“深度隔离”十年内建成乏燃料处置场

2022-09-21 11:48  来源:嘿嘿能源heypower    乏燃料  核废料

“深度隔离”(Deep Isolation)公司CEO兼联合创始人伊丽莎白·穆勒(Elizabeth Muller)表示,该公司的目标是在“五到十年”内建成并运行第一个深井核废料处理场。


“深度隔离”(Deep Isolation)公司CEO兼联合创始人伊丽莎白·穆勒(Elizabeth Muller)表示,该公司的目标是在“五到十年”内建成并运行第一个深井核废料处理场。

1、核废料处置

核燃料和高放废物处置的深度隔离概念(图源:Deep Isolation)穆勒在接受《世界核新闻播客》(World Nuclear News podcast)采访时表示,应对气候变化和能源地缘政治的结合意味着“越来越多的国家渴望发展新的核能”,同时“解决核废料问题的紧迫性越来越高”。她说:“核废料处理(而不是储存)50至100年的时间框架正在改变,世界上有许多地方现在有兴趣看到核废料处理的发展,在五到十年的时间内发生。因此,这就是我们正在与之合作的人……我非常有信心,在未来十年内,我们将有一个处理厂投入运行。我的目标是在五年内在世界某地进行首次乏燃料处理。”

“深度隔离”系统是利用定向钻孔处理核废料,其技术基础是“过去20至30年在钻探行业中发生的一些令人难以置信的创新。在如今的钻探行业,深入四分之三公里的深度,两、三公里长的水平段钻探,基本上十分廉价,而且在技术上并不困难。”

位于加州伯克利的“深度隔离”解决方案,主要用于管理乏燃料和高放射性废物,包括将其放置在深水平钻孔中的耐腐蚀罐中。


Deep Isolation为斯洛文尼亚放射性废物管理机构(ARAO)进行钻孔可行性研究。

该技术使用现有的定向钻井技术,核废料可在确定的时间范围内回收或永久固定。

2019年,“深度隔离”公开展示了它的概念,它成功地通过钻孔将一个原型核废料罐放置在地下数百米处,然后将其取回。

2、深孔储存


这种特别设计的容器和钻孔密封,提高了储存库的安全性和核废物的地质隔离。几十万年后,工程屏障系统可能会失效,废物的隔离取决于填埋地质,也作为保护性天然屏障。

水平储存意味着废物可以选择在许多不同的地方,在合适的地质条件下处置,包括靠近或在产生废物的拟建或现有地点。

穆勒说:“根据研究,如果深度只有500米,很难找到一个好的位置。如果1000米,很容易找到好的位置。如果到了1.5公里甚至更深,我认为大多数位置都可能符合要求。当然,我们必须进行详细的分析、研究和测试,以确保……符合安全和环境保护的要求。”

水平存储的另一优点,她说:“在给定深度,可以获得更多的存储空间,可以遵循特定的岩层特点。没有直接的潜在路径穿过垂直竖井到达地表,也更容易回收废物,可以在垂直钻孔中回收废物。因为废物密度很高,可以压实并压碎所在的任何结构,基本上没有什么问题,只是简单的一排排放置。

”如果是永久性的,需要多长时间地表才能恢复?“

因此,对于开采的储存库来说,需要多长时间仍然不太确定,大多数人认为需要50年才能恢复,但通常只是储存库开放的时间,因此,很可能钻孔处置只需要几年,而不是50年,我们认为,20年后,可恢复性将非常简单。”

她说,“如果你真的想要它,有方法可以让它在长达100年的时间内恢复,但我认为问题是你需要它多长时间,我认为五到二十年可能就足够了”。


钻孔到地下数百米处取回原型核废料罐。

穆勒是一位环境学家、气候变化专家和学者,在开始“深度隔离”工作之前,她之所以打算从事这项业务,是因为她担心“当涉及到气候变化时,我们谈论的和正在做的事情是不够的……如果我们真的想阻止气候变化,我们必须做更大的事情,这导致了我对核能的兴趣”。

“我认为该行业(核废料处置)在解释为什么这不应该成为核能未来发展的障碍方面做得很好,但公众并没有真正接受谈论它现在有多安全,与其他行业相比,核废料的产生相当少。因此,在我看来,让我们解决核废物问题吧。这不会那么难……无论如何,这是一件负责任的事情。

”钻探本身可能需要几个月的时间,“所以我们不是说20到30年来建立一个储存库”,安放也需要几个月。

“因为我们使用的是更小的洞,我们不需要工人在地下工作,也不需要保证地下的空气。这意味着我们可以比在开采的储存库中更深入,更便捷。”她解释说。

3、不断发展

她估计,一旦有了一个客户和一个地点,可能需要三年时间才能通过许可程序,但她希望“第二个地点和第三个地点会变得更容易和更快……因此,从我们有政府和地点对废物处置感兴趣起,我们真的希望在三到五年内完成废物处理整个流程。”

她估计,一座寿命约为50年的新核电站需要大约15个钻孔。该公司正与正在采取措施开发新核反应堆的国家以及新的先进反应堆开发商就采用深井处理进行谈判。

该工作的一个关键部分是与核电站地区的周边社区会面。过去,在选择永久处置核废料的地点方面所面临的挑战之一是,找到一个可以接受处置方案第地点。

穆勒说,他们的研究和公众参与发现,人们基本都会反对将核废料带入社区或设立国家储存库的想法。但如果在那里已经存在了一些废料,那么他们倾向于接受在已经存在的地方再次处置核废料的想法。

她说,他们公司的系统是模块化的,可以放在反应堆现场,“我认为这解决了政府在处理过程中面临的最大问题之一——“不愿意将核废料带到某人的后院”。

上个月,“深度隔离”与技术和工程服务提供商Amentum签署了一份协议备忘录,就其放射性废物处理技术在全球的商业化进行合作。

两家公司表示,联合工作的初步目标包括欧洲和太平洋地区的国家,这些国家“代表了价值超过300亿美元的乏燃料和高放废物地质处置的可寻址市场”。

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