него обычный ТВЭЛ.
Убирать из отработавшего топлива уран и плутоний «Росатом» уже умеет, но что потом делать с минорными актиноидами — до самого недавнего времени не было ясно.
Однако в последние годы разрабатывается и технология, способная закрыть этот вопрос. Ключевую роль тут играет вещество с труднопроизносимым с первого раза названием тетрафторобериллат лития, которую в «Росатоме» предпочитают называть солью FLiBe.
Это соединение имеет серьезные плюсы, дающие ему и возможность быть отличным охладителем атомных реакторов на быстрых нейтронах, и даже способность использовать в таких реакторах минорные актиниды, упомянутые выше. Дело в том, что фтор, литий-7 и бериллий не поглощают нейтроны, не замедляют их — в отличие от такого охладителя, как вода. К тому же литий-бериллиевая соль плавится при плюс 459 °C, а кипит только при плюс 1430 °C. Это крайне важно для КПД реактора: чем сильнее нагрет теплоноситель, тем выше КПД по циклу Карно. В типичном реакторе современности (например, ВВЭР) охлаждает вода, которую выше плюс 322°C не нагревают (иначе ее становится сложно использовать).
И для получения приемлемых экономических параметров водяной реактор держит воду под давлением в 160 атмосфер, что требует исключительно прочного реакторного корпуса, стоящего немалых денег. Соль бериллия и лития настолько теплоемка, что в реакторе с ее использованием давление атмосферное — и нужды в сверхпрочном корпусе нет.
Надо сказать, сильно греть можно не только литий-бериллиевую соль: натрий кипит едва ли не при плюс 900°C, и в БН-800 его нагревают примерно до плюс 550°C. Поэтому КПД у него близок к 40%, а у ВВЭР-1200 — не выше 35%. По той же причине давление в первом контуре БН-800 — атмосферное. Но литий-бериллиевая соль имеет плюсы и перед натрием.
Во-первых, ее теплоемкость в четыре раза выше, чем у натрия (то есть ее надо меньше по объему). Во-вторых, она не горит при контакте с воздухом, а натрий горит — и именно поэтому у Франции и Японии сегодня таких реакторов нет (на натриевых быстрых реакторах обеих стран случались пожары). Фториды вообще чрезвычайно трудно окислить, поэтому соль FLiBe почти невозможно поджечь (и это заметное преимущество).
Есть у тетрафторбериллата лития еще одна важная черта: в этой соли растворяются и уран, и плутоний, и минорные актиниды. За счет этого можно сделать реактор без ТВЭЛ, где во фторидах лития и бериллия будут растворены тетрафториды плутония и минорных актинидов. При их распаде бассейн с солью будет нагреваться, греть второй контур, а тот, в свою очередь, уже генерировать пар, который станет вращать турбину и вырабатывать электроэнергию.
Поскольку активная зона здесь полностью жидкая, то по мере распада нептуния, америция и кюрия можно постепенно выводить оттуда образующийся при их распаде плутоний-238 и добавлять все новые порции минорных актинидов. Кстати, плутоний-238 — тоже не отходы, а весьма ценный источник энергии для космических зондов и планетоходов. Именно на российском плутонии-238 на Марсе работает «Кьюриосити».
Экспериментальный реактор такого рода на 10 мегаватт планируют построить на Горно-химическом комбинате «Росатома» в Железногорске. Он называется «горным» неслучайно: его вырубили в скальной породе под натуральной горой, чтобы он мог выдержать атомный удар. Там некогда работал реактор ЛБ-120 (ЛБ — по инициалам Лаврентия Берии, главы атомного проекта в год основания предприятия).
После остановки там последнего реактора по наработке оружейного плутония подгорная часть комбината пустует. Но вряд ли это продлится долго: демонстрационный реактор-дожигатель построят именно там, там же предполагается создать промышленный, гигаваттный дожигатель, низкопотенциальное тепло от которого сможет согревать город Железногорск.
Если его опытная эксплуатация пойдет как задумано, через десять лет на комбинате планируют построить более крупный реактор-дожигатель минорных актинидов — на 1000 мегаватт, на уровне ВВЭР-1000 по электрической мощности.
Чтобы эффективно извлекать из реакторной «ванны» лантаниды и иные элементы, «Росатом» разрабатывает технологию трехстадийного извлечения компонентов из постепенно заменяемого топлива такого реактора-дожигателя. Для этого в него будут вводить жидкий висмут, а затем, в висмут — металлический литий, легко восстанавливающий нужные элементы из окислов, что позволит получить их в чистом виде.
В одной из стадий будут извлекать остаточный плутоний и минорные актиниды (хотя они и выгорают в реакторе, но не на 100 %), а на другой — и лантаниды. Недогоревший плутоний и актиниды затем снова будут вводиться в ванну реактора, став «топливом второго круга».
В итоге работы реактора-дожигателя от минорных актинидов остаются в основном относительно короткоживущие изотопы цезия, стронция, циркония и молибден. Даже если первый и второй не пригодятся в радиоизотопных «батарейках» — полураспад у них занимает лишь от 30 до 50 лет. То есть уже через 500 лет активность отходов «дожигателя» упадет до уровня природного урана — и они станут практически безвредными.
В «Росатоме» нацеливаются на это: чтобы захоронению в земле подвергались продукты с той же радиоактивностью, которую имели руды, извлеченные из земли в начале ядерного топливного цикла.
При использовании 97% отработавшего топлива в реакторах на быстрых нейтронах типа БН-800 и дожигании оставшихся 3% в реакторе-дожигателе вроде экспериментального, строящегося сейчас в Железногорске, общий объем отходов в отработавшем ядерном топливе будет сильно меньше 1% от его исходной массы. Иными словами, из 250 тысяч тонн непереработанного на сегодня отработавшего топлива получится менее 2,5 тысячи тонн отходов. По объему это сотни кубометров. А из 23 тысяч тонн ОЯТ, накопленного в России, — порядка 230 тонн, менее 25 кубометров.
Все это показывает, насколько мало отходов на деле выходит из ворот АЭС. Более чем за 60 лет работы атомной энергетики удалось накопить всего 2,5 тысячи тонн того, что на самом деле не получится переработать. Да, эту сотню кубометров отходов (на весь мир) придется хранить в контейнерах 500 лет, прежде чем можно будет зарыть в землю. И все равно по массе это очень немного: при демонтаже одного крупного ветряка, отработавшего свой срок, образуются сотни тонн отходов, которые сегодня, как правило, просто закапывают на свалке. На триллион киловатт-часов выработки ветряки только отработанных стеклопластиковых лопастей дают не менее 150 тысяч тонн — но это не мешает им считаться экологически чистым источником энергии.
Все эти цифры вызывают недоумение. Периодически представители Гринписа утверждают, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и только в России их больше миллиона тонн. Но о каких миллионах тонн идет речь, если атомные реакторы за всю историю и полумиллиона тонн топлива не использовали? Да и в четверти миллиона непереработанного исходного топлива реальных отходов — 1%?
С цифрами Гринписа все не так сложно: главное не то, что считают, а то, кто считает. Гринписовцы не могут сказать «атомная энергетика на киловатт-час оставляет меньше отходов, чем ветряки» — пусть это и правда. Поэтому, чтобы АЭС выглядели в глазах общественного мнения похуже, зеленые записывают в ядерные отходы… гексафторид урана.
В организации даже говорят, что Россия еще и ввозит такие «ядерные отходы» из Германии. И утверждают: «Европейские производители заинтересованы в российских контрактах не столько для дообогащения ОГФУ, сколько для его захоронения [в России]». Правда, есть нюанс: в России вообще не захоранивают ядерные отходы, даже свои. Тем более это относится к гексафториду урана — соединению, оба компонента которого (и фтор, и уран) в нашей стране умеют использовать полностью.
Это вещество, которое применяют при обогащении природного урана — то есть при увеличении концентрации урана-235 в нем до нескольких процентов вместо природных 0,7%. При обогащении получают немного топлива — туда уходит примерно 10% всего добытого урана — и обедненные «хвосты», отвалы почти «пустой» (по урану-235) породы.
Как несложно догадаться по слову «пустой», радиоактивность такого вещества ниже, чем у того же гексафторида урана до начала обогащения. То есть это вещество намного менее радиационно опасное, чем уран в природе. Активность гексафторида урана до обогащения — лишь 14 тысяч беккерелей на грамм, а после — значительно меньше. Для сравнения можно напомнить, что грамм радия имеет активность примерно 37 миллиардов беккерелей.
Во время радиационного инцидента в Гоянии (Бразилия), где настойчивый, но недостаточно образованный грабитель расковырял устройство для радиотерапии, источник с активностью в 74 триллиона беккерелей смог привести к смерти четырех человек — и такую же радиоактивность имеют 40 тысяч тонн гексафторида урана. То есть радиоактивность от него настолько низкая, что человек может спокойно сидеть на бочке с ним.
Но самое главное в этом веществе другое: две трети его по весу приходится на уран-238. Который, как мы отметили выше, при пропускании через «быстрые» атомные реакторы и многократный рециклинг их топлива, дает по восемь миллионов киловатт-часов на килограмм — много больше, чем можно купить за золото той же массы.
В связи с этим стоит иными глазами взглянуть на историю с ввозом гексафторида урана в Россию из Германии, которая так не нравится Гринпису. Ее суть в том, что в Германии нет собственных развитых технологий дообогащения урана, а в России они есть: здесь обогащение урана исторически было и остается на переднем крае технологических возможностей человечества.
Поэтому немцы решили вывезти свой гексафторид урана к нам, где его дообогатят, обогащенную по урану-235 (малую) часть ввезут обратно в Германию, а «хвосты», обедненные по урану-235, оставят у нас.
Что от этого имеет «Росатом»? Для начала серией реакций на установке W-ЭХЗ (Зеленогорск) из этого гексафторида можно получать фтористоводородную кислоту, не самый дешевый материал. В более далекой — и куда более важной — перспективе уран-238 из оставшихся у нас «хвостов хвостов» можно использовать как топливо. На Белоярской АЭС так уже поступают: примерно 10% топлива в реакторе БН-800 — это МОКС-топливо. На его производство, кроме плутония, идет тот самый оксид обедненного урана-238. И получают этот оксид именно из гексафторида урана, «хвостов хвостов». К 2023 году доля такого топлива в БН-800 должна достигнуть 100 процентов.
На 2020 год в Зеленогорске переработали уже сто тысяч тонн гексафторида урана, и процесс продолжается. Только в 2011-2017 годах из него получили и отправили в химическую отрасль 49 тысяч тонн фтористоводородной кислоты и фтористого водорода, а сам уран связали в виде закиси-окиси урана, U3O8.
По данным Гринписа, Россия ввезла из Германии более 140 тысяч тонн гексафторида урана, часть из которого уехала обратно, а часть — осталась. В оставшемся содержится 80 тысяч тонн собственно урана. То есть при пропуске его через реактор-бридер эти «отходы» могут дать 640 триллионов киловатт-часов. Что в 25 раз больше годового потребления электроэнергии на всей планете.
Но не стоит обвинять Москву в коварстве. Да, по сути, «Росатом» получил от европейцев деньги за то, что смог оставить себе сырье для огромного количества ядерного топлива. Но он никого не обманывал: просто у наших европейских партнеров нет технологий, которые позволили бы дообогащать гексафторид урана так же качественно, как в России, и тем более использовать уран из обедненных хвостов в «быстрых» ядерных реакторах.
Кроме того, «Росатом» ввозит «хвосты» вовсе не потому, что хочет «урвать» побольше бесплатного сырья для будущего топлива. У России и у самой — миллион тонн гексафторида урана. В них более 660 тысяч тонн урана-238, то есть потенциально из этих «отходов» можно выработать пять квадриллионов киловатт-часов.
Получается парадоксальная ситуация: «Росатом» последовательно, много лет подряд, перерабатывает «хвосты» от обогащения урана. И, согласно логике, зеленые должны поддерживать этот процесс обеими руками — тем более что в Германии гексафторид урана перерабатывать не умеют. И тем более не умеют использовать обедненный уран в качестве топлива, как на Белоярской АЭС.
Но вместо того, чтобы поддерживать, Гринпис… критикует тех, кто перерабатывает ядерные материалы. Почему рециклинг пластика — добро, а ядерных материалов — зло? Зачем пытаться помешать их переработке? К сожалению, сами зеленые так до сих пор и не сформулировали ответ на все эти вопросы.
Подведем итоги. В России в форме отвалов «пустой» (от урана-235, но не от урана-238) породы хранится почти 800 тысяч тонн урана. Еще 23 тысячи тонн сырья для будущего топлива хранятся в виде отработавшего ядерного топлива. Общее количество электрической энергии, которое из них можно извлечь, свыше 6,4 квадриллиона киловатт-часов.
А если сложить все запасы российского угля, газа и нефти, получится, что из них (при щедром КПД в 60%) можно получить 1,3 квадриллиона киловатт-часов электроэнергии. Из них на уголь приходится менее 0,84 квадриллиона, а на газ — порядка 0,23 квадриллионов киловатт-часов. Еще 0,2 квадриллиона можно получить из всей российской нефти. Вывод: хранящиеся в России ядерные «отходы», которые вовсе не отходы, могут дать ей в пять раз больше энергии, чем все ее ископаемое топливо вместе взятое.
Только нефть, газ и уголь надо еще как-то извлечь из земли. И в случае угля это чаще всего делают огромными открытыми карьерами, с большими и неприятными экологическими последствиями. Достаточно напомнить, что только на добычу угля и в одном только Кузбассе тратят 600 тысяч тонн взрывчатки в год — сорок Хиросим по тротиловому эквиваленту. На видео ниже легко заметить, к чему иной раз приводят эти 600 килотонн в год (осторожно, громкий звук) :
А вот «ядерные отходы», которые, по сути, скорее золотой запас, уже добыты — и чтобы использовать их энергию не нужно наносить никакого ущерба природе. Достаточно взять его с площадок хранения. Причем как только атомная индустрия начнет использовать быстрые реакторы в значительных количествах, потребность в производстве нового гексафторида урана постепенно исчезнет сама собой: обогащать природные урановые руды не будет нужды, ведь можно просто использовать то, что уже давно вынули из земли.
В этом месте можно было бы задаться вопросом о том, почему Гринпис пытается называть отходами материалы, которые потенциально важнее любых других материальных резервов нашей страны. Но мы этого делать не будем, поскольку в отдельном тексте «Цена страха» уже описали, почему зеленые так серьезно заблуждаются насчет атомной энергетики, — а также сколько жизней за эти заблуждения заплатило человечество.
Поэтому остановимся на другом. Из цифр следует, что для атомной отрасли рециклинг и бережное отношение к природе являются естественным и наиболее выгодным путем развития. Накопленного сырья для производства нового топлива вполне хватает, чтобы обеспечить АЭС на тысячи лет вперед.
Принципиально новый по своей задумке реактор-дожигатель в Железногорске позволит избежать захоронения опасных материалов с повышенной радиационной активностью и возвращать природе то же число беккерелей, что когда-то люди взяли у нее в урановых рудниках. Причем все это, с учетом перспективных конструкций типа БН-1200 и реакторов на солях лития и бериллия, будет вполне оправданно экономически. Пожалуй, с чисто технической точки зрения у атомной энергетики действительно неплохие перспективы.
Комментарии
ОЯТ это не отходы. Отходы это корпуса реакторов и топливных сборок, тяжелая вода.
Фонит это всё, и после эксплуатации реактора надо куда-то это всё девать. На миллионы тонн может и не тянет, но определённый привес к вашим расчётам добавляется.
"ОЯТ это не отходы. Отходы это корпуса реакторов и топливных сборок"
Корпуса реакторов и ТВС содержат весьма мало долгоживущих опасных изотопов. Их не то что 500, но и сто лет выдерживать не надо. Привесок это какой-то дать может -- но с учетом того,что реакторов не так много и закрывают их не так часто, привесок не такой уж и большой.
"тяжелая вода."
Сейчас уже не строят энергетических реакторов на тяжелой воде.
У японцев растут "запасы" радиоактивной воды с Фукусимы. Как я понял, что с ней делать, не знает никто.
Чтобы понять, надо ли с ней чтл-то делать, надо сперва узнать, сколько в ней беккерелей на тонну.
Вот как только это число будет известно -- сразу можно будет и понять, что с ней делать. Ну и правило 7 на 10 еще никто не отмеял:
Вывод: через примерно 10 лет после аварии эту воду можно девать куда угодно. Например, в море. Потому как ее радиоактивность будет довольно низкой.
Вообще, если быть честным, любая статья про "радиоактивную воду из Фукусимы", которая не упоминает, какой там объем бк на тонну -- это просто белый шум, приправленный доброй щепоткой сенсационности. Не более.
Потому что если с цифрами, то будет вот так: " discharging all the water to the sea in one year would cause a radiation dose of 0.81 microsieverts to the local people, whereas evaporation would cause 1.2 microsieverts. For comparison, Japanese people get 2100 microsieverts per year from natural radiation."
Что с этим делать? Да ничего. Если бы в Японии не было эпидемии иррационального страха -- воду бы эту просто вылили в океан. Увы, эпидемия там есть. Поэтому японцы будут еще очень долго умирать от сжигания ископаемых топлив, потребление которых они нарастили из-за эпидемии страха -- и умирать в больших количествах, многими тысячами в год.
Но страх -- он лишает разума. Поэтому они и дальше будут с серьезным видом рассказывать о "радиоактивной воде", и игнорировать реальные смерти от ТЭС.
А откуда они эту воду берут?
Во-вторых, любая радиоактивность - источник энергии. То, что они не умеют из нее получать электричество - сами себе злобные антропоморфные дендромутанты. Их никто не заставлял подставлять ДГУ под волну цунами в регионе, где цунами случаются регулярно. Их никто не заставлял не попросить срочно несколько ДГУ из Китая. В Китае в любой момент времени стоят готовыми к отгрузке в несколько раз больше достаточно мощных ДГУ, чем нужно было для того, чтобы никто никогда не узнал слова "фукусима".
Сейчас, да, а раньше строили большие отстойники для воды. Ещё разработали технологии для её консервации в глине или ещё каких-то композитах. Хотя тяжёлая вода тоже является источником ценных радионуклидов, например дейтерия для токомаков, ведь Токомаки не работают на обычном водороде.
Конечно хоронить натриевые расплавы или тем более литий- берилиевые никто не будет, слишком они дорогие, ну и их проще почистить.
"Сейчас уже не строят энергетических реакторов на тяжелой воде."
Правильнее сказать, "сейчас еще не строят энергетических реакторов на тяжелой воде". Тяжелая вода - один из весьма перспективных видов топлива для термоядерных реакторов.
При том, что все ядерное топливо уложится в куб со стороной 30 метров... Все загрязненные радиацией конструкции включая всю Хиросиму и всю Нагасаки (вы же, правда, еще из тех, кто помнит, что Хиросиму и Нагасаки ядерными бомбами раскатывали американцы, а не Сталин? Правда?) - можно утоптать в примерно один квадратный километр, если чуть-чуть закопаться под землю. По площади - в разы меньше, чем любой из более-менее заметных на карте аэропортов.
Может предложите еше пару атомных бомб и АЭС взорвать, что бы убедить население, насколько атомная энергетика безопасна?
Эффект от подрыва атомной бомбы в городе будет неизбежно выше, чем эффект от подрыва ядерной бомбы над АЭС. Я не говорю, что последний будет мал -- вынесенное взрывом в атмосферу ОЯТ может убить как при Чернобыле, несколько тысяч или даже тысяч 20 человек. Но атомная бомба в городе убьет далеко не 20 тысяч.
Эээ... Вы об чем? Если вы про Хиросиму в сравнении с Чернобылем - то вы бредите. В Чернобыле погибших - двое. Остальные - это уже особенности реакции властей. Но даже таких - всего меньше 40.
А погибших в Хиросиме, даже с учетом тщательной зачистки, - 140 тысяч. Ферштейн?
Некоторых людей проще пристрелить чем убедить )) Вон дуэт антимасочников характерный пример. Инфу любую повернут как им выгодно, возьмут только то, что подтверждает их взгляды, а если не получится скажут "не доказано". И да, я "оправдываю расстрелы" ))
Вам меня убеждать - напрасно по клаве стучать. Ни Вы, ни я к атомной энергетике никакого отношения не имеем, и наша позиция на реальном положении дел никак не скажется. Но и просто так, забыть про Чернобыль и Фукусиму и петь "все хорошо, прекрасная маркиза", лично мне как то не хочется. Про самые надежные в мире советские и японские АЭС было немало строк написано. И нынешнее славословие - из той же самой оперы.
Вон в Татарстане свою АЭС благополучно просрали в 90-е, а теперь и мусоросжигательный завод построить проблема. Общественное мнение против. Бешеные бабки стоят стеной. Хотя казалось бы даже плохой МСЗ лучше чем хорошая свалка. Уже и экспертизы заказывали у немцев пофиг все. Так что зря вы так "ничего не значит" Впрочем, по последним данным, власти решили таки наплевать на "общественное мнение" и на мой взгляд правильно сделали. Всех не переубедишь. Тем более когда речь идет о компенсациях )) все такими экологами делаются. https://tatcenter.ru/stories/musoroszhigatelnyj-zavod-v-rt/
https://tatcenter.ru/news/investor-msz-budet-vyplachivat-neustojku-tatarstanskim-aktivistam/
Ну... Зеленые горошки - понятно получают финансирование не в зависимости от ущерба экологии, а в зависимости от ущерба конкретным финансовым интересам конкретных спонсоров... Я пару раз, извините, взорвал мозг зелено-горошковым активистам, которые с меня подпись хотели... Их, конечно, жалко... Но мозг включать... хотя бы иногда - полезно.
"о и просто так, забыть про Чернобыль и Фукусиму и петь "все хорошо, прекрасная маркиза", лично мне как то не хочется. Про самые надежные в мире советские и японские АЭС было немало строк написано. И нынешнее славословие - из той же самой оперы. "
Знаете, какая интересная вещь я ведь и не предлагаю забыть про Чернобыль и Фукусиму.
Наоборот: именно они -- самый сильный аргумент за атомную энергетику. При массе кошмарных ошибок проектировщиков АЭС за все свои аварии убили не более четырех тысяч человек, меньше, чем ТЭС убивают в месяц в одних США.
Так что мое "славлсловие" -- он из принципиально иной оперы.
Напомню, до вмешательства министров в процесс "ликвидации", в Чернобыле погибли двое. Если бы министры послушали бы, что им говорят ядерщики - погибших бы было... Правильно. Двое.
В Фукусиме - погибших, что интересно, тоже двое. Один упал с крана во время первого толчка, второй был уже очень стар и умер от инфаркта, когда соседнюю Японию накрыло цунами (что-то типа 20000 погибших сразу...).
"о и просто так, забыть про Чернобыль и Фукусиму и петь "все хорошо, прекрасная маркиза", лично мне как то не хочется. Про самые надежные в мире советские и японские АЭС было немало строк написано. И нынешнее славословие - из той же самой оперы. "
Знаете, какая интересная вещь я ведь и не предлагаю забыть про Чернобыль и Фукусиму.
Наоборот: именно они -- самый сильный аргумент за атомную энергетику. При массе кошмарных ошибок проектировщиков АЭС за все свои аварии убили не более четырех тысяч человек, меньше, чем ТЭС убивают в месяц в одних США.
Так что мое "славлсловие" -- он из принципиально иной оперы. Да и не славословие вовсе, а простой расчет.
Вот это, кстати, да. В Чернобыле, если бы идиоты из власти не устроили панику, было бы 2 погибших. На Фукусиме, даже с паникерами - 2погибших, но не связаны с атомностью энергетики: первый погибший, крановщик... упал с крана... во время толчка. Когда погибло что-то под 5 тысяч человек в остальной Японии. Второй, пожилой уборщик, умер от инфаркта, во время цунами, когда снаружи АЭС погибло под 20 тысяч человек...
Насчет ЧАЭС вы все же цифру слишком занизили )) В идеальных условиях, если бы точно было известно, что произошло с реактором и какие разрушения там есть, может и удалось бы обойтись двумя погибшими. И то не факт. Все же самые большие дозы получили пожарные и персонал в когда тушили пожары в помещениях станции в первые часы аварии.
А какая польза от масок ч кроме той, что они защищают от пыли а воздухе?
А какая польза от масок ч кроме той, что они защищают от пыли а воздухе?
Интересно, когда лопастей ветряков накопятся миллионы тонн, как "зелёные" будут оправдывать их захоронение? 8)
Это не отходы и захоронению они не подлежат. Это лом который лучше всего подвергнуть рециклированию или найти ему какое-то иное применение, например в строительстве или производстве отделочных материалов...
Ага, Европа будет строить дома из лопастей старых ветряков )) Постап уже какой-то а не светлое будущее. Прекрасный вид на поля засеянные ржавыми ветрякам когда вся эта гриншиза закончится. К примеру если будет открыт холодный термояд или сверхпроводники работоспособные при достаточно высоких температурах, что позволит сделать обычные токамаки энергетически выгодными.
А зачем же ветрякам ржаветь без дела, их аккуратно срежут и отправят на металлолом, как отправляют туда же любые отработавшие свой ресурс металлоконструкции. Из этого лома сделают новые ветряки...
Довольно забавно что человек настолько увлеченный ветроэнергетикой не в курсе из чего делают лопасти ветряков. А ведь можно было статью прочитать. Или хотя бы картинки посмотреть.
Ага... А "за чей счет банкет?" Вот в Калифорнии, например, от прошлого бума - сотни ветряков все еще стоят. Уже лет 20 как. Не производят электричества, т.к. сломаны уже все. Но стоят. Т.к. деньги на демонтаж все жмут... И даже наличие в тех ветряках меди, стали и (!!!) неодимовых магнитов (!!!) - не помогает сподвигнуть кого-нибудь на их утилизацию...
Сверхпроводники уже есть... И даже заявлены средства дешевого получения жидкого азота (воздуха) для "запасания энергии ветряков"... Но совместно им быть... запрещено!
Не туда случилось... извините...
Вы текст читали? Фотографию из Вайоминга видели, где их именно что захоранивают?
Если нет -- зачем комментируете? Если да -- как можете писать "Это не отходы и захоронению они не подлежат.", если даже по фото видно, что это именно что захораниваемые отходы.
"Это лом который лучше всего подвергнуть рециклированию или найти ему какое-то иное применение, например в строительстве или производстве отделочных материалов... "
Это не работает. Лопасти закапывают именно потому, что любая попытка рециклинга для стеклопластика даст материал заметно дороже, чем того же состава, но полученный не рециклингом. Даже сжигание этих лопастей дороже, чем их закапывание. Потому их и закапывают.
Стеклопластик рециклить?! Да Вы практически Нобелевкий лауреат! Осталось совсем чуть-чуть!
А пока это "чуть-чуть" не наступило, лопасти захоранивают, что наглядно видно из приложенного фото. Поэтому лучше обоснования, почему такие захоронения кульные, няшные и кавайные, лучше начинать искать уже сейчас.
Ну так покажите хоть одну фабрику, которая перерабатывает лопасти ветряков во что-нибудь полезное. Сразу после этого - можно будет начать обсуждать экономику этого процесса. А пока... Извините... Ветряки "окупаются" только если вообще никак не учитывать тысячи тонн железобетона в фундаментах, сотни тонн стали в мачтах, обслуживание, демонтаж и переработку.
Вы же в курсе, что единственный способ очистить лопасти ветряка от наледи, чтобы отлетающие куски льда по 100-200 кг не ломали соседние жилые дома и не убивали людей (а случаи были), - это вертолет. Ага. Вертолет. С мойкой высокого давления, заправленной антиобледенительным раствором... Время от времени такая обработка требуется всем ветрякам севернее примерно Мюнхена. В США хуже, т.к., например, в этом году - снег в октябре разве что в Техасе не выпал. А вот в штате Нью Мексико, который, по большей части, на той же широте - снег выпал... А там как раз центры обработки данных, которые гордятся работой только исключительно от ветряков... с открытыми мокрыми градирнями... Но вам не понять, почему в конце октября так странно работал интернет... :-/
Июнь 23-го. Всё работает. Что мы делаем не так?
Вот одна из последних сводок о достижениях фотоэлектрики:
https://hightech.fm/2020/10/14/solar-power-prices
К 2030 году ВИЭ станут самыми дешёвыми и доступными источниками энергии на планете, именно на них нацелены национальные программы всех ведущих наций мира. Например в Германии из ВИЭ к 2050 г планируют генерировать 80% всей ЭЭ, но уже и сейчас более 40% генерируется по факту.
***********
Что же касается атомной энергетики, то и для неё в будущем просматривается ниша, но не очень большая, но для этого сперва надо разработать и наладить производство новых типов реакторов, не таких как теперешние.
Вот требования к ним:
1. Соответствовать 4 поколению безопасности, это так называемая структурная безопасность опирающаяся на законы физики, а не на автоматику, и если весь персонал атомной станции вдруг покинет её такой реактор предоставленный сам себе должен самозаглушиться, а его активная зона снизить температуру до безопасной и в таком режиме он должен мочь оставаться очень долго;
2. Использовать в качестве топлива радиоактивные отходы реакторов предыдущих поколений, в результате перерабатывая их в новые отходы имеющие раз в100 меньшую радиоактивность;
3. Стоить не дорого и иметь длительный срок работы без постоянных перевалок ТВЭЛов и без дорогостоящей переработки облучённого топлива. Т.е. загрузили такой реактор в начале его эксплуатации и он работает без перезагрузок не менее 40 лет (а лучше 50-60). Ибо именно такое его свойство и обеспечит низкую стоимость вырабатываемой им ЭЭ (примерно в 2 раза дешевле себестоимости сейчас).
***********
Сейчас таких реакторов нет, но над ними работают в нескольких странах.
Например в США такой реактор разрабатывает компания TerraPower, среди известных лиц финансирующих этот проект числится и Билл Гейтс.
Об этом проекте легко можно найти информацию в сети.
***********
Вот когда и если появятся такие реакторы для них всегда найдётся ниша в энергетике развитых стран (до 30%), а если нет - то нет, потому что и без них местной, экологически чистой и недорогой энергии хватает.
************
Всякую галиматью, вроде российских реакторов-бридеров типа БН, прошу работникам сайта не предлагать, они выше перечисленным требованиям никак не соответствуют, поэтому им и прочему подобному непотребью весь цивилизованный мир скажет твёрдое: "no pasaran"...
Ну я как-то уже приводил карту где этих нопасаранов не так уж и много. Но вот информационного шума эти 900 млн производят как все остальные шесть с половиной миллиардов населения Земли.
Вам бы лучше ознакомится с подобной картой составленной лет через 10, тогда бы поменялось радикально....
Ага вот лет через десять и заходите. Прогноз даже на такой короткий срок дело непростое. Кто мог представить в 1981 году что СССР рухнет и на месте сверхдержавы появится СНГ? Что Варшавский договор равный по силе НАТО рассыплется как карточный домик? Даже аналитики ЦРУ на такое не надеялись. Сейчас вот у Америки неслабые внутренние проблемы и никто не знает когда и чем они закончатся.
Равные по силе, но рассыпающиеся... Где-то несоответствие, да?)
Вы вот только себе не врите хотя бы, что вся эта пляска вокруг фотоэлектрики и ветроэнергетики не имеет политических причин в "странах без газа" )) Как видим не только русские умеют отмораживать себе ушки назло бабушке.
Вы полностью не в теме, именно за ВИЭ будущее, их запасов более чем достаточно, они рассредоточены и носят местный характер, при этом экологически чистые и нескончаемые, это перпетум мобиле второго типа.
До недавнего времени они были дороже традиционных источников, но к концу второго десятилетия 21 века сравнялись по цене с традиционкой и так как цены быстро продолжают падать в ближайшее десятилетие просто вырвутся вперёд по причине дешевизны и доступности и станут доминирующим источником энергии на планете...
Не в теме, увы, именно вы. Но ничего: в ближайшие дни на сайте выйдет материал, из которого и вам станет ясно, почему СЭС и ВЭС не могут быть основными источниками энергии для основных экономик мира.
Ждемс
Ещё интересный момент. Себестоимость энергии ВИЭ часто сравнивают с рыночной ценой энергии, при этом рыночная цена в странах Европы и в США формируется с учётом имеющихся дорогих мощностей ВИЭ. И рыночная цена всё время растёт, по мере добавления мощностей ВИЭ в систему.
Производство перпетумов ваших тоже экологически чистое? Или вы предпочитаете не думать о том что на другом конце цепочки?
"Всякую галиматью, вроде российских реакторов-бридеров типа БН, прошу работникам сайта не предлагать, они выше перечисленным требованиям никак не соответствуют, поэтому им и прочему подобному непотребью весь цивилизованный мир скажет твёрдое: "no pasaran""
Простите, но ваше мнение по этому вопросу не имеет никакого значения. Мнение имеет только то, что реально строится. Российские реакторы реально строятся. Фантазии по вашей ссылке не будут построены никогда -- как никогда основные экономики мира не перейдут на СЭС и ВЭС.
Моё мнение вас не интересует, хе-хе, атомной энергии уже дали от ворот поворот в США, Японии, Германии и Южной Корее, так что наша планета обойдётся без моего мнения, так же как и без вашего.
Однако я понимают то как мыслят правительства в развитых странах, а вы нет....
"томной энергии уже дали от ворот поворот в США, Японии, Германии и Южной Корее"
Да какая разница, дали ей там от ворот поворот или нет? Будущее человечества решается не позицией отдельных стран. Оно опредляется тем, что физически возможно. Безуглеродная энергетика на СЭС и ВЭС невозможна физически. ТО есть у этих стран ровно два варианта:
а) отказ от безуглеродности
б) возврат к АЭС.
Ув. оппонент, лично мне например, совсем непонятно, почему рынок СыШиА вы позиционируете как образцовый, как базовый кейс, обязанный к изучению, копированию и "вдернению" в иных недоразвитых странах. Это отнюдь не так, это признают даже сами американские авторы, даже в переводном научпопе, не касаясь даже проф литературы.
Навскидку - многие штаты изолированы, у США часто нет даже единой энергосистемы, что было нормой еще для СССР. Казалось бы, что это ерунда. А вот нифига. Из-за этого у них в тарифе сидит резервирование мощности ГЭС, причем нет возможности перекинуть и заработать в иные часовые пояса.
Также вам совершенно правильно замечают, что условия Калифорнии неприменимы в Еуропе и Евразии. Да и даже для той же и Калифорнии любительство в панелями на крышах (Карлсону привет) всегда будет проигрывать по себест-ти тарифу от даже СЭС. Не говоря уже про тарифы ГЭС и АЭС.
Еще раз - многие беды СыШиА - от разорванной энергосистемы, когда каждый штат пилевать хотел на потребности другого штата (сюрпрайз, сюрпайз - централизованная политика развития страны не всегда зло). И эту главную проблему они пытаются решить примерно так же, как и советский союз - не строил дороги, а делал УАЗы...
Использованная лит-ра -- Фридман Т. Жаркий, плоский, многолюдный (здесь много про амеровские реалии глазами местного жителя),
книжка "Сеть" (Грид) ,вышла недавно, автора не помню, отрывки были вроде на кольте
И да, сам - сын энергетика-релейщика, специфику профессии батя мне втолковывал с 10 до 18 лет., но я стал компьютерщиком....
Вы требования к фотопанелям забыли прописать:
1. Должны работать лет 50 , не меньше.
2. Должен быть полный цикл переработки, без вреда окружающей среде.
3. Должны быть аккумуляторы, отвечающие первым двум требованиям.
4. Должны работать автономно, чтобы персонал станции ушёл, а они продолжали работать.
(Извините... тут как-то странно лайки работают...)
1. Где ж вы их найдете? Сейчас самые смелые компании (и уверенные, что два года точно не проживут) обещают 10-15 лет жизни.
2. Сейчас банально стекло от винных бутылок с трудом перерабатывают. А вы предлагаете еще туда всякой опасной шняги добавить? ;-)
3. Они есть. Кстати. Железо-никелевые. Живут больше 100 лет. Но... Для жизни требуют обслуживания...
4. Ха. Ха. Ха! Вы хорошо пошутили. На самом деле, таких электростанций нет. Ни угольных, ни ядерных, ни фотоэлектрических. Обслуживать, так или иначе - придется.
Это если что самая обычная идея на форумах.
"Давайте покроем крышу фотоэлементами и будем получать дармовую электроэнергию.
Отсюда и мои требования к этим фотоэлементам.
Например в США такой реактор разрабатывает компания TerraPower, среди известных лиц финансирующих этот проект числится и Билл Гейтс.
Только реактор что-то не построен. Наверно одного желания мало, чтобы построить реактор с жидким натрием, который нарабатывает оружейный плутоний надо сильно попотеть. А реакторы на быстрых нейтронах уже построены и работают, а значит прогресс в этой отрасли идёт. Конечно и в США могут когда-нибудь построить этот реактор для работы с обедненным ураном, только им то надо всё делать с нуля, а у Росатома задел уже есть.
Но... Все еще... Хоть к 2020304050-му году и .... но "ВИЭ", кроме ГЭС - это для электрической сети _нагрузка_. На каждый ватт солнечной или ветро-электростанции в энергосистеме должен быть как минимум ватт от дизельных или газо-поршневых электростанций.
Ага.
Турбины ТЭС, даже газовые, не успевают раскрутиться, если вдруг стих ветер или набежала тучка. ГАЭС - тоже не успевают переключиться с накопления энергии на отдачу энергии... Процесс занимает минуты, за которые энергосистема успевает рухнуть. Упс :-(
Германия все еще не словила глобальный блэкаут исключительно из-за растущей доли газовых ТЭЦ в энергетике и экстренных закупок энергии с АЭС во Франции. Но... в секундах от полного блэкаута всей Германии - они бывают достаточно регулярно. Эти моменты очень хорошо видно на графиках спотовых оптовых цен на электричество. При цене для бюргера 30+ центов за кВтч - оптовая цена регулярно бывает отрицательной - "только возьмите, чтобы куда-нибудь деть электричество с наших ветряков", но так же бывает и по 70-80 центов за кВтч - "только продайте нам электричество по любой цене, чтобы нам не пришлось устраивать веерные отключения всех").
Вся эта "зеленая" энергетика это тупиковый путь. Потребности в энергии у человечества все время растут, а количество площадей которые можно засеять солнечными панелями и ветряками ограничено. Да и не слишком понравится природе такая "энергетика" Даже в Сахаре есть своя живность которая вряд ли будет рада если ее среду обитания накроют солнечными панелями. А уж в Европе земли-то не жалко под эти "инициативы"?
Ваня, то что вы пишите просто чудовищная нелепость и полное непонимание предмета, запасов фотоэлетрики на планете более чем достаточно, их раз 500 больше чем потребностей человечества в ЭЭ.
Для наглядности представьте себе фотолектрическую ЭС расположенную где-нибудь в Алжире и занимающую там площадь примерно в 260 тыс. км. кв. (11% территории страны). Предположим что такая станция оборудована фотоэлектрическими панелями со стандартным КПД в 20%, при этом сами панели занимают только 2/3 площади самой станции, остальное это технологические проходы, т.е. примерно так как и устроены такие станции в реальности. Так вот такая гипотетическая станция за год выработает около 25 трлн кВт*ч ЭЭ, т.е. столько же сколько вырабатывают за год все ЭС мира.
Так что именно за ВИЭ будущее, а атомная энергия от станций деления может быть на подхвате, как вспомогательный источник ЭЭ.
"Так что именно за ВИЭ будущее, а атомная энергия от станций деления может быть на подхвате, как вспомогательный источник ЭЭ. "
Атомная энергетика -- ничуть не менее возобновляемая, чем ВЭС и СЭС. Здесь про это даже текст был -- объясняли, почему так. Но дело даже не в этом.
А в том, что в умеренном климате (где находится большинство крупных экономик мира) ВЭС и СЭС обречены быть на подхвате. А не АЭС, Все просто: зимой потребность в первичной энергии здесь в разы больше, чем летом. А выработка СЭС зимой сильно ниже нормы. А энергию от ВЭС не запасти. Поэтому чтобы круглый год быть основным источником энергии ВЭС надо делать в разы больше, чем их потребуется летом. А это значит цену за кивтч в разы выше, чем мы имеем от них сейчас.
То есть в будущем возможны только два варианта: основная масса первичной энергии от сжигания ископаемого топлива (чтобы закрыть зимний пик), а летом -- ВЭС и СЭС. Либо АЭС и АТЭЦ чтобы закрыть зимний пик, и СЭС и ВЭС как вспомогательные источники энергии.
Все.
Я вас уже просил не повторять цитаты из моих сообщений, это только ухудшает восприятие вами написанного, просто выделяете абзацы - этого вполне достаточно.
Через 10 лет КПД фотоэлектрических панелей превысит 30% (двуслойный вариант), а её себестоимость снизится в 2 раза, появятся и химические аккумуляторы с себестоимостью не более $30 кВт*ч хранимой энергии, это позволит создавать фотоэлектрические станции контролируемого потока энергии (фотовольтаические панели двойной площади + аккумуляторы) которые будут производить конкурентоспособную энергию и на высоких широтах, сейчас такие станции начинают строить в южных штатах США для полного вытеснения ими традиционной электроэнергетики.
Все технологии быстро совершенствуются и цены падают.
В секторе натурального, а не товарного электричества, такой переход осуществится ещё ранее к средине 20х.
Сейчас же прорабатывают вариант накопления тепловой энергии в летний период с помощью специальных станций использующий желобковые параболические зеркала в специальных веществах теплоносителях, где она запасается виде либо циклически обратимой химической реакции, или в виде разных аллотропических состояниях одного вещества.
Энергия будет накапливаться в специальных танках в летний период, а в зимний эти вещества будут прокачиваться через специальные реактор-бойлер который будет осуществлять подогрев водяного теплоносителя, отработанное исходное вещество будет откачиваться в другой танк до летнего периода, когда пройдя через желобковый коллектор оно вновь накопит энергию и поступит в танки первого типа.
Такое решение должно решить вопрос теплофикации в зимний период за счёт избыточного солнечного излучения в летний. Это так же перпетум мобиле, причём местный и экологически безвредный...
" вас уже просил не повторять цитаты из моих сообщений, это только ухудшает восприятие вами написанного, просто выделяете абзацы - этого вполне достаточно."
У меня другая точка зрения на этот вопрос.
"Через 10 лет КПД фотоэлектрических панелей превысит 30% (двуслойный вариант), а её себестоимость снизится в 2 раза, появятся и химические аккумуляторы с себестоимостью не более $30 кВт*ч"
И даже если бы это было так -- этого ничего бы не изменило. Уже сейчас в цене солнечного киловатт-часа половина составляет установка, и это доля не может упасть. То есть падение цены солнечной батареи в два раз и рост КПД в 1,5 раза дали бы понижение стоимости в сравнении с нынешними лучшими образцами (25% КПД в серии) в районе полтора раз. Это никак не решает ни проблему конкурентоспособности в умеренно климате с низким КИУМ (там разрыв с газовой ТЭС не 1,5 раза. а выше), ни проблему того, что для покрытия зимнего пика энергии СЭС не годится при лююых аккумуляторах: зимой солнца мало..
"Сейчас же прорабатывают вариант накопления тепловой энергии в летний период с помощью специальных станций использующий желобковые параболические зеркала в специальных веществах теплоносителях, где она запасается виде либо циклически обратимой химической реакции, или в виде разных аллотропических состояниях одного вещества. "
Типовой потребление тепла крупной страны -- от триллиона "тепловых" киловатт-часов. Запасти такое количество энергии от лета на зиму можно. Но экономика ляжет: слишком дорого. Даже при цене 100 долларов за квтч (сейчас, кстати, это стоит дороже), запасти триллион "тепловых" киловатт-часов обойдет в 140 трлн долларов для, например, одной только России. Эта цифра заметно выше мирового ВВП. Так что оставьте, это фантазии.
Так то в Алжире дорогой. У вас ведь не Алжир. И тем более у нас. Тащить электроэнергию из Африки это малость сильно дорого и ведет к неслабым потерям. Ну да там где солнце жарит круглый год и полно пустынь фотоэлектрика может занять свою нишу. Но даже в Украине это сильно сомнительная затея. Я уж не стану рассказывать такому специалисту что производство фотоэлектрики в глобальных масштабах дело недешевое и ни разу не безвредное. Ведь чтобы наказать бензоколонку все средства хороши.
Вы еще найдите столько панелей с КПД 20%. Их сейчас физически произвести негде. А потом придумайте, куда эти панели утилизировать через 10 лет (ну или докажите, что фотоэлектрика действительно способна работать больше). Ах. Да. Не забудьте мойщиков панелей учесть и воду для смывания с этих панелей песка.
После всего этого придумайте какие нужно применить и куда коэффициенты, чтобы спрятать миллиарды долларов прямых убытков.
Некто, что же вы все еще молчите? Где ваши панели с КПД 20? Где гарантированная утилизация этих панелей? (не надо предлагать "закопать". Закопать и ТЭЦ, и АЭС можно. Вы же тут обещаете "экологически безопасное электричество"!)
Слава, слава, славному Маску, за то что он умница, трудоголик, визионер и первопроходец, не говоря уже о том что прекрасный инженер и гениальный организатор производства.
А теперь спокойно и с карандашом, и калькулятором в руках проанализируем почему это так.
Плотность солнечного излучения на уровне моря в летний день составляет 0,9 кВт. Для широты Анкары и южнее с учётом всех факторов снижения мощности излучения в течении суток и с учётом времени года 1 м кв. солнечных панелей при КПД в 20% вырабатывает усреднённо => 0,4 кВт*ч электроэнергии в сутки, или примерно 140 кВт*ч в год.
Если предположить что все автомобили в США заменены на электрические, то мы получим парк из 300 млн. авто. Если положить на каждый автомобиль ежегодный пробег 24 тыс. км, то, исходя из пропорции 22 кВт*ч (включая потери при зарядке) на 100 км пробега, получаем что на каждый такой электро-автомобиль должно приходиться примерно 5300 кВт*ч/год. Тогда для приведения в движения всего национального парка понадобится => 1,6 трлн. кВт*ч электроэнергии.
И если принять во внимание что в 2015 году в США было выработано 4,3 трлн. кВт*ч электрики, то становится ясно что дополнительная генерации должна составить всего 37% от уже вырабатываемой.
А понадобится на это 11600 млн. м кв. = 11600 км кв. территории США. Если предположить что все панели сконцентрированы в одном месте и образуют фотовольтаическую ферму, то надо эту площадь увеличить ещё в 1,5 раза для создания технологических проходов, т.е. до 17400 км кв.
Площадь такого относительно небольшого штата как Алабама (30е место) занимает 135 тыс. км кв. Т.е. все солнечные батареи, необходимые для приведения в движения национального парка из 300 млн электро-автомобилей в течении года, можно было бы разместить на территории менее чем 13% небольшого штата Алабама. ВСЕГО ТО!!!
А сколько спрашивается могла бы вырабатывать крыша одного среднего частного домовладения площадью 100 м кв. (строение 10х10м)???
Ответ: в сутки — 40 кВт*ч, в месяц — 1200 кВт*ч.
Если пробег среднего автомобиля в год составляет 24000 км, то в месяц это составит — 2000 км, или 440 кВт*ч.
Т.е. крыша за месяц выработает электрики на зарядку 2 автомобилей (с общим пробегом 4000 км) и ещё останется 320 кВт*ч излишка, который можно потратить на электрификацию дома или даже на продажу в сеть.
Вывод: солнце великий источник энергии и мы только приступаем к его использованию в целях выработки электроэнергии.
Далее, пробег 100 км на электрике по тарифу $ 0,15/кВт*ч (что легко уже сейчас могут дать солнечные панели) => $3,3. На бензине же, из расчёта 8 л на 100 км, при цене $0,8/л (это при цене нефти в $60 за бар) => $6,4. Т.е на электричестве почти в 2 раза дешевле. А ведь впереди ещё появление новых батарей с КПД более 30%.
Таким образом электричество побеждает на всех фронтах.
"Плотность солнечного излучения на уровне моря в летний день составляет 0,9 кВт. Для широты Анкары и южнее с учётом всех факторов снижения мощности излучения в течении суток и с учётом времени года 1 м кв. солнечных панелей при КПД в 20% вырабатывает усреднённо => 0,4 кВт*ч электроэнергии в сутки, или примерно 140 кВт*ч в год. "
Нет. КИУМ СЭС в реальной жизни от 0,1 до 0,2. Солнечная постоянная -- 1,0. То есть квадратный метр солнечных батарей при КПД 20% за год вырабатывает от 170 до 340 квтч в год, примерно. В зависимости от облачности. которую ваш карандаш не заметил -- а она важнейший фактор КИУМ. Средняя величину можно для простоты принять за 200 квтч, то есть вы раза в полтора неодооценили выработку солнечных батарей.
"Если предположить что все автомобили в США заменены на электрические, то мы получим парк из 300 млн. авто."
В США никак не 300 млн автомобилей. Конечно же их меньше.
"А сколько спрашивается могла бы вырабатывать крыша одного среднего частного домовладения площадью 100 м кв. (строение 10х10м)??? Ответ: в сутки — 40 кВт*ч, в месяц — 1200 кВт*ч. "
Это невыгодно. Электроэнергия с крыш домов в 1.5 раза как минимум дороже, чем от СЭС вне городов.
"Таким образом электричество побеждает на всех фронтах. "
Я только одного не понял: какое отношение ваш комментарий имеет к теме статьи?
Нет, Березин, в корне не так, вы вопросом просто не владеете и занимаетесь тут пропагандой ненужной атомной энергии, одновременно демонстрируя своё заскорузлое невежество.
Вот вам цитата из навскидку найденной статьи:
"...В безоблачный день поток солнечной энергии, достигающий земной поверхности в местный полдень, обычно находится в интервале от 700 до 1300 Вт/м2 в зависимости от широты, долготы, высоты над уровнем моря и времени года..."
А вот и ссылка на неё: http://attex.net/RU/se2.php
Так что принятая мною величина в 900 Вт/м кв вполне приемлемая как и вывод о том что каждый кв м будет вырабатывать примерно 0,4кВт*ч за сутки, так и реальные фотофермы и вырабатывают.
Далее, натуральное электричество (т.е. с крыш домов) гарантированно дешевле чем покупное сетевое, так как не содержит прибыли генерирующих и сетевых компаний, в настоящий момент оно находится в южных штатах США на уроне $0,08/кВт*ч и менее, тогда как тарифы там повсеместно выше $0,12/кВт*ч. И что главное цены продолжают падать, и к 30му году ополовинятся.
Так что всё, шах и мат всем иным видам энергии, включая и так рекламируемую вами атомную (самую дорогую в США) - вот это и есть связь с осуждаемой статьёй...
"Нет, Березин, в корне не так, вы вопросом просто не владеете и занимаетесь тут пропагандой ненужной атомной энергии, одновременно демонстрируя своё заскорузлое невежеств:о"
Нет, вопросом не владете именно вы. Вот определение максимума солнечного излучения: https://ecgllp.com/files/3514/0200/1304/2-Solar-Radiation.pdf https://www.researchgate.net/post/One_of_the_best_climate_condition_in_the_world_where_Solar_photovoltaic_system_performance_is_maximum_in_a_year https://ag.tennessee.edu/solar/Pages/What%20Is%20Solar%20Energy/Sun%27s%20Energy.aspx и много других еще можно привести. И везде там "The Sun's rays are attenuated as they pass through the atmosphere, leaving maximum normal surface irradiance at approximately 1000 W /m2 at sea level on a clear day."
1000, а никак не 900.
Еще раз позволите себе называть другого невеждой , или как-то иначе оскорбить сходным образом -- и это станет вашим последним комментарием здесь. Дефицит знаний у вас удивительным образом сочетается с готовностью нахамить.
" Так что принятая мною величина в 900 Вт/м кв вполне приемлемая как и вывод о том что каждый кв м будет вырабатывать примерно 0,4кВт*ч за сутки"
Нет, ваши результаты занижены. поскольку в не знакомы с типичными значениями КИУМ для СЭС. Вше я привел их.
"Далее, натуральное электричество (т.е. с крыш домов) гарантированно дешевле чем покупное сетевое"
Нет, оно безусловно дороже: "Solar farm installation costs are typically between $0.82 to $1.36 per watt. That means that a 1 megawatt (MW) solar farm would cost between $820,000 and $1.36 million.
These figures are based on the SEIA’s average national cost figures in Q1 2020. The figure I’ve quoted above also assumes that you already have the land to build the solar farm on.
Solar farms are much cheaper to build and operate than rooftop solar systems. SEIA stats show that residential solar panel systems — which are typically under 20 kW —cost $2.84 per watt.
In other words, the cost per watt for a solar farm is well under half the cost of installing residential solar power.
The low cost of solar farms is also why utilities are increasingly using solar farms when adding new power generation capacity; it’s not just cheaper than rooftop solar, but competitive with most other energy sources, as well"
https://www.solarreviews.com/blog/what-is-a-solar-farm-do-i-need-one
https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2015/07/30/which-is-cheaper-rooftop-solar-or-utility-scale-solar/#8dbde561e5da
и т.д.
" так как не содержит прибыли генерирующих и сетевых компаний,"
Оные прибыли -- это проценты. А солнечные батареи на крышах домов обходятся вдвое дороже, чем ан крупной СЭС. Именно поэтому электричество от последних и дешевле.
"в настоящий момент оно находится в южных штатах США на уроне $0,08/кВт*ч и менее, тогда как тарифы там повсеместно выше $0,12/кВт*ч"
Стоимость электроэнергии с с солнечных панелей от кыш сегодня везде выше 12 центов за киловатт-час, а вот у крупных СЭС гораздо меньше: "utility-scale PV power costs will range from 6.6¢/kWh to 11.7¢/kWh across all scenarios, while projected power costs for a typical, customer-owned rooftop PV system will range from 12.3¢/kWh to 19.3¢/kWh". https://www.forbes.com/sites/jamesconca/2015/07/30/which-is-cheaper-rooftop-solar-or-utility-scale-solar/#8dbde561e5da
" что главное цены продолжают падать, и к 30му году ополовинятся. Так что всё, шах и мат всем иным видам энергии, включая и так рекламируемую вами атомную (самую дорогую в США) "
Проблема ваших фантазий в том. что они ни на что не опираются. Падение цен на солнечные батареи остановилось уже в прошлом году. Нет ни одного прогноза снижения стоимости солнечной энергии ни в два, ни даже в 1,5 раза к 2030 году (поэтому у вас нет и ссылок на такие прогнозы). Они есть только внутри ваших фантазий, увы.
Но дело даже не в цене. Ниже я написал, в чем дело.
Бред, даже не стал читать этот бред, у меня куча информации на этот счёт накоплена, я тщательно проработал этот вопрос и понял что ВИЭ и прежде всего фотоэлектрика, которая вскоре превзойдёт ветровую энергию) победит все остальные виды энергии.
Вот например данные по китайской фотоэлетричесток станции построенной несколько лет назад где-то посредине между Пекином и Шанхаем. Её площадь 300 га, и она вырабатывает за год по факту 220 млн кВт-ч, и это уже не расчётная величина, а показания счётчиков.
Из этого следует что её каждый кв. м. вырабатывает 73,3 кВт*ч/год. Но во-первых: там стоят панели с КПД на 16% (а не 20% которые я приводил в своих расчётах выше), а во-вторых: это полевая станция, а не крыша, и для её реализации надо оставлять технологические проходы, которые уменьшат реальную площадь панелей на 40% от площади самой станции, так что при пересчёте вы и получите примерно приводимую мною выше величину в 140 Квт*ч/м кв.
Всё это факт, точка.
По ценам не буду даже комментировать, в 2020 цена на натуральное ЭЭ от панелей обойдётся калифорнийцу на 40% дешевле чем сетевое электричество. И цены продолжают падать и за 10 лет будут ополовинены...
"Бред, даже не стал читать этот бре"
Конечно вы не стали читать ссылки, которые я привел.
Ибо ответить вам на мои слова нечего, вот и прячете голову в песок.
"Всё это факт, точка."
Вы фантазируете -- причем без ссылок. Это не не то что не факт, а просто ваши голые слова. В отличие от пруфов, которые привел я.
"По ценам не буду даже комментировать, в 2020 цена на натуральное ЭЭ от панелей обойдётся калифорнийцу на 40% дешевле чем сетевое электричество. И цены продолжают падать и за 10 лет будут ополовинены... "
И опять у вас ноль ссылок -- а у меня выше приведены пруфы, опровергающие ваши голословные оценки.
Пока вы будете так вести дискуссию -- у вас будет получаться только все сильнее и сильнее дискредитировать вашу точку зрения.
Кажется ваш опонент натягивает сову на глобус и приравнивает Калифорнию к остальному миру. Возможно в Калифорнии реально выгодно солнечные электростанции. Но там как бы география сопутствует. Юг США, плюс наверняка есть какие-то гос плюшки, скидки, субсидии из-за "экологичности".
Только ни в коем случае нельзя упоминать, сколько человек в год каждый год падает с крыш домов при монтаже солнечных панелей или при очистке их от мусора и прочих опавших листьев. И никак нельзя упоминать количество сгоревших домов из-за того, что вовремя не убрали упавший на солнечную панель листик с дерева...
Надо добавить ещё нельзя упоминать ПОГОДУ! Солнечная погода должна быть 24 часа в сутки,365 дней в году! В космосе такое наверное бывает, жаль мы не в космосе! Ночь, облачная погода, снег, СНЕГ, Осень, зима-враги солнечной энергетики. Почему-то адепты эко панелей это не замечают
Мне показалось, или вы написали АНКАРА? АНКАРА? Та самая которая в ТУРЦИИ? Как бы не уместно сравнивать Анкару и более северные страны. В том числе и США(частично). Так же ваша методичка расчёта берёт Идеальные, повторюсь ИДЕАЛЬНЫЕ погодные условия. У вас там, чёт нет поправки на пасмурную погоду, или на ВРЕМЕНА ГОДА! Зимой как бы меньше интенсивность излучения,(в смысле на местности, на земле, а не на солнце) чем летом.
Всё замечательно.
У меня лично лишь _один_ вопрос к г-ну Березину:
А можно как-то иначе оформлять посты?
В нынешнем виде это нечитабельно - особенно там, где ответ идёт на конкретную цитату.
Иногда в самом деле интересно читать, но настолько затруднительно, что приходится отказывать себе в удовольствии (((
Если вы под постами имеете в виду комментарии -- то как вы считаете их надо поменять? Чтобы было удобнее?
[quote=Александр Березин]Если вы под постами имеете в виду комментарии -- то как вы считаете их надо поменять?[/quote]
Жалко, что нельзя оформить цитату, хотя движок и на [b]WordPress[/b].
http://www.wordpressplugins.ru/komments/bbcode-rabochaya-versiya.html
Через @, возможно. Чтобы было проще визуально понимать, кто кому отвечает. Или формат "reply", как в популярных соц. сетях.
Ну это вопрос скорее к редакции сайта )) а конкретно к людям которые занимаются его "улучшением" Мне тоже не нравится мелкий шрифт и спрятанные под плюсами коменты но я обычный читатель и мое мнение значит еще меньше, чем мнение журналиста Березина.
Где именно и что не так?
Если верить попмеханике то японцы таки решились сбросить воду с Фукусимы. Вот только и местных рыбаков можно понять. Ведь миф сформирован и будь там вода даже кристально чистой все равно морепродукты из региона перестанут покупать. И никакие анализы не помогут. Пока не появится новая экологическая или иная страшилка и народ с протестными настроениями не перебежит туда. https://www.popmech.ru/technologies/news-633053-v-yaponii-solyut-radioaktivnuyu-vodu-s-fukusimy-v-more/
"Ведь миф сформирован и будь там вода даже кристально чистой все равно морепродукты из региона перестанут покупать"
Сложно не согласиться. Но вопрос в том, что с мифами в любом случае придется бороться. Извините, но 0,12 мкЗв - это фон. Устраивать из-за этого панику -- ну, эээ....
"Пока не появится новая экологическая или иная страшилка и народ с протестными настроениями не перебежит туда. "
С одной стороны, возможно вы правы. С другой -- миф о перенаселении и скором исчерпании ресурсов сгенерировали в 1960-х. Прошло 60 лет, появилось еще два -- радиофобия и фобия глобального потепления, такие же безосновательные при внимательном ознакомлении. И что? Пропал ли от этого миф о "перенаселении Земли", и "нехватке ресурсов"? Да нет. Только этим летом убеждался, когда тут был текст по демографическому будущему. То есть появление новых мифов, увы, не означает вытеснения старых, по крайней мере, не всегда.
Справедливости ради я поддерживаю рыбаков. Потому что у японцев уже есть опыт употребление в пишу "металлической" рыбы.(деревня Минамата). Не забывайте что уран не только радиоактивный но и с*ка ядовитый.
Все путают отходы ядерной технологии и отработанное ядерное топливо.
Топлива мало а вот отходов очень много - посмотри на Чернобыле отстойник
Никакой путаницы нет: в Германии и США отработавшее ядерное топливо (по-русски оно называется именно так. а не отработанное -- потому что до "отработки" ему сотни циклов, оно только один цикл отработало, на сегодня, в норме) -- это отходы и так оно и классифицируется (ибо им негде его перерабатывать). А у нас -- нет. Потому что есть где.
"Топлива мало а вот отходов очень много - посмотри на Чернобыле отстойник"
Радиоактивность падает по правилу 7 на 10 -- через неделю она в десять раз ниже, чем через сутки, а через семь лет в 10 раз ниже, чем через год. . С Чернобыля прошло 1750 недель. Это значит, что вся эта техника уже давным-давно нерадиоактивна: наведенная радиоактивность на технике не дает изотопов, достаточно живучих, чтобы просуществовать столько времени и при этом излучать.
Только неграмотность и эпидемия страха не дает пустить весь этот металлолом в переплавку.
П.С.: прошу прощения, я недооценил украинскую атомную отрасль. Пишут, что:
"Самый известный из пунктов временной локализации радиоактивных отходов (ПВЛРО) «Россоха»– 20-ти гектарный, ныне ликвидированный, “отстойник” зараженной техники, где технику разместили в ожидании естественного снижения дозы до приемлемых значений....Сейчас вся техника «Россохи» фрагментирована и «повторно запущена в хозяйственный оборот»."
https://chnpp.gov.ua/ru/infotsentr/neofitsialno/193-press-tsentr/neofitsialno/4840-khranilishcha-chernobylskoj-zony-ili-pochemu-khoyat-ne-mogilnik-ru
Так что назвать это "радиоактивными отходами" можно только при очень большом желании. Но без каких-либо оснований.
Уже в 2011 году там спокойно лазили "сталкеры" и снимали вполне качественные фоточки рядом с техникой. http://stalkeruz.com/galereya/selo-rassokha.html. Конечно 25 микрозивертов в час (на фото) еще довольно опасная доза, но сделана фотография 10 лет назад. Впрочем даже на сайте откуда вы сдернули фотку у авторов возникает вопрос: "Постає питання: - куди зникло все внутрішне обладнення і двигуни, де вони зараз використовуються?!" То есть кто-то успел расковырять технику и растащил на детальки (2009 год)
автор с объемами отходов от АЭС, мягко говоря, лукавит. Он не учитывает облученное оборудование с нацеленной радиоактивностью. Это железо, бетон и куча другого оборудования, которое не подлежит переработке, а фонить будет очень долго
Хотелось бы увидеть хоть какие-то цифры под таким смелым заявлением.
"автор с объемами отходов от АЭС, мягко говоря, лукавит"
Где именно автор лукавит с отходами от АЭС? Конкретную цитату пожалуйста, пока это лишь пустые слова.
Если же вы смешиваете понятие "отработавшее ядерное топливо" и "отходы от АЭС" -- хотя в тексте прямо указано, что это некорректно, поскольку ОЯТ в основном не отходы -- то тут виноват не автор, увы.
"Он не учитывает облученное оборудование с нацеленной радиоактивностью. Это железо, бетон и куча другого оборудования, которое не подлежит переработке, а фонить будет очень долго "
После остановки реактора заметно "фонить" может только сам реактор. Это относительно небольшое сооружение -- например, для гигаваттного ВВЭР-1000 размеры 11х4,5 метра. После 60 лет работы и остановки реактора, здание вокруг спокойно демонтируют, а сам реактор - заполняют глиняной пылью (водоупор), обкладывают дерном и засаживают его травой. Получается зеленый холмик. Через 300 лет "фонить" засыпанное будет на уровне естественного фона, и эту сталь можно будет выкопать и переплавить.
За 60 лет работы ВВЭР-1000 дает 0,48 триллиона киловатт-часов. Холмик 11 на 4,5 метра после этого -- внутри зоны АЭС, где рядом построят новые реакторы -- это не очень много. Тем более, через 300 лет его все равно можно заровнять, и строить на его месте новый энергоблок.
Автор лукавит немного в другом. На деле Россия отнюдь не мировой лидер в производстве энергии на АЭС. Да и по количеству их заметно отстает от тех же США и Франции. Хотя соотношение постепенно меняется - новых реакторов там строят мало. Но чтобы догнать и перегнать США у которых 99 действующих, России (у нас 37) придется очень поднапрячься. Уж скорее лидером станет Китай.http://www.aem-group.ru/mediacenter/informatoriy/skolko-atomnyix-stanczij-rabotaet-v-mire-i-v-rossii.html
"Но чтобы догнать и перегнать США у которых 99 действующих, России (у нас 37) придется очень поднапрячься. "
В США практически не строят новые реакторы, поэтому обгон этой страны -- скорее вопрос времени. А вот Китай, да, обогнать вряд ли выйдет.
Примерно полвека, если брать нынешние темпы строительства в России, а в США полностью заморозить.
С другой стороны это разбивает аргументы "зеленых" что немало нафлудили в этой и смежных темах. На самом деле атомный Мордор находится в Европе и США. Достаточно на карту размещения АЭС глянуть. Впрочем они все равно придумают что сказать. Предвижу доводы в духе "в США атомные станции хорошие, а в России плохие" и "кремлебот, агент путина и по методичке работаешь"
Наслушались рекламы Росатома?:) Площадь загрязнения от угля посчитали. Молодцы! А теперь сравните с площадью загрязнения плутонием после Кыштымской аварии. Это десятки тысяч квадратных километров. Период полураспада плутония 239 составляет 23 тысячи лет. Кроме плутония там полно было и цезия и стронция.
Вспомним ещё большие выбросы в результате аварии в Фукусиме, Чернобыле.
Считать опасность обедненного гексафторида урана по радиоактивности урана - явное лукавство. Тот миллион тонн ГФУ, что есть в России, относится к 1 классу опасности - высший класс опасности для человека. По сравнению с ним стеклопластик абсолютно безобиден. Полезный фтор из него получать можно, но, по заявлению представителей Росатома убыточно.
Идем дальше. При делении килограмма урана или плутония получаем около килограмма продуктов деления, среди которых такие замечательные радионуклиды, как Технеций-99, Йод-129, Цезий-135 и другие, с периодами полураспада в сотни тысяч и миллионы лет, так что дождаться их распада "до уровня фона" придется уже следующей цивилизации.
Далее. Дожигаем минорные актиноиды в расплаве. При этом из выгорающего топлива и самих этих актиноидов образуются продукты распада. Минорных актиноидов становится меньше, а суммарный объем радиоактивных отходов только больше! Ради чего сыр-бор?
Идем дальше. Ваше замечательное предложение засадить травкой корпус реактора, почему-то не получает практического воплощения в мировой практике. Игналинская АЭС уже тридцать лет выводится из эксплуатации, потратили миллиарды евро и работы ещё лет на 10-15. Опыт США по выводу из эксплуатации до "зеленой лужайки" показывает, что с одного объекта типа Ферналдса образуется несколько миллионов кубометров радиоактивных отходов разного класса опасности. И стоит эта операция под 5 гигадолларов.
Для замкнутого ядерного топливного цикла нужны реакторы-наработчики на быстрых нейтронах, а строим мы пока больше легководные. Чем топить будем? Кстати, реактор-дожигатель на расплавленной соли тоже ведь на тепловых нейтронах, т.е. ему тоже подавай наработанный плутоний-239 или выкопанный уран-235. Сам он не наработчик топлива.
Я не противник ядерной энергетики и даже не против быстрых реакторов, но, захотелось внести немного скепсиса в Ваш радужный рассказ:)
Ну я тут уже приводил карту на которой видно кому на самом деле надо беспокоиться о вреде ядерной энергетики. В США и Европе плотность атомных станций в десяток раз выше чем в России. Что до Кыштымской аварии то вот заглянул на сайт посвященный ужасам жизни в ядреной зоне. Тут же смотрю фоточка интересная. Про то что прямо все вокруг умерли рассказывает 71-летняя бабуленция. Вполне себе политически активная. Да и сам поселок (Татарская Караболка) не выглядит таким уж заброшенным. Коровки ходят отнюдь не двухголовые. https://www.currenttime.tv/a/28769685.html
Нда, глянул. Ну, что сказать.
Когда я был молодым человеком, опрашивал ветеранов Второй мировой. С нашей стороны больше половины из них утверждал, что видел воздушные десанты немцев. Между тем, из документов достоверно известно, что никто из опрошенных не служил в том единственном месте Восточного фронта, где был единственный немецкий воздушный десант ВОВ,
Так и тут. Бабушка, конечно, может долго рассказывать, но число зивертов рассказывает куда больше. А вот его она упорно не называет.
Ну а то, что там рассказывают про онкологию -- вообще бесстыжее вранье. Еще нигде, ни после ядерной аварии, ни после атомной бомбардировки (Япония) не удалось достоверно выявить увеличения числа онкобольных среди подвергшегося воздействию населения. А Кыштымская авария была уж куда послабее чернобыльской.
Ахинея про "Местные рассказывают, что те, кто был в момент аварии в поле на работах, мгновенно почувствовали себя плохо — из ушей и носа у них пошла кровь, кого-то стало рвать кровью." -- крайне впечатляет. Там не было вообще ни одного погибшего от лучевой болезни -- и даже ни одного случая самой лучввой болезни. Даже на предприятии, не то что среди местных жителей.
"А теперь сравните с площадью загрязнения плутонием после Кыштымской аварии. Это десятки тысяч квадратных километров. Период полураспада плутония 239 составляет 23 тысячи лет. Кроме плутония там полно было и цезия и стронция."
Справочно: изотопы с периодом полураспада в 23 тысячи лет могут быть опасными для человека лишь в весьма заметных дозах, потому что это относительно _долгоживущие_ изотопы.
Поэтому реальная площадь, где после Кыштымской аварии и сегодня нежелательно жить, сегодня равна нулю.
Вообще, стоимость всех голословные заявления "там-то загрязнено" без цифр фона "там" в зивертах -- равна нулю.
"Вспомним ещё большие выбросы в результате аварии в Фукусиме, Чернобыле."
Во всей зоне обеих аварий вполне безопасно жить ((только не внутри реактора, конечно, но туда и не попадешь). Барьеры на пути проживания там -- чисто психологические. радиофобия называется.
И даже в момент аварии уровни загрязнения на Фукусиме были такими, что 100% эвакуированных оттуда эвакуировали зря -- как и 90% эвакуированных из Чернобыльской зоны: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0957582017303166
"Считать опасность обедненного гексафторида урана по радиоактивности урана - явное лукавство. Тот миллион тонн ГФУ, что есть в России, относится к 1 классу опасности - высший класс опасности для человека. По сравнению с ним стеклопластик абсолютно безобиден."
Явное лукавство -- это поступать так, как делаете вы, сравнивая ОГФУ, хранящийся в герметичных бочках, со стеклопластиком, закопанным на свалке. А также не упоминать, что ОГФУ опасен вовсе не радиацией, а химически -- то есть в емкостях, где он хранится, абсолютно безопасен для человека. Банальная плавиковая кислота куда опаснее ОГФУ. Что же вы не выступаете за ее запрет?
"Полезный фтор из него получать можно, но, по заявлению представителей Росатома убыточно."
Дайте, пожалуйста, ссылку на такое "заявление".
Мне будет очень интересно посмотреть, как вы вьетесь ужом на сковородке, пытаясь найти такое заявление, которое бы еще попутно не упоминало, что ОГФУ в окись урана Росатом будет переработать так и так, поэтому фактически фтор там -- всего лишь полезный побочный продукт.
"Идем дальше. При делении килограмма урана или плутония получаем около килограмма продуктов деления, ."
95% урана в ядерном топливе вообще никогда не делится. Поэтому никаких продуктов деления от него остаться не может. В принципе. Как уже пояснено в тексте, один килограмм урана в ядерном топливе дает _30 грамм_ продуктов деления. Еще раз: _тридцать грамм_.
"среди которых такие замечательные радионуклиды, как Технеций-99, Йод-129, Цезий-135 и другие, с периодами полураспада в сотни тысяч и миллионы лет, так что дождаться их распада "до уровня фона" придется уже следующей цивилизации"
Технеций -99 при распаде топлива образуется в настолько малых количествах, что этого полезного в медицине изотопа не хватает настолько, что цены на него -- сумасшедшие. сто тысяч долларов за килограмм: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cen-v039n009.p052 Технеций в продуктах деления -- это благо, а не проблема.
Йод-129 имеет настолько долгую жизнь, что, как и все долгоживущие радионуклиды, радиационно весьма безопасен.
Цезий-135 распадается _два миллиона лет_. Это исключает его радиационную опасность для человека: все долгоживущие изотопы выделяют слишком мало частиц в единицу времени.
"так что дождаться их распада "до уровня фона" придется уже следующей цивилизации"
Цезий-135 радиобезопасен, а технеций -- ценность, заметно дороже золота. И вы не поняли тезисы статьи: в реакторе-дожигателе продукты его наработки имеют уровень излучения на уровне природной урановой руды уже через 500 лет. То есть через 500 лет его просто положат обратно в рудник, и все.
"Идем дальше. Ваше замечательное предложение засадить травкой корпус реактора, почему-то не получает практического воплощения в мировой практике."
Я описал уже действующую в России методику обращения со старыми реакторами: https://www.riatomsk.ru/article/20150803/yadernij-reaktor-seversk-vivod-iz-ekspluatacii/
"Игналинская АЭС уже тридцать лет выводится из эксплуатации, потратили миллиарды евро и работы ещё лет на 10-15. Опыт США по выводу из эксплуатации до "зеленой лужайки" показывает, что с одного объекта типа Ферналдса образуется несколько миллионов кубометров радиоактивных отходов разного класса опасности. И стоит эта операция под 5 гигадолларов."
Проблемы индейцев -- а равно и США или прибалтов -- в области атомной энергетики Россию не волнуют. В США запрещено и отработавшее ядерное топливо перерабатывать, и? Может нам тоже запретить? Нет? Тогда и в декомиссии реакторов равняться на них нет смысла. Если мозгов не хватает -- легко можно потратить 5 миллиардов долларов на что угодно. Можно даже остановить рабочую АЭС, как прибалты. Это их проблемы -- и их далеко не российского уровня ядерных технологий.
"Для замкнутого ядерного топливного цикла нужны реакторы-наработчики на быстрых нейтронах, а строим мы пока больше легководные. Чем топить будем?"
Справочно: в стране нет дефицита ядерного топлива (и не будет). Поэтому проблемы "чем топить" нет, и не будет. Быстрые реакторы строить в больших количествах сложно: энергопотребление в России не растет, и поэтому не вполне ясно, куда при текущих темпах потребления девать уже имеющийся уран и плутоний (и того и другого довольно много, одного плутония многие тысячи тонн). Куда нам сейчас девать много наработчиков плутония, если бывшего оружейного плутония и так много?
"Кстати, реактор-дожигатель на расплавленной соли тоже ведь на тепловых нейтронах, т.е. ему тоже подавай наработанный плутоний-239 или выкопанный уран-235".
Вы, простите, откуда берете эти "инсайды", что он на медленных нейтронах? Ссылками не поделитесь?
"Сам он не наработчик топлива. Я не противник ядерной энергетики и даже не против быстрых реакторов, но, захотелось внести немного скепсиса в Ваш радужный рассказ:) "
Скепсиса в моем рассказе, если вы читали внимательно, более чем достаточно. Но, боюсь, вы не читали внимательно.
Ну все же ОГФУ - слишком ценный ресурс, чтобы просто закапывать...
Во-вторых, на Тайване однажды решили разобраться. Почему в нескольких домах народ слишком редко болеет и слишком долго не дохнет... Оказалось, что там стальной каркас домов - был сильно загрязнен радиоактивными материалами. Жильцы в год получали 2-3 смертельных дозы в зивертах... Но... Не дохли, как положено, а нагло не болели!
"Технеций -99 при распаде топлива образуется в настолько малых количествах, что этого полезного в медицине изотопа не хватает настолько, что цены на него -- сумасшедшие. сто тысяч долларов за килограмм: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cen-v039n009.p052 Технеций в продуктах деления -- это благо, а не проблема."
И опять мимо. В медицине используется не технеций-99, накапливающийся в реакторах в сотнями Кюри, а технеций-99m с периодом полураспада 6 часов. Тот, что накопился в реакторе, медицине бесполезен. Вы повнимательнее материал изучаете, если не специалист, а то я уже теряю интерес, читая Ваши фантазии.
Ну, и, собственно, о главном: в процессе сжигания топлива масса ядерных материалов уменьшается, но, на величину уменьшения массы ядерных материалов появляются продукты деления, про которые тут стараются не упоминать, а это основная часть активности облученного топлива. И после каждой компании в реакторе топливо надо извлекать, растворять, и тут-то и происходит увеличение объема отходов на порядки. В замкнутом цикле требуется многократный рециклинг урана и, при каждом цикле идет растворение сборок в азотной кислоте и образование новых высокоактивных отходов. В конечном итоге можно сжечь и весь уран, вместо него образуется такое же количество осколочных материалов, но к ним будет добавнего многократно превышающее их массу количество ранее не активных веществ - конструкционных материалов, экстрагентов, высаливателей и т.д. Проблема обращения с этими отходами и их активность на много порядков выше, чем извлеченный из земли природный уран. А ещё больший объем имеют среднеактивные отходы, ещё больший - низкоактивные отходы. Про Теченский каскад слышали? Сколько там миллионов кубометров воды? Или сотен миллионов кубометров? А про образующиеся на АЭС отходы тоже почему-то ни слова, а там тысячи кубов концентратов ЖРО (жидких радиоактивных отходов), ионообменных материалов, загрязненной теплоизоляции... Если все сложить, то куб выйдет не 10 и не 30 метров, а километр. Да, в основном это не ядерные материалы (не делятся и из них нельзя получить делящиеся материалы), но, от этого не легче, т.к. это радиоактивные отходы.
"В медицине используется не технеций-99, накапливающийся в реакторах в сотнями Кюри, а технеций-99m с периодом полураспада 6 часов. Тот, что накопился в реакторе, медицине бесполезен. Вы повнимательнее материал изучаете, если не специалист, а то я уже теряю интерес, читая Ваши фантазии."
Да, я ошибся в этом отношении, не спорю,
Но отмечу вот что: "фантазии" и "теряя интерес" мне пишет человек, который выше рассказывает, что "При делении килограмма урана или плутония получаем около килограмма продуктов деления" -- несмотря на то, что в типичном энергетическом реакторе сегодня 95% урана вообще никак не делится. Про цезий-135 как "угрозу" кто писал? Опять вы. Вы считаете нормальным называть изотоп с периодом полураспада 2,3 млн лет опасным? И кому после этого стоит внимательнее ознакомиться с материалом, простите?
Я признал свою ошибку. Вы -- ни одну. Знаете что? Мне совершенно все равно, интересно ли вам читать то, что я пишу, или нет. Люди, которые пытаются учить других, не признавая за собой ошибки -- это люди, чье мнение не имеет никакого значения.
"Ну, и, собственно, о главном: в процессе сжигания топлива масса ядерных материалов уменьшается, но, на величину уменьшения массы ядерных материалов появляются продукты деления, про которые тут стараются не упоминать, а это основная часть активности облученного топлива. "
Кто именно здесь старается это не упоминать? Вы? Я это описал вполне точно -- про 3%. Это в отличие от вас, замечу.
"И после каждой компании в реакторе топливо надо извлекать, растворять, и тут-то и происходит увеличение объема отходов на порядки. В замкнутом цикле требуется многократный рециклинг урана и, при каждом цикле идет растворение сборок в азотной кислоте и образование новых высокоактивных отходов. В конечном итоге можно сжечь и весь уран, вместо него образуется такое же количество осколочных материалов, но к ним будет добавнего многократно превышающее их массу количество ранее не активных веществ - конструкционных материалов, экстрагентов, высаливателей и т.д"
Извините, но без конкретных цифр в кюри (или бк) это все голые слова. РАО, которые образуются в этом процессе определенно существуют -- вот только это никак не означает увеличения общего числа кюри в этих отходах.
"Проблема обращения с этими отходами и их активность на много порядков выше, чем извлеченный из земли природный уран."
Еще раз: общее количества кюри после переработки не растет. Те кюри, что содержатся в веществах типа азотной кислоты после цикла использования падают до фоновых значений за век. То, что пойдет в реактор-дожигатель снова -- через 500 лет после отработки в нем по активности упадет до урановой руды.
"Про Теченский каскад слышали? Сколько там миллионов кубометров воды? Или сотен миллионов кубометров?"
Это слова. Цифры (в бк на куб, например) и названия изотопов в этих РАО были куда полезнее. Назови вы их -- вам и самому стало бы понятно, что речь не идет о РАО требующих многовекового хранения.
" А про образующиеся на АЭС отходы тоже почему-то ни слова, а там тысячи кубов концентратов ЖРО (жидких радиоактивных отходов), ионообменных материалов, загрязненной теплоизоляции... Если все сложить, то куб выйдет не 10 и не 30 метров, а километр."
А почему не добавить к этому весь объем мирового океана, если уж вам так хочется нарисовать картину помасштабнее? там же тоже уран есть? Ваш "километр" ничего не стоит, потому, что долгоживущих отходов (более ста лет) в нем ничтожно мало.
"Вы считаете нормальным называть изотоп с периодом полураспада 2,3 млн лет опасным?"
Совершенно не важно, что считаю я или Вы. Важно, понимать, к чему приводит присутствие долгоживущих осколочных радионуклидов в отходах (которые не относятся к ядерным материалам, и не входят тот абстрактный куб "ядерных отходов"). А происходит примерно следующее: высокоактивные радиоактивные отходы, после извлечения из растворенного ОЯТ урана и плутония, будут хранить некоторое время, а потом кондиционируют в установке остекловывания и направят на хранение/захоронение. Через 500 - 1000 лет активность большинства радионуклидов снизится, за счет распада, до уровня ниже границы отнесения их к радиоактивным отходам (границы и класс отходов регламентированы в Постановлении Правительства РФ №1069). Но, оставшиеся долгоживущие радионуклиды будут делать эти контейнеры со стеклом радиоактивыми отходами ещё десятки миллионов лет. Поэтому я и писал, что " дождаться их распада "до уровня фона" придется уже следующей цивилизации". Опасность долгоживущих радионуклидов в том, что их придется безопасно хранить и проводить радиационный контроль миллионы лет.
Для пример можем взять даже более долгоживущий I-129 (Т1/2=15,7 миллионов лет). Он ещё и мягкий бета-излучатель, что делает его безопаснее. Да ещё его и образуется в ОЯТ меньше, чем того же Технеция. На кило ОЯТ получим 1,5 миллиона Бк этого Йода. Чтобы этот кило перестал быть РАО, надо, чтобы Ауд снизилась ниже 0,01 миллиона Бк/кг. Это надо ждать 7 периодов полураспада = 110 миллионов лет. Как-то так по нашему законодательству.
"...человек, который выше рассказывает, что "При делении килограмма урана или плутония получаем около килограмма продуктов деления" -- несмотря на то, что в типичном энергетическом реакторе сегодня 95% урана вообще никак не делится."
Попробуйте посмотреть на мою фразу "при распаде 1 кг урана образуется..." так: за компанию в реакторе распадается несколько кило урана. Один из этих килограммов я и взял для рассмотрения. Я не утверждал, что один конкретный килограмм полностью распадается.
"Извините, но без конкретных цифр в кюри (или бк) это все голые слова. РАО, которые образуются в этом процессе определенно существуют -- вот только это никак не означает увеличения общего числа кюри в этих отходах."
Сколько кюри на 1т ОЯТ каких радионуклидов образуется легко найти в интернете. Про увеличение активности я не писал, я писал про увеличение объема, за счет смешивания осколков деления, которых всего пара тонн за всю компанию образуется, с не радиоактивными материалами. Эти материалы и оборудование переходят в радиоактивные отходы и, рано или поздно, их захоранивают. Этот объем на порядки превышает объем осколков, занимаемый ими в ТВЭЛах и тоже не входит в воображаемый "куб ядерных отходов".
"Это слова. Цифры (в бк на куб, например) и названия изотопов в этих РАО были куда полезнее. Назови вы их -- вам и самому стало бы понятно, что речь не идет о РАО требующих многовекового хранения".
Тут Вы правы, о РАО, скорее всего, речь не идет. Но, и сбросить в открытую гидросеть (реку Теча, далее в Обь и океан) нельзя по существующим нормативам. Пока работали реакторы-наработчики на "Маяке", был баланс, между поступающей с осадками и испаряющейся за счет реакторов, воде. После остановки реакторов поступление стало превышать испарение и начали строить каскады плотин, что не рашает проблемы, а только откладывает. Там Sr-90 превышает допустимый сброс (это нехороший радионуклид, похожий по хим свойствам на кальций, накапливающийся в костях и имеющий приличную энергию распада. К тому же период выведения его из организма много лет). В общем, проблема этого каскада грандиозна.
"Совершенно не важно, что считаю я или Вы."
Это вы хорошо сказали. А дальше - какая-то пурга человека, завалившего ЕГЭ по физике... Аккуратнее надо быть со словами и формулами.
"но, на величину уменьшения массы ядерных материалов появляются продукты деления, ..."
Э... Вам про mc2 рассказать? На величину уменьшения массы ядерных делящихся материалов появляется энергия. А продукты деления - они не уменьшают массу.