Er það of gott til að vera satt, kjarnorka án hliðarverkana? Er lausn orkuvanda heimsins á næsta leiti?

Ég rakst á grein, sem sagði frá því. Að Kína og Japan eru í dag, að hanna nýja kynslóð af kjarnorkuverum. Sem líklega munu nýta svokallaðan "Thorium-Fuel-Cycle" og líklega nota tegund af kjarnaofni, kallað "Liquid fluoride thorium reactor."

Það sem er sagt er af hvatamönnum þessarar nýju gerðar, er að nánast hver einasti galli sem er við nýtingu á kjarnorku í dag - - sé unnt að kveðja; þ.e. bæ, bæ - - ókostir.

Sjá m.a. síðuna: energyfromthorium.com

• Það á að vera unnt að eyða upp í nær öllu hættulegu kjarnorkueldsneyti heimsins, með því að blanda því saman við eldsneytið, í þessari hönnunarstúdíu, er myndi nota Thorium blöndu í saltlausn, og starfa við ca. 700°C. Hin endanlega útkoma, hafi hálflíf upp á 30 ár. Þau aukaefni sem sannarlega verða til, með lengri hálflíf sé unnt að setja sjálf inn aftur, og endurnýta. Hugmyndin er, að einungis verði eftir geislavirkur úrgangur með 30 ára hálflíf.
• Vökvanum sé ávallt haldið á hreyfingu, því sé engin staðbundin upphleðsla á hliðarefnum "byproducts" sem minnki skilvirkni, sem oft á sér stað í hönnunum sem nota eldsneyti á föstu formi.
• Ekki síst, kerfið starfi við herbergisþrýsting, vökvaþrýstingur ca. sami og menn eru vanir, í heimilis kranavatni. Það þurfi því ekki, eins og í dag, "pressure vessel" eða þrýsti-hjúp utan um sjálfan ofninn.
• Ekki síst, skv. því sem fram kemur, þá sé Thorium vökvinn mjög stöðugur, hafi mjög litla hitaþenslu. Þannig, að þrýstingur hækkar ekki neitt verulega mikið, þó það eigi sér stað yfirhitun vegna bilunar. Hann geti ekki brotnað niður og myndað gas sem geti sprungið, eins og t.d. átti sér stað í Fukushima, þó vökvinn hitni í mörg þúsund gráður.
• Hægt sé að útbúa kerfið með tappa sem gerður er úr efni, sem bráðnar við tiltekið hitastig - - þannig að ef bilun veldur því að kerfið hitnar óeðlilega. Þá hleypi tappinn er hann bráðnar vökvanum af kerfinu. Þannig að það lendi ofan í sértilbúni keri, sem hannað sé að taka við honum og halda stöðugum.
• Fyrir utan, að thoriumið sé ekki "fissile" þ.e. sé þ.s. kallað er "fertile" - með öðrum orðum, þarf að örva það með neftrónu gjafa, sem einfaldast sé að framkalla með því, að blanda litlu magni af kjarnakleyfu efni með inni í kjarnanum. Síðan sé thorium vökvinn að leika í kring, taka við nevtrónunum. Þá verði svokallað "decay" og thoriumið umbreytist í tveim skrefum, í báðum á sér stað kjarnaklofnun. Þeir segja, að mun auðveldara sé að eiga við þetta dæmi - því svo lítið magn af kjarnakleyfu efni sé til staðar hverju sinni. Hliðarafurðir séu stöðugt hreinsaðar út, þ.s. vökvinn er á hreyfingu. Svo endurunnar, notaðar aftur sem hluti af eldsneytinu ef þær eru hágeislavirkar.
• Ekki síst - - miklu meira er til í heiminum af Thorium en af Uranium. Miðað við núverandi nýting á kjarnorku, geti Thorium byrgðir enst flr. árþúsundir.
• Að lokum, v. þess að slíkur ofn þarf ekki þrýsti-hjúp. Þá geti slíkir "ofnar" verið miklu minni. T.d. sé vel unnt að sjá fyrir sér, hannanir sem ætlað sé að knýja einstakar verksmiðjur. Sem sagt, miklu mun minni ofnar en í dag eru vanalega smíðaðir með óskaplegum tilkostnaði.

Ég get vel skilið að Kína og Japan séu að endurhugsa kjarnorkumál!

Vandi Japans er, að Japan hefur engar orkulyndir. Ekki nein stór vatnsföll. Enga olíu. Engin kol. Ekkert gas, o.s.frv. Þegar Japanir lokuðu flestum kjarnorkuverum sínum eftir Fukushima óhappið. Þá hefur innflutningur á olíu og gasi - margfaldast. Með óheppilegum afleiðingum fyrir viðskiptajöfnuð Japans.

Sem sl. ár hefur verið "neikvæður."

Að auki, er fyrirsjáanlegt - - olía og gas munu ekki endast endalaust.

Ekki síst, að án eigin orkulinda, er Japan algerlega háð innflutningi á orku. Sem getur haft margvíslega galla í för með sér, ef t.d. spennuástand skapast.

• Þess vegna er kjarnorka mjög aðlaðandi fyrir Japan - sérstaklega fyrir Japan.
• Það er enn þannig, greinilega er almennings álit nú mjög andvígt þeirri tegund kjarnaofna, sem feilaði svo alvarlega í Fukushima. Þ.e. vatnskældum kjarnaofnum sem nota fast eldsneyti. Galli - þ.s. Japan hefur engin stór vatnsföll. Þarf að staðsetja þá nærri sjó. Sem er óheppilegt í landi, þ.s. risaflóðbylgjur geta skollið á ströndum hvenær sem er, eins og við sáum með mjög dramatískum hætti, í Fukushima. 

• Ég get því mjög vel skilið, að Japanir séu að pæla í nýjum byltingarkenndum hönnunum, eins og t.d. Thorium vökva ofnum.

----------------------------------

Kína hefur þann vanda, að sú meginorkuauðlind sem Kína ræður yfir þ.e. kol. Framkallar óskaplega loftmengun. Sem hefur í för með sé, mjög alvarleg heilsufarsleg vandamál í borgum.

Auk þess, að kolanámur í Kína eru mjög hættulegar, flr. þúsund verkamenn farast víst ár hvert.

Að auki, hefur Kína ekki olíulindir. En þarf stöðugt vaxandi magn af olíu og gasi. Allt sem þarf að flytja inn.

Þannig, að eins og fyrir Japan. Lítur kjarnorka mjög aðlaðandi út.

En Thorium getur verið enn meir aðlaðandi en Uranium í tilviki Kína, þ.s. innan Kína eru gnægtir af Thorium - skilst mér. Segja spekingar, nóg magn til að knýja Kína í flr. árþúsundir.

Ekki má gleyma því, að kapphlaup Kína eftir orkulindum - er að skapa vaxandi spennuástand í Asíu. Þ.s. Kína á t.d. í harðri deilu við Japan, v. tiltekinna skerja. En í lögsögunni þar, getur verið að sé olía undir hafsbotni. Kína deilir í dag við allar þjóðir v. S-Kína haf, um lögsögu. Vill eigna sér allt hafið, nánast upp að landsteinum hvers þeirra landa þ.e. Filippseyja, Malasíu, Indónesíu, Víetnam.

Öll þessi lönd hafa verið að efla sína heri og flota, til að mæta eflingu Kínv. á sínum her og flota á hafsvæðinu. 

Hættan á styrjöld, ef deilur halda áfram að stigmagnast - virðist augljós.

Sem gerir auðvitað fræðilega lausn byggða á Thorium, enn áhugaverðari ef e-h er. 

Ef loforðin standast, þ.e.

 

Niðurstaða

Auðvitað er þ.e. rétt, að unnt sé með Thorium ofnum á vökvaformi, að eyða upp öllu því há geislavirka kjarnorku rusli sem safnast hefur upp í heiminum, þar með talin kjarnaoddunum sjálfum. Þá auðvitað skilur maður ekki, af hverju enginn hefur smíðað slíka ofna. Maður sér enga augljósa galla, sem ekki virðast yfirstíganlegir.

En ein hugsanleg ástæða þess, að Uranium ofnar urðu ofan á.

Snýr líklega að kapphlaupinu um það að smíða sem mest af kjarnavopnum.

En Thorium Breeder ofnar - skilst mér, búa ekki til neitt Plutonium. Né annað af þeim hágeislavirku efnum, sem nýtast í smíði kjarnavopna.

----------------------

Sennilega tekur þessi tækniþróun einhver ár, áður en Kínverjar og Japanar, fara að fjöldaframleiða slíka ofna. Til notkunar víða um sín lönd. En þ.s. þeir geta verið miklu mun smærri. Þá væri unnt að koma þeim miklu mun víðar fyrir. Sem gæti verið t.d. hagkvæmt fyrir Kína. Þurfa t.d. ekki að leggja raflínu langa vegalengd að verksmiðju. Heldur setja upp kjarnaofn við hana.

• Fræðingarnir segja, að Thorium geti séð öllu mannkyni fyrir nægri orku í flr. árþúsundir.
• Hljómar of gott til að vera satt.
• En ég hef ekki þekkingu til að rengja þá.

 

Kv.

Athugasemdir

[Ásgrímur Hartmannsson, 7.1.2013 kl. 02:36]

Breeder.

Eins og ég skil þetta, byggir sú tækni á að halda bara áfram að "brenna" úrganginum - sem er enn geislavirkur, og annað form af mengun. Og ekki bara það, heldur miklu meira eldsneyti en upprunalega eldsneytið.

Þú værir þá venjulega með venjulegan ofn - plúton/úran "brennara", en myndir alltaf taka úrganginn jafnóðum og setja hann í breeder ofninn til að búa til meiri orku.

Sem er tækni sem er bönnuð í USA sökum fáfræði.

Hvað um það - ef allir notuðu Úran/plúton til orkuframleiðzlu mynu menn þurfa að fara að ganga á kjarnorkuvopnabyrgðirnar eftir svona 100-150 ár. Þær myndu svo líklega endast í svona 500 ár. Að því búnu yrðu menn að "breeda" úrganginum - en það myndi skilst mér endast mannkyni í eitthvað í kringum 10.000 ár.

Ef menn ætla að fara að nota þóríum líka verðum við aldrei uppiskroppa með orku.

[Gunnar Heiðarsson, 7.1.2013 kl. 08:53]

Thorium til orkuframleiðslu er ekki ný tækni Einar. Strax eftir seinna stríð fóru Bandaríkjamenn að skoða þetta, þegar kjarnorkuhlaup þeirra hófst. Einhverra hluta vegna varð uranium ofaná, kannski vegna þess að það gaf nöguleikann á framleiðslu kjarnorkuvopna, sem ekki er hægt með thorium.

Þessar rannsóknir voru að mestu stundaðar í Oak Ridge National Laboratory og stóðu allt fram á sjöunda áratuginn. Tæknin var kunn og framleiðsluferlið nánast klárt. Samt voru þessar rannsóknir stöðvaðar með stuttum fyrirvara. Sumir halda því fram að öfl olíuiðnaðarins hafi verið þar að verki.

Thorium er eitt af algengari frumefnum jarðar og finnst í miklu mæli á Grænlandi, Noregi og í Ástralíu, auk þess sem það er vinnanlegt um nær alla jarðkringluna. Hvert gramm af thorium getur skilað 100 sinnum meiri orku en uranium. Samfara því að þetta efni er margfall orkuríkara en uranium, er mun hættuminna og að efnið er mjög auðunnið liggur fyrir sú staðreind að uranium er mjög takmörkuð auðlind, sífellt dýrara verður að vinna það og mengunarhætta af vinnslu þess mikil. Því er merkilegt að ekki skuli vera meira unnið í þessu.

Kínverjar eru vissulega komnir á fulla ferð í þessu máli og sóttu sín frumgögn að mestu til Oak Ridge, USA, þar sem þau lágu öllum opin sem vildu sjá. Þá er verið að vinna að rannsóknum á þessu á Indlandi og um nokkurt skeið hafa Norðmenn verið að skoða þennan möguleika. Bandaríkin, þar sem mestar rannsóknir fóru fram á sínum tíma og lengst voru komnir á þessu sviði, voru nánast tilbúnir til framleiðslu, sýna þessu máli þó lítinn áhuga. Það gæti komið þeim í koll síðar.

Vissulega er mengunarhætta af orkuvinnslu með thorium, en bæði það að úrgangur er endurunninn og sú staðreynd að geislvirkni þess eyðist upp á fjögur hundruð árum, á móti nokkur þúsund árum af uranium, er ávinningurinn augljós.

Ef hægt væri að tala um eilífðarvél, kemur orkuvinnsla úr thorium næst slíkri skilgreiningu.

[Einar Björn Bjarnason, 7.1.2013 kl. 11:12]

Mér sýnist að asíuþjóðirnar hafi augljósa hagsmuni af því, að keyra á þessa tækni. Það verður áhugavert að fylgjast með því hvernig það gengur. En núverandi orkuframleiðsla þarf greinilega að víkja fyrir öðru. En samtímis, tekur tíma væntanlega að fullþróa þessa nýju kjarnaofna, koma þeim í framleiðslu. Á meðan, halda þær áfram að sækja stíft í kol, olíu og gas. Það getur verið að framleiðsla á þessum kjarnaofnum, fari ekki af stað fyrr en eftir 20 ár. Spurning hvað gerist á meðan. Spennan er þegar orðin töluverð, út af óttanum við orkuskort.

Kv.

[Ómar Ragnarsson, 7.1.2013 kl. 11:13]

Í öllum umfjöllunum um mögulega lausn á orkuþorsta mannkyns hefur kjarnorkan hingað til verið afskrifuð vegna þess að ef öll orkuvinnsla fyrir heiminn yrði færð yfir í kjarnorkuver, myndi uraníum klárast á innan við öld.

Mér þykir því þetta mál mjög athyglisvert hjá þér, frændi. 

[Einar Björn Bjarnason, 7.1.2013 kl. 11:28]

Já Ómar, v. þess að þóríum virðist vera miklu algengara frumefni í jarðskorpunni. Mér skilst t.d. að kanar sjálfir eigi mikið af því. Það getur verið að Asíuþjóðirnar keyri á þetta nú fyrst - v. þess hve þær hafa augljóslega takmarkaða valkosti aðra. Ef það virðist ætla að ganga, þá fylgja vesturlönd á eftir. Þau séu minna áhugasöm, meðan enn sé nóg hjá þeim af kolum, olíu og öðru. Einhver tregða getur einnig verið, v. áhrifa fyrirtækja sem framleiða kjarnaofna á grunni úraníum tækninnar. En ef skipt væri yfir í þóríum. Yrði mikið af því batterýi sem fylgir í dag "óþarft." Sérstaklega sí mikla endurvinnsla/varðveisla kjarnaúrgangs sem í dag á sér stað - kostar mikið, en veitir þeim sem stunda hana mikið fjármagn. Mig grunar eins og ég sagði, að kjarnavopna kapphlaupið á sínum tíma. Hafi í reynd verið þ.s. ítti mönnum í úran tæknina.

Kv.

[Þórhallur Kristjánsson, 7.1.2013 kl. 14:27]

Það er margt spennandi að gerast í dag varðandi leit að ótakmarkaðri hreinni orku.

Í Frakklandi er verið að vinna að risastóru verkefni sem er samvinnuverkefni margra þjóða. Þar er verið að smíða stærstu samruna Tokamak vél sem smíðuð hefur verið. Áætlað er að þessi vél geti framleitt 500MW og þurfi til þess 50MW

 Ef menn ná tökum á þessari tækni þá er búið að leysa orkuvandamál jarðarbúa. Samrunatæknin skilur ekki eftir sig neina mengun og hráefnið sem notað er í samrunan er aðalega sjór þannig að birgðirnar eru nægar.

Áætlað er að fyrsta keyrsla á Tokamak vélinni í Frakklandi verði 2019. Það verður spennandi að sjá hvernig til tekst.

Einnig eru aðrir aðilar að vinna að öðruvísi tækni til þess að framkvæma samrunaorku. Ég spái því að samrunaorkan verði það sem taki við af kjarnorku og hefðbundnum orkugjöfum sem menn hafa notað í gegnum aldirnar. Spurningin sé einungis hvað það tekur mörg ár að fullkomna ferlið sem verið er að vinna að.

Þeir sem hafa áhuga á að kynna sér hvað er að gerast í samrunaheiminum þá set ég hér tvo linka.

http://www.iter.org/mach

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=49p0cZEisTA

[Einar Björn Bjarnason, 7.1.2013 kl. 18:29]

Ég hugsa að samrunaorka yrði óskaplega dýr framan-af. Þannig að einungis ríkustu þjóðirnar hefðu efni á slíku. Sem þíðir ekki að það væri ekki þess virði - ef það tekst.

En það myndi sennilega taka síðan áratugi, fyrir slíka tækni að verða viðráðanleg fyrir smærri þjóðir og fátækari.

Ég hugsa að ef t.d. Thorium ofnar geta verið verulega mikið ódýrari. Að það væri samt pláss fyrir þá á orkumarkaðinum.

Svo er það líka sá kostur, að þeir geta eytt upp kjarnorkuúrgangi, og gert hann verulega minna hættulegan. Stórfellt minnkað varðveislukostnað.

Kv.

[Guðmundur Ásgeirsson, 4.9.2013 kl. 12:13]

Vatnskældu úranofnarnir frá General Electric eins og sá sem er í Fukushima, voru upphaflega hannaðir fyrir kafbáta.

Já og auðvitað líka til þess að framleiða kjarnavopn og depleted uranium skotfæri, sem hefur svo verið beitt í stríði.

Þegar þeir voru búnir að byggja svona týpu sem "virkaði" þá virðist þróunin hafa hætt, eða henni verið hætt.

Að þetta sé enn í notkun árið 2013, er svona svipað og ef við værum enn með BetaMax video tæki og Clairol fótabað.