Атомная энергетика и глобальное потепление

Говорят, что нынешняя погода на нашей планете — самая тёплая за 1300 лет! А в России уже 19 лет подряд среднегодовая температура воздуха держится на уровне выше климатической нормы. В ближайшие сто лет потепление оценивают в два-четыре градуса ежегодно! У нас с 1991 года ведётся статистика опасных природных явлений, также порождённых потеплением. С середины 1990-х годов их число возрастает на 6 процентов каждый год и конца этой вереницы не видно.

Фото: атомная энергетика против глобального потепления

Технологический марафон

Дабы спасти человечество от гибели в условиях глобального потепления, необходимо форсировать технологическую гонку за безотходные виды производства. Увы, финиш этой гонки пока лежит далеко за горизонтом — спасибо хоть цели её более или менее ясны.
По данным специалистов, энергетические источники второй половины текущего века будут представлены следующими видами: ядерными реакторами, двигателями на водородном топливе, высотными ветряными электрогенераторами, орбитальными солнечными батареями и волновыми и приливными электростанциями. Все эти энергетические источники должны быть объединены в общую сверхпроводящую сеть, опутывающую наш земной шар.

«Угольный» ренессанс

Поскольку стоимость нефти и газа всё время растёт и конца этому росту не видно, многие власть предержащие решают вернуться к угольным электростанциям. Известно, что США, Китай и Индия (не подписавшие знаменитый Киотский протокол) собираются построить около 850 угольных электростанций. По расчётам специалистов, выбросы двуокиси углерода от них превзойдут к 2012 году киотские «нормы» в пять раз!
Раздаются голоса в пользу «вылавливания» углекислого газа из атмосферы и закачивания его в специальные хранилища. Расчёты подтверждают действенность этого метода, благодаря которому (вкупе с другими средствами «борьбы» с газовыми выбросами) к середине века потребление каменного угля будет чуть выше, чем сегодня, а использование нефти и природного газа сократится на 20 и на 50 процентов соответственно.

Ядерный аспект

По расчётам специалистов, трёхкратное увеличение числа атомных электростанций (АЭС) могло бы сократить ежегодные выбросы парниковых газов в атмосферу в количестве от одного до двух миллиардов тонн! Сейчас атомная энергетика планеты вырабатывает шестую часть мирового производства электроэнергии. Между прочим, к 2050 году потребность мирового хозяйства в электроэнергии возрастёт в полтора раза! Удовлетворить её могли бы сотни АЭС, не добавляющих в атмосферу парниковых газов.
Сточки зрения минимизации газовых выбросов наибольшее предпочтение из числа обычных энергетических источников внушают электростанции на природном газе, имеющем низкое содержание двуокиси углерода. Правда, цены на выработанную таким способом электроэнергию чутко реагируют на стоимость природного газа, которая в последние годы только растёт. В противоположность этому расходы на угольное топливо держатся стабильно на сравнительно низком уровне, хотя, конечно, оно и даёт высокие газовые выбросы. Все сказанное сдерживает инвестиции на строительство новых газовых или угольных электростанций.

Топливный цикл

Если остановиться на АЭС, возникает вопрос, какого типа нужно их строить. Выбор небольшой: с открытым или замкнутым топливным циклом. В открытом цикле «выгоревший» уран загружают в подземные хранилища. Эти бывшие топливные элементы содержат плутоний, который можно извлекать и использовать в других атомных реакторах. Тогда открытый топливный цикл превращается в закрытый.
Некоторые страны придерживаются именно этого цикла. Например, во Франции отделяют плутоний от уранового топлива и в смеси с окислами плутония и урана снова загружают в реакторы. В этом случае все долго живущие компоненты уничтожаются. Эта схема нуждается, конечно, в доработке, но идея вполне плодотворна.
Конструкция атомных реакторов претерпела в своём развитии четыре этапа. Первый простейший прототип появился в 1960-х годах. Второе поколение уже было представлено «проходным» вариантом. Реакторы такого типа строились в больших количествах вплоть до начала 1990-х годов. Третье, усовершенствованное поколение отличалось повышенной безопасностью, поскольку было снабжено системой автоматического отключения, срабатывающего без участия человека. Первый реактор третьего типа появился в 1996 году в Японии. Четвёртое поколение уже фигурирует в планах развитых стран в качестве образца.

Снижение стоимости

Вполне естественно, что стоимость электроэнергии, вырабатываемой АЭС новых поколений, пока значительно превосходит таковую у газовых или угольных станций. Правда, некоторые люди подвергают сомнению точность таких оценок. Однако эти данные были получены специалистами Массачусетского технологического института (США) безо всякого давления со стороны заинтересованных предпринимателей. Важный элемент определения оценок заключался в одновременном рассмотрении трёх альтернатив — атомных, газовых и угольных станций.
Уже предприняты шаги к сокращению расходов на электроэнергию, вырабатываемую АЭС. Сейчас она оценивается в 6,7 цента за киловатт-час.
Поставлена задача сократить эту цифру до 5,5 цента за киловатт-час. Уменьшение срока сооружения АЭС с пяти до четырёх лет снизит эту статью расхода ещё на 0,4 цента.

Захоронение радиоактивных отходов

Важная проблема развития АЭС заключается в надёжном захоронении радиоактивных отходов. Ни в одной стране мира нет постоянно действующих сооружений для погребения этих опасных веществ на многие годы. Наиболее распространён способ их захоронения в геологических слоях на глубинах до нескольких сот метров. Цель таких хранилищ заключается в предотвращении утечек радиоактивных материалов изнутри в течение тысячелетий! Одно из первых таких хранилищ сооружается в горах Юкка (штат Невада, США), но строительство тормозится поступлением в пещеру грунтовых вод. Ввод в строй этого хранилища намечен на 2015 год.
Возможно, первое образцовое постоянно действующее сооружение такого рода появится в Финляндии. Его преимуществом будет большая глубина залегания (до полукилометра). Если все пройдёт по плану, хранилище будет готово к 2020 году.
Выбирают, где лучше разместить атомные электростанции

Взгляд в будущее

Считается, что решить проблему «обуздания» газовых выбросов в атмосферу к середине текущего столетия можно за счёт ввода в строй атомных станций общей мощностью миллион мегаватт. Иначе говоря, нужно наращивать за счёт новых АЭС ежемесячную выработку электроэнергии в две тысячи мегаватт. Для этого потребуются капиталовложения на протяжении нескольких десятилетий в сумме два триллиона долларов. Причём эта цифра получена с учётом скидок на удешевление строительства АЭС.
США, согласно плану Массачусетского технологического института, должны к оговоренному сроку утроить число своих АЭС, доведя их мощность до 300 тысяч мегаватт.

Журнал: Тайны 20-го века №38, август 2007 года
Рубрика: Мир, в котором будем жить
Автор: Герман Гордеев





Исторический сайт Багира, история, официальный архив; 2010 —