Κίνα: δοκιμές σε πυρηνικό αντιδραστήρα με θόριο

Η Κίνα ξεκι­νά μέσα στον Σεπτέμ­βριο τις δοκι­μές ενός πει­ρα­μα­τι­κού πυρη­νι­κού αντι­δρα­στή­ρα που χρη­σι­μο­ποιεί θόριο ως καύ­σι­μο. Μολο­νό­τι το συγκε­κρι­μέ­νο ραδιε­νερ­γό στοι­χείο έχει δοκι­μα­στεί ξανά στο παρελ­θόν σε αντι­δρα­στή­ρες, ο κινε­ζι­κός αντι­δρα­στή­ρας, σύμ­φω­να με τους ειδι­κούς, είναι ο πρώ­τος που έχει βάσι­μες δυνα­τό­τη­τες να οδη­γή­σει σε εμπο­ρι­κή αξιο­ποί­η­ση και μαζι­κή εφαρ­μο­γή της νέας πυρη­νι­κής τεχνο­λο­γί­ας για την παρα­γω­γή ηλε­κτρι­κής ενέργειας.
Εφό­σον αυτό όντως συμ­βεί, η Κίνα θα κάνει ένα ουσια­στι­κό βήμα για την απε­ξάρ­τη­ση από τα ορυ­κτά καύ­σι­μα και την επί­τευ­ξη των στό­χων της για τον περιο­ρι­σμό των «αερί­ων του θερ­μο­κη­πί­ου» που επι­δει­νώ­νουν την κλι­μα­τι­κή αλλαγή.

Δυναμικό ισχύος

«Το θόριο είναι πολύ πιο άφθο­νο από το ουρά­νιο και έτσι θα ήταν μια πολύ χρή­σι­μη τεχνο­λο­γία να υπάρ­χει σε 50 ή 100 χρό­νια», όταν τα απο­θέ­μα­τα ουρα­νί­ου αρχί­σουν να εξα­ντλού­νται, λέει ο Lyndon Edwards, πυρη­νι­κός μηχα­νι­κός του Σίδνεϊ.
Αλλά η τεχνο­λο­γία θα χρεια­στεί πολ­λές δεκα­ε­τί­ες για να πραγ­μα­το­ποι­η­θεί, οπό­τε πρέ­πει να ξεκι­νή­σου­με τώρα, προσθέτει.
Η Κίνα ξεκί­νη­σε το πρό­γραμ­μα αντι­δρα­στή­ρα τηγ­μέ­νου αλα­τιού (σσ. molten-salt reactor) το 2011, επεν­δύ­ο­ντας περί­που 3 δισ γιουάν (500.000.000$), σύμ­φω­να με τον Ritsuo Yoshioka, πρώ­ην πρό­ε­δρο του Διε­θνούς Φόρουμ molten-salt reactor, Thorium στο Oiso της Ιαπω­νί­ας, ο οποί­ος έχει συνερ­γα­στεί στε­νά με Κινέ­ζους ερευνητές.

Λει­τουρ­γώ­ντας από το Ινστι­τού­το Εφαρ­μο­σμέ­νης Φυσι­κής της Σαγκά­ης (SINAP), ο αντι­δρα­στή­ρας Wuwei έχει σχε­δια­στεί για να παρά­γει μόλις 2 μεγα­βάτ θερ­μι­κής ενέρ­γειας, η οποία είναι αρκε­τή από μόνη της για να τρο­φο­δο­τή­σει έως και 1.000 σπίτια.
Αλλά εάν τα πει­ρά­μα­τα είναι επι­τυ­χη­μέ­να, η Κίνα ελπί­ζει να κατα­σκευά­σει έναν αντι­δρα­στή­ρα 373 μεγα­βάτ έως το 2030, ο οποί­ος θα μπο­ρού­σε να τρο­φο­δο­τή­σει εκα­το­ντά­δες χιλιά­δες σπίτια.
Αυτοί οι αντι­δρα­στή­ρες είναι από τις «τέλειες τεχνο­λο­γί­ες» για να βοη­θή­σουν την Κίνα να επι­τύ­χει τον στό­χο της μηδε­νι­κών εκπο­μπών άνθρα­κα μέχρι το 2050, λέει ο ενερ­γεια­κός μοντε­λι­στής Jiang Kejun στο Energy Research Institute της Εθνι­κής Επι­τρο­πής Ανά­πτυ­ξης και Μεταρ­ρύθ­μι­σης στο Πεκίνο.

Thorium-232

Το φυσι­κό ισό­το­πο θόριο-232 δεν είναι σχά­σι­μο, αλλά όταν «ακτι­νο­βο­λη­θεί» σε  αντι­δρα­στή­ρα, απορ­ρο­φά νετρό­νια για να σχη­μα­τί­σει ουρά­νιο-233, το οποίο είναι και παρά­γει θερμότητα.
Το Thorium έχει δοκι­μα­στεί ως καύ­σι­μο σε άλλους τύπους πυρη­νι­κών αντι­δρα­στή­ρων σε χώρες όπως οι Ηνω­μέ­νες Πολι­τεί­ες, η Γερ­μα­νία και το Ηνω­μέ­νο Βασί­λειο και είναι μέρος ενός πυρη­νι­κού προ­γράμ­μα­τος στην Ινδία.
Αλλά μέχρι στιγ­μής δεν έχει απο­δει­χθεί οικο­νο­μι­κά απο­δο­τι­κό, επει­δή είναι πιο ακρι­βό να εξα­χθεί από το ουρά­νιο και, σε αντί­θε­ση με ορι­σμέ­να φυσι­κά ισό­το­πα ουρα­νί­ου, πρέ­πει να μετα­τρα­πεί σε σχά­σι­μο υλικό.

Thorium pellets στο “Bhabha Atomic Research Centre” στο Mumbai της Ινδί­ας (φωτο Pallava Bagla|Corbis|Getty)

Μερι­κοί ερευ­νη­τές υπο­στη­ρί­ζουν το θόριο ως καύ­σι­μο επει­δή λένε ότι τα από­βλη­τά του έχουν λιγό­τε­ρες πιθα­νό­τη­τες να οπλι­στούν από ό, τι αυτά του ουρα­νί­ου, αλλά άλλοι υπο­στή­ρι­ξαν ότι οι κίν­δυ­νοι εξα­κο­λου­θούν να υπάρχουν.
Ο κινε­ζι­κός αντι­δρα­στή­ρας, που στο εσω­τε­ρι­κό του κυκλο­φο­ρούν λιω­μέ­να άλα­τα αντί για νερό, φέρε­ται ότι μπο­ρεί να παρά­γει πυρη­νι­κή ενέρ­γεια όχι μόνο πιο φθη­νή και πιο ασφα­λή, αλλά επί­σης δημιουρ­γεί πολύ λιγό­τε­ρα μακρό­βια πυρη­νι­κά από­βλη­τα σε σχέ­ση με τους συμ­βα­τι­κούς πυρη­νι­κούς αντι­δρα­στή­ρες, σύμ­φω­να με το «Nature».
Η κατα­σκευή του στη Γου­γου­έι, στα όρια της ερή­μου Γκό­μπι, ολο­κλη­ρώ­θη­κε τον Αύγου­στο και πλέ­ον οι δοκι­μές του θα ξεκι­νή­σουν άμεσα.

Το θόριο είναι ένα ασθε­νώς ραδιε­νερ­γό μέταλ­λο που υπάρ­χει στη φύση και μέχρι σήμε­ρα έχει ελά­χι­στα αξιο­ποι­η­θεί βιο­μη­χα­νι­κά. Είναι επί­σης ένα υπο­προ­ϊ­όν της συνε­χώς μεγε­θυ­νό­με­νης κινε­ζι­κής βιο­μη­χα­νί­ας εξό­ρυ­ξης σπα­νί­ων γαιών, συνε­πώς για την Κίνα απο­τε­λεί μια άκρως δελε­α­στι­κή εναλ­λα­κτι­κή λύση ως πυρη­νι­κό καύ­σι­μο σε σχέ­ση με το εισα­γό­με­νο ουράνιο.
Επί πλέ­ον το θόριο υπάρ­χει σε μεγα­λύ­τε­ρη αφθο­νία σε σχέ­ση με το ουρά­νιο, συνε­πώς είναι δια­σφα­λι­σμέ­νο ότι θα υπάρ­χουν πρώ­τες ύλες σε 50 ή 100 χρό­νια, όταν πια τα απο­θέ­μα­τα ουρα­νί­ου θα έχουν γίνει ολο­έ­να πιο δυσεύρετα.

Συγκρι­τι­κά με τους αντι­δρα­στή­ρες των σημε­ρι­νών σταθ­μών ηλε­κτρο­πα­ρα­γω­γής με πυρη­νι­κή ενέρ­γεια, ο αντι­δρα­στή­ρας τηγ­μέ­νων αλά­των λει­τουρ­γεί σε σημα­ντι­κά υψη­λό­τε­ρες θερ­μο­κρα­σί­ες, πράγ­μα που σημαί­νει ότι μπο­ρεί να παρά­γει ηλε­κτρι­σμό πολύ πιο απο­δο­τι­κά, σύμ­φω­να με τον πυρη­νι­κό μηχα­νι­κό Τσαρλς Φόρ­σμπεργκ του Πανε­πι­στη­μί­ου ΜΙΤ των ΗΠΑ. Επι­πλέ­ον, ο πει­ρα­μα­τι­κός αντι­δρα­στή­ρας λει­τουρ­γεί σε χαμη­λό­τε­ρες πιέ­σεις από ό,τι οι συμ­βα­τι­κοί, συνε­πώς θεω­ρεί­ται πιο ασφα­λής, έχο­ντας μειω­μέ­νο κίν­δυ­νο για έκρηξη.

Η Κίνα έχει θέσει ως φιλό­δο­ξο στό­χο τον μηδε­νι­σμό των εκπο­μπών άνθρα­κα έως το 2050 και προς το σκο­πό αυτό επι­στρα­τεύ­ει μια σει­ρά από «τέλειες τεχνο­λο­γί­ες», όπως τις απο­κα­λεί, μετα­ξύ των οποί­ων τους αντι­δρα­στή­ρες θορί­ου. Η χώρα επεν­δύ­ει και σε άλλες και­νο­τό­μες πυρη­νι­κές τεχνο­λο­γί­ες, τις οποί­ες θέλει να αρχί­σει να δοκι­μά­ζει έως το 2030, καθώς είναι προ­φα­νές ότι βλέ­πει πως η καθα­ρό­τε­ρη και ασφα­λέ­στε­ρη πυρη­νι­κή ενέρ­γεια θα απο­τε­λέ­σει «κλει­δί» για ένα πιο «πρά­σι­νο» μέλ­λον. Παρ’ όλο που η χώρα συχνά επι­κρί­νε­ται σήμε­ρα ότι ρυπαί­νει σε μεγά­λο βαθ­μό με μεγά­λες εκπο­μπές ορυ­κτών καυ­σί­μων, τα οποία εδώ και χρό­νια τρο­φο­δο­τούν τη ραγδαία οικο­νο­μι­κή ανά­πτυ­ξη της, παράλ­λη­λα προ­ε­τοι­μά­ζει συστη­μα­τι­κά την εφαρ­μο­γή μιας πλειά­δας νέων τεχνο­λο­γιών που θα την κατα­στή­σουν πρω­το­πό­ρο διε­θνώς στην «καθα­ρή» ενέργεια.

Με πλη­ρο­φο­ρί­ες από nature.com