Пекин планирует построить завод по извлечению урана из морской воды через 10 лет
Китай развивает атомные электростанции, но его запасов урана хватит только на пять лет.
Китай планирует создать полностью действующий завод по добыче урана из океана примерно через десять лет, по данным ядерных властей страны.
Строительные работы могут начаться уже в 2026 году, и после завершения завод будет иметь возможность извлекать тонны урана в год из морской воды, где запасы урана, как полагают, в 1000 раз больше, чем на суше.
Китайская академия инженерной физики, которая наблюдает за разработкой ядерного оружия, возглавит проект при поддержке гражданских исследовательских институтов, таких как Китайская академия наук, согласно исследователям, проинформированным о проекте.
«Атомная промышленность - это высокотехнологичная стратегическая отрасль, важный краеугольный камень национальной безопасности. Ресурсы урана играют важную роль в поддержке системы ядерного топливного цикла », - сказал Цао Шудун, генеральный директор Китайской национальной ядерной корпорации, в статье о проекте, опубликованной в официальной газете China Energy News в понедельник.
Китаю не хватает урана, его запасы составляют всего 170 000 тонн, что меньше, чем у Франции. При нынешних темпах строительства шести-восьми ядерных реакторов в год Китаю потребуется около 35000 тонн урана в год к 2035 году, согласно официальной оценке, а это означает, что его запасы будут исчерпаны менее чем за пять лет.
Если бы это произошло, Китай зависел бы от импорта топлива. Но глобальная цепочка поставок, которая контролируется в основном западными странами, стала менее надежной из-за политической напряженности между Пекином и Западом.
Эксперты заявляют, что безопасность урана ставит под угрозу план Китая стать крупнейшим в мире производителем ядерной энергии к 2030 году.
Цель Китая - нулевой выброс углерода - сможет ли он избавиться от угольной зависимости, чтобы достичь цели 2060 года?
Технические детали того, как Китай планирует построить экстракционный завод, не разглашаются, но исследователи во всем мире добились значительного прогресса в приближении идеи к реальности.
Например, эффективность урановых абсорбирующих материалов с 1960-х годов увеличилась более чем в 30 раз, согласно недавнему исследованию ученых из Университета Цинхуа.
«Ожидается, что развитие технологии извлечения урана из морской воды станет гарантией ресурсов урана для будущего развития ядерной энергетики», - заявили профессор Е Ганг и его коллеги из Института ядерных и новых энергетических технологий в исследовании, опубликованном в журнале Университета Цинхуа. в марте.
Но Це Вэйминь, генеральный секретарь Китайского альянса инновационных технологий по добыче урана из морской воды, сказал, что многие технологические проблемы остаются.
По его словам, хотя демонстрационный завод начнет производство не позднее 2035 года, производимый на нем уран, вероятно, будет дороже, чем могут позволить себе атомные электростанции.
Официальный график устанавливает дату начала коммерческого производства в 2050 году, когда появится соответствующая термоядерная технология. Это проиходит потому, что «технология может быть такой же сложной, как искусственное солнце», - сказал Цюэ в статье, опубликованной на прошлой неделе журналом China Nuclear Industry .
Пекин поставил перед собой цель быть углеродно-нейтральный к 2060 году, а в последние месяцы ускорился процесс утверждения строительства новых атомных электростанций. Китай возвращается к ядерной энергетике на фоне роста обеспокоенности по поводу энергетической безопасности
Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, нестабильны, поэтому атомные станции помогут стабилизировать национальную электросеть.
Более 70 процентов поставок урана в Китай поступает из зарубежных рудников, некоторые из крупнейших из которых находятся в Канаде а также в Австралии. Оба являются близкими союзниками США, и их дипломатические отношения с Китаем находятся в упадке.
Пекин обратился к своим соседям в Центральной Азии за природным ураном, но еще неизвестно, смогут ли эти относительно небольшие шахты способствовать росту его атомных электростанций.
Уран в морской воде существует только в следовых количествах. Радиоактивный элемент также связывается с кислородом и углеродом в довольно стабильной форме, которая не взаимодействует легко с другими химическими веществами, что чрезвычайно затрудняет извлечение урана.
Ученые Китая и других стран придумали различные решения. В настоящее время наиболее перспективным абсорбирующим материалом является амидоксим, химическое соединение, способное улавливать плавающие частицы урана. Чтобы повысить его эффективность, ученые использовали амидоксим с другими материалами, от редкоземельных элементов до белков, которые могут усилить связь.
Но стоимость технологии остается высокой. В полевых экспериментах хрупкие материалы могут быть загрязнены другими минералами морской воды, такими как ванадий.
Стоимость извлечения 1 кг (2,2 фунта) урана из океана стоит более 1000 долларов США, что более чем в 10 раз превышает цену извлечения его на суше, согласно одной оценке в статье Цинхуа.
Исследователь из Шанхайского института прикладной физики Китайской академии наук сказал, что ставка Китая на разработку технологии добычи не ограничивается ураном. Исследования также могут быть применены в других областях, таких как медицина и оборона.
«Это материаловедение на высшем уровне», - сказал исследователь, участвовавший в проекте, но попросил не называть его имени, поскольку он не уполномочен общаться со СМИ.
«Это может привести к развитию прорывных технологий, которые могут выйти далеко за рамки применения в ядерном секторе», - сказал он.
В России нашли принципиально другой способ получения энергии атома.
Сейчас развитие атомной энергетики в мире во многом еще сдерживается боязнью аварий, связанных с выбросами радиоактивных веществ. А различные комплексы безопасности, которыми оснащены современные энергоблоки, значительно повышают стоимость АЭС. И противоречивые требования экономики и безопасности гармонично удовлетворить было бы невозможно, если бы не реакторы на быстрых нейтронах с их уникальными ядерно-физическими свойствами (сейчас вся мировая атомная энергетика построена на реакторах на так называемых тепловых нейтронах, и только в России на Белоярской АЭС эксплуатируются два "быстрых" энергетических реактора).
Российским специалистам удалось показать, что можно так спроектировать ядерные реакторы на быстрых нейтронах, что их безопасность будет основываться на законах природы, а не на создании дополнительных инженерных барьеров и увеличении персонала. Это и есть принцип естественной безопасности, который лег в основу концепции БРЕСТа. Его конструкция исключает так называемый разгон на мгновенных нейтронах, ставший причиной аварии в Чернобыле. На БРЕСТе невозможен и фукусимский сценарий с потерей теплоносителя.
Что касается решения сырьевых задач атомной энергетики, то здесь не используется уран-235, которого в природном менее одного процента. А сочетание свойств плотного нитридного уран-плутониевого ядерного топлива и свинцового теплоносителя дает возможность работать БРЕСТу в так называемом равновесном топливном режиме: когда ядерного "горючего", плутония, нарабатывается столько, сколько "сгорает". Он в составе отработавшего ядерного топлива идет для изготовления новых партий свежего топлива для БРЕСТа, извне подпитываемых только отвальным (обедненным) ураном-238, и так по кругу. Цикл замыкается.
Российская наука продолжает традиции советской науки - в области атомной энергетики мы впереди планеты всей!