By Моніторинг вмісту вуглецю в атмосфері пов’язаний із необхідністю поєднання енергетичних технологій, що охоплюють також ядерні реактори, які не емітують вуглецевих сполук, але сприймаються як небезпечні з огляду на кілька серйозних аварій. Цю загрозу можна зменшити – пише Марк Фіщетті у журналі Scientific American.
Комерційні реактори впродовж десятиліть використовували одне й те саме паливо: малі гранули двоокису урану, вкладені в середину циліндричних прутів із сплаву цирконію. Цирконій дозволяє нейтронам, утвореним в результаті розщеплення гранул, безперешкодно пропливати між багатьма прутами, зануреними у воду всередині реактора, підсилюючи самовільну ядерну реакцію, яка виробляє тепло.
Загроза полягає у тому, що коли цирконій перегрівається, то може вступати в реакцію з водою, в результаті чого виникає водень, здатний спричинити вибух. Такою була причина двох найсерйозніших в історії аварій у реакторах: вибуху і часткового розплавлення серцевини реактора Three Mile Island у 1979 році в США та вибуху й емісії опромінення у 2011 році на електростанції Фукусіма (Daiichi) в Японії (причиною аварії у Чорнобилі в 1986 році був неякісний проєкт і погане обслуговування реактора).
Виробники, як-от Westinghouse Electric Company і Framatome, прискорюють дослідження так званих стійких до аварій палив, що є менш вразливими до перегрівання. Коли такі палива все ж перегріваються, вони не виробляють водню або утворюють його дуже мало. У деяких варіантах облицювання з цирконію покривається оболонкою, щоб обмежити реакцію. В інших – цирконій чи навіть двоокис урану замінюють іншими матеріалами. Нові рішення після невеликих модифікацій можна запроваджувати до вже наявних реакторів, що почнуть реалізовувати у 2020 році. Умовою, звичайно ж, є успішне завершення розпочатих тестувань серцевини реактора і дозвіл органів нагляду. Нові палива до того ж могли б покращити ефективність електростанцій, роблячи ядерну енергію більш конкурентоздатною з огляду на вартість, а це суттєва мотивація для виробників та енергетичних підприємств у ситуації, коли газова, сонячна і вітрова енергії є дешевшими.
Хоч в США ядерна енергетика опинилася в застої, а деякі країни, наприклад Німеччина, поступово від неї відмовляються, в Росії і Китаї вона розвивається інтенсивно. Тож ринки у цих країнах можуть стати прибутковими для виробників нового палива. Росія застосовує також й інші засоби безпеки: останні інсталяції, зроблені державним підприємством “Росатом” у цій країні і за кордоном, оснащені новими “пасивними” системами безпеки, які не допустять перегріву навіть у разі втрати здатності активної циркуляції охолодження. Westinghouse та інші фірми також впровадили елементи “пасивної” безпеки у свої актуалізовані проєкти.
Виробники експериментують з реакторами IV генерації, використовуючи для передачі тепла від реакцій розщеплення рідкий натрій або розплавлену сіль замість води, усуваючи тим самим можливість виникнення небезпечного водню. Китай інформує про намір включення цього року у енергетичну мережу демонстративного реактора, який охолоджується гелієм.
В США також бракує постійного, глибокого геологічного сховища для зужитого ядерного палива, що давно вже гальмує розвиток галузі. Та це все ж проблема політичної позиції, яка може змінитися. Нещодавно законодавчі органи кільканадцяти штатів несподівано запропонували кошти для відновлення ліцензії на сховище ядерних відходів Yucca Mountain у Неваді, котре від 1987 року рекламували як найвідповідніше для цього місце в країні.
Водночас сенатор Ліза Мурковскі з Аляски пропагує дуже малі модульні реактори, які проєктують у Idaho National Laboratory (“Росатом” також проєктує малі реактори), а кілька західних штатів уже підписали контракти із фірмою NuScale Power у штаті Орегон на кільканадцять модульних реакторів. Покращене паливо і ставка на малі реактори може бути ключем до відродження ядерної енергетики.
