https://frosthead.com

Kas põlevkivi on vastus Ameerika tuumajäätmete hädadele?

Kui Yucca Mountaini tuumajäätmete hoidla plaanid 2009. aastal lammutati, muretsesid mõned, et Ameerika tuumaenergia laienemine võib sellega koos lahustuda. Ilma turvalise ja püsiva paigata, kus hoitaks riigi 70 000 tonni tuumajäätmeid - mida praegu hoitakse ajutistes basseinides ja kuivas konteinerites 75 kohas üle kogu riigi - tundus, et tuumaenergia jõuline laiendamine võib osutuda vajalikuks tagaküljele asetada .

Kuid teostatav võimalus võib olla silmapiiril; Ameerika Geofüüsikalise Liidu (AGU) ajalehes Eos avaldatud artiklis (pdf), USA geoloogiakeskuse hüdroloog Christopher Neuzil soovitab, et põlevkivi - USA-s arvukalt leiduvat mineraalkivimit - võiks olla võtmeks tuumajäätmete ohutu kõrvaldamise tulevik.

Neuzil väidab, et põlevkivi ja muud argirikkad moodustised (mis tahes savirikkad keskkonnad, näiteks mudakivid) omavad teatavaid ainulaadseid omadusi, mis muudavad need peamiseks kandidaadiks tuumajäätmete kõrvaldamisel. Argoillakujulistel moodustistel on äärmiselt madal läbilaskvus, mis tähendab, et jäätmete ladustamisel tekkiva toksilise äravoolu oht väheneks oluliselt. Tuumavee äravool on jäätmete ladustamisel üks suurimaid probleeme, kuna jäätmed lahustuvad ladustamisala kaudu voolavas põhjavees. Kuna vesi voolab põlevkivi kaudu eriti aeglaselt, toimiks Neuzili sõnul materjal selgelt eristuva tuumajäätmete ja võimaliku äravoolu vahel. Tegelikult võib kilda käituda nagu käsn, imada vett vett eraldamata; see võimaldaks tuumajäätmeid ohutult ladustada, hoides jäätmeid moodustiste sees.

Lisaks nimetab Neuzil selge eelisena Ameerika Ühendriikide põlevkivi looduslikku arvukust. "Ameerika Ühendriigid on kadestusväärses positsioonis oma piiride arukate formatsioonide vanuse, ajaloo, koostise ja paksuse mitmekesisuse ja mitmekesisuse osas, " kirjutab Neuzil. „Geoloogiliselt ja geograafiliselt on hoidla jaoks palju valikuvõimalusi.” Lisaks on nende moodustiste asukohad jäätmete ladustamisel veel üks eelis; kuna moodustisi leidub sageli suhteliselt vanadel ja geoloogiliselt stabiilsetel aladel, väheneks tektooniliste häirete oht oluliselt.

Põlevkivi madal läbilaskvus on asi, mida ameeriklased on hakanud tundma - see võimaldab põlevkivigaasi ja -õli, mis moodustub kivimite orgaaniliste komponentide lagunemisel, koguda ilma põgenemata. Tegelikult toimub kildagaasi eraldamiseks fraktsioneerimine, et kõrvaldada põlevkivi läbitungimatus. Kuid selle asemel, et püüda ammutada seda, mis võib energia tootmiseks põlevkivi sees olla, näevad teadlased, näiteks Neuzil, põlevkivi kui keskkonda, kus hoitakse juba toodetud energia kõrvalsaadusi. Kuna tuumaenergia moodustab ligi 20 protsenti kogu riigi energiatoodangust, kasvab meie vajadus kasutatud tuumakütuse püsivalt kõrvaldamiseks igal aastal.

Kas põlevkivi, ülalpool näha, võib tuumajäätmeid püsivalt maa all asuvates kivides hoida? Kas põlevkivi, ülalpool näha, võib tuumajäätmeid püsivalt maa all asuvates kivides hoida? (Flickri kasutaja Seldom Stseenifotograafia foto)

USA on alles hiljuti alustanud põlevkivi ladestamise võimaluste uurimist, kuid Neuzil viitab mitmetele uuringutele, mis on läbi viidud või on käimas Euroopas ja mujal Ühendkuningriigist Jaapanini. Prantsusmaa, Belgia ja Šveits on uurimisprotsessist kaugemale jõudnud ja töötavad praegu välja oma tuumajäätmete põlevkivi ladustamise plaane (pdf). Ehkki on muret, et kasutuselevõtt võib rikkuda põlevkivi kui jäätmete tõkke terviklikkust, viitavad Euroopas tehtud uuringud sellele, et moodustised, isegi jäätmete ladustamiseks tehtud õõnsustega, säilitavad oma võime hoida põhjavett võimaliku mõõdetava vahemaa tagant.

Põlevkivi pole siiski ilma oma piiranguteta. Neuzil märgib, et põlevkivi tuumavarude säilitamise potentsiaali ümbritsevad uuringud tuleb enamasti ekstrapoleerida teistest mineraalidest, kuna ka põlevkivi vähene veevool muudab nähtuse uurimise keeruliseks. Põlevkivi läbilaskvuse pikaajalise uurimise asemel kasutavad teadlased kiirema voolukiirusega kivimeid, mida on lühikese aja jooksul kiiremini ja lihtsamini uurida, ning rakendavad põlevkivi omadusi. See võib ohustada põlevkivi ladustamise pikaajalist edu, kuna selle tegeliku võime kohta pikaajalise ladustamise olukorras ilmneda pole andmeid.

Kuidas siis kasutatud tuumakütust nendesse savistesse kivimitesse saada? Neuzil soovitab jäätmeid paigutada enamasti tahkel kujul. Mõned jäätmed võivad olla klaasistatud või segatud sulaklaasiga, mis seejärel tahkestub. See võib raskendada jäätmete saastumist sellega kokkupuutuva põhjaveega, ”selgitas ta intervjuus ja lisas, et kõik jäätmed paigutatakse ka kanistritesse (roostevabast terasest või vasest), et väliskeskkonna saastumist veelgi takistada.

Selle aasta aprillis teatas energeetikaosakond plaanist käivitada uus uurimis- ja arendusprojekt, mida juhib Electric Power Research Institute (EPRI) - 15, 8 miljoni dollari suurune investeering, mille keskmes on tuumajäätmete kuiva konteinerite hoidlate kavandamine ja juurutamine . Initatiivis ei mainita midagi uurimistöö laiendamise kohta muudele võimalustele - geoloogilistele või muudele võimalustele -, kuigi energeetikaosakonna pressiesindaja märgib, et nad analüüsivad praegu erinevate geoloogiliste keskkondade, sealhulgas savi, soola, kristallilise kivimi ja põlevkivi võimalusi hoidlate kõrvaldamiseks Ameerika Ühendriikides ”, samuti teiste riikide olemasolevate uuringute ärakasutamine.

Kas põlevkivi on vastus Ameerika tuumajäätmete hädadele?