Атомная энергетика
Атомная энергетика
К концу XXI века традиционная атомная энергетика, использующая реакторы
на тепловых (медленных) нейтронах, прекратит свое существование. Плохая
новость: заменить ее – пока – нечем.
Парадоксальность ситуации заключается в том, что ученые и конструкторы
давно уже предложили выход из этого энергетического пата – использование
реакторов на быстрых нейтронах (РБН). В качестве топлива для быстрых
реакторов используется смесь плутония и урана. Мало того, главная
особенность РБН – воспроизводство топлива в процессе их работы. (Поэтому
РБН часто называют реакторами-размножителями). Сжигание плутония, в том
числе и оружейного, в замкнутом топливном цикле в принципе позволяет
решить проблему радиоактивных отходов. Как раз перспективам развития
этого направления была посвящена крупная Международная
научно-техническая конференция «Развитие атомной энергетики на основе
реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом». Среди
организаторов конференции, состоявшейся в конце ноября в Москве, –
концерн «Росэнергоатом» при поддержке «Росатома», Международного
агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) и Российской академии наук.
Также в разделе Наука
Итак, «счетчик» для традиционной атомной энергетики включен. Причем это
даже не заслуга «зеленых». Дело в том, что, по всем самым оптимистичным
оценкам экспертов, запасы урана на планете – 20–40 млн. тонн. Реально же
надо, по-видимому, ориентироваться на 10–17 млн. тонн. Как бы там ни
было, Валерий Рачков, начальник управления атомной энергетики «Росатома»,
уверен: «Запасы урана будут исчерпаны уже в этом столетии.
Следовательно, крупномасштабная энергетика на тепловых нейтронах
невозможна. Выход – энергетика на быстрых нейтронах, замкнутый ядерный
топливный цикл с жидкометаллическим теплоносителем».
С росатомовским чиновником солидарен и академик Николай
Пономарев-Степной, вице-президент ГНЦ «Курчатовский институт». «Если
урана будет порядка 6–10 млн. тонн, то об атомной энергетике можно
забыть, она не будет оказывать влияния на решение энергетических проблем
мира и к концу века благополучно и тихо умрет, – уверен Николай
Николаевич. – Если – 10–17 млн. тонн, то новые тепловые реакторы надо
вводить уже сейчас. Получение урана из морской воды – пока эти
технологии далеки от реальности».
К середине века мировое энергетическое производство должно увеличиться в
2–3 раза. Главный вклад сделают США и Китай. (Например, КНР планирует к
2020 г. довести свои электрогенерирующие мощности до 200 ГВт – огромная
величина!)
России для выполнения задач энергообеспечения страны к 2050 году также
надо в пять раз увеличить свои атомные генерирующие мощности. «И это еще
– минимальный сценарий, – подчеркивает Пономарев-Степной. – Причем 50%
этих мощностей пойдет на производство водорода». Другими словами, речь
идет о концепции водородной экономики, которая стала очень популярной в
мире, даже модной.
По мнению академика Пономарева-Степного, крупномасштабное производство
водорода должно решить проблему энергообеспечения человечества в XXI
веке. Сейчас в мире производится 40 млн. тонн водорода, в основном за
счет конверсии метана; к концу века потребность в водороде возрастет в
20 раз. Никакого природного газа на это уже не хватит. А вот получение
водорода в процессе электролиза воды за счет электроэнергии от АЭС…
Почему бы нет? Недаром, по оценкам, которые привел на конференции
Пономарев-Степной, к 2010 году мировая атомная энергетика должна
производить 3 тыс. ГВт электроэнергии, а к 2100 году – 10 тыс. ГВт.
Сегодня всем специалистам очевидно: традиционная ядерная энергетика на
урановом топливе – это своего рода переходная форма между нынешней
углеводородной энергетикой и будущей крупномасштабной атомной
энергетикой на основе РБН. Не случайно, по оценке академика Анатолия
Зродникова, директора ГНЦ «Физико-энергетический институт» (г. Обнинск),
во всем мире уже потрачено 50 млрд. долларов на «быстрые» технологии.
«Должны быть созданы международные центры ядерного топливного цикла,
чтобы обеспечить режим нераспространения, – заявил Николай
Пономарев-Степной. – Потребность в них диктуется чрезвычайной
интенсификацией потоков ядерных материалов при крупномасштабном развитии
атомной энергетики».
Впрочем, до этого пока еще далеко. Первый, он же единственный, он же
крупнейший в мире коммерческий реактор на быстрых нейтронах БН-600,
работает в России. За 25 лет безаварийной эксплуатации энергоблока
БН-600 на Белоярской АЭС была решена основная задача: продемонстрирована
длительная, эффективная и безопасная работа энергоблока с реактором на
быстрых нейтронах. Специалисты активно обсуждают проект реактора БН-800,
который, по их расчетам, должен стать основой для промышленного
производства электроэнергии на АЭС.
Однако по этому поводу существуют разные мнения. Американцы, например,
настаивают на развитии РБН с открытым циклом. То есть предлагается
отработавшее топливо не направлять опять в реактор на переработку, а
захоранивать в стабильных геологических структурах. Можно лишь отметить,
что открытый ядерный топливный цикл, который предлагают развивать США,
потребует строительства к концу века еще как минимум 50 хранилищ типа
Юкка-Маунтин.
Пока же на ядерную энергию приходится около 6% мирового
топливно-энергетического баланса и 17% производимой в мире
электроэнергии. А в докладе Мирового энергетического совета «Мировая
энергетика будущего: действительность, реальный выбор и программа
действий» (1993 г.) делается вывод, что доля «ядерного» электричества
может вырасти до 30%.
2024 © allbe.ru
|