Κινέζοι επιστήμονες πέτυχαν ένα σημαντικό ορόσημο στην τεχνολογία καθαρής ενέργειας, προσθέτοντας επιτυχώς νέο καύσιμο σε έναν λειτουργικό αντιδραστήρα θορίου με άλμη, σύμφωνα με κινεζικά κρατικά μέσα ενημέρωσης. Όπως αναφέρει η εφημερίδα Guangming Daily, ο πειραματικός αντιδραστήρας ισχύος 2 μεγαβάτ βρίσκεται στην έρημο Γκόμπι, και το τελευταίο αυτό επίτευγμα θέτει την Κίνα στην πρώτη γραμμή στην κούρσα για την κατασκευή ενός πρακτικού αντιδραστήρα θορίου — που εδώ και καιρό θεωρείται μια ασφαλέστερη εναλλακτική του ουρανίου.
Ακόμα πιο σημαντικό είναι το γεγονός ότι η Κίνα βασίστηκε σε μεγάλο βαθμό σε παλαιότερες, εγκαταλελειμμένες αμερικανικές έρευνες στον τομέα αυτό. Τη δεκαετία του 1960, Αμερικανοί επιστήμονες είχαν κατασκευάσει και δοκιμάσει αντιδραστήρες με άλμη, αλλά οι ΗΠΑ τελικά εγκατέλειψαν το πρόγραμμα υπέρ της τεχνολογίας βασισμένης στο ουράνιο. «Οι ΗΠΑ άφησαν την έρευνά τους διαθέσιμη στο κοινό, περιμένοντας τον κατάλληλο διάδοχο. Εμείς ήμασταν αυτός ο διάδοχος», δήλωσε ο επικεφαλής επιστήμονας του έργου, Σου Χονγκτζιέ. «Τα κουνέλια μερικές φορές κάνουν λάθη ή γίνονται τεμπέλικα. Εκεί είναι που η χελώνα αρπάζει την ευκαιρία», πρόσθεσε.
Ο πειραματικός αντιδραστήρας χρησιμοποιεί λιωμένο άλας ως ψυκτικό και φορέα καυσίμου, με το θόριο να αποτελεί την κύρια πηγή ενέργειας. Εδώ και δεκαετίες, το θόριο προβάλλεται ως η «μεγάλη πράσινη ελπίδα» για την καθαρή ενέργεια, καθώς παράγει λιγότερα απόβλητα, περισσότερη ενέργεια από το ουράνιο, δεν κινδυνεύει από τήξη του πυρήνα, δεν παράγει υλικά κατάλληλα για όπλα και μπορεί ακόμη και να καταναλώσει αποθέματα πλουτωνίου.
Σύμφωνα με τον Σου, η ομάδα του επέλεξε τον πιο δύσκολο —αλλά ουσιαστικότερο— δρόμο, επιλέγοντας να κατασκευάσουν μια πραγματική λύση αντί να κυνηγούν μόνο ακαδημαϊκά αποτελέσματα. «Διαλέξαμε τον πιο δύσκολο δρόμο, αλλά ήταν ο σωστός», είπε. Η ομάδα του αναδημιούργησε παλιά πειράματα μελετώντας αποχαρακτηρισμένα αμερικανικά έγγραφα και στη συνέχεια ανέπτυξε περαιτέρω την τεχνολογία. «Κατακτήσαμε κάθε τεχνική της βιβλιογραφίας — και προχωρήσαμε ακόμα πιο πέρα», δήλωσε.
Η Κίνα ήδη κατασκευάζει έναν πολύ μεγαλύτερο αντιδραστήρα θορίου ισχύος 10 μεγαβάτ, που αναμένεται να φτάσει σε κρίσιμη φάση έως το 2030. Η πυρηνική ενέργεια γνωρίζει αναγέννηση λόγω της ενεργειακής κρίσης που προκάλεσε ο πόλεμος της Ρωσίας στην Ουκρανία.
Μια επανάσταση στο θόριο
Το κινεζικό επίτευγμα πιθανότατα θα προκαλέσει αναταράξεις στην Ουάσινγκτον, η οποία για χρόνια πειραματίζεται με το θόριο. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, το Κέντρο Πυρηνικής Μηχανικής και Επιστημών του Texas A&M και το Εθνικό Εργαστήριο του Άινταχο έχουν συνεργαστεί με την εταιρεία Clean Core Thorium Energy (CCTE), με έδρα το Σικάγο, για την ανάπτυξη ενός νέου πυρηνικού καυσίμου βασισμένου στο θόριο, που ονομάζεται ANEEL.
Το ANEEL (Advanced Nuclear Energy for Enriched Life – Προηγμένη Πυρηνική Ενέργεια για Εμπλουτισμένη Ζωή) είναι ένας ιδιόκτητος συνδυασμός θορίου και ουρανίου HALEU (High Assay Low Enriched Uranium – υψηλού βαθμού χαμηλού εμπλουτισμού), που αποσκοπεί στην επίλυση ορισμένων από τα πιο δύσκολα προβλήματα της πυρηνικής ενέργειας, όπως το υψηλό κόστος και τα τοξικά απόβλητα.
Το ANEEL μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε παραδοσιακούς αντιδραστήρες βραστού νερού και πίεσης, αλλά αποδίδει καλύτερα σε αντιδραστήρες βαρέως ύδατος. Ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι αυτοί οι αντιδραστήρες μπορούν να εγκατασταθούν πολύ ταχύτερα από τους αντιδραστήρες ουρανίου.
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του ANEEL έναντι του ουρανίου είναι ότι επιτυγχάνει πολύ υψηλότερη κατανάλωση καυσίμου — της τάξης των 55.000 MWd/T (μεγαβατώρες ανά τόνο καυσίμου) έναντι των 7.000 MWd/T του φυσικού ουρανίου στους αντιδραστήρες πίεσης. Αυτό σημαίνει ότι το καύσιμο παραμένει στους αντιδραστήρες για πολύ περισσότερο χρόνο, μειώνοντας τις διακοπές για ανεφοδιασμό. Για παράδειγμα, οι μονάδες Kaiga-1 στην Ινδία και Darlington PHWR στον Καναδά κατέχουν τα παγκόσμια ρεκόρ συνεχούς λειτουργίας με 962 και 963 ημέρες αντίστοιχα.
Το καύσιμο βασισμένο στο θόριο προσφέρει και άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα: η υψηλότερη κατανάλωση καυσίμου μειώνει τα απόβλητα πλουτωνίου κατά περισσότερο από 80%. Το πλουτώνιο έχει χρόνο ημιζωής περίπου 24.000 χρόνια, ενώ το Ουράνιο-235 έχει πάνω από 700 εκατομμύρια χρόνια. Το πλουτώνιο είναι εξαιρετικά τοξικό ακόμα και σε μικρές ποσότητες, προκαλώντας ραδιενεργή ασθένεια, καρκίνο και συχνά θάνατο. Επιπλέον, το θόριο έχει χαμηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας και υψηλότερο σημείο τήξης από το φυσικό ουράνιο, καθιστώντας το εγγενώς ασφαλέστερο και πιο ανθεκτικό σε τήξη πυρήνα.
Τα ανανεώσιμα χαρακτηριστικά του θορίου είναι επίσης εντυπωσιακά.
Υπάρχει υπερδιπλάσια ποσότητα θορίου στον φλοιό της Γης σε σύγκριση με το ουράνιο· στην Ινδία, το θόριο είναι 4 φορές πιο άφθονο από το ουράνιο. Μπορεί επίσης να εξαχθεί από το θαλασσινό νερό, όπως και το ουράνιο, καθιστώντας το σχεδόν ανεξάντλητο.
Το ANEEL θα μπορούσε σύντομα να γίνει το καύσιμο επιλογής για χώρες που λειτουργούν αντιδραστήρες τύπου CANDU και PHWR, όπως η Κίνα, η Ινδία, η Αργεντινή, το Πακιστάν, η Νότια Κορέα και η Ρουμανία. Αυτοί οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούν βαρέως τύπου νερό για ψύξη και μετριασμό.
Περίπου άλλες 50 χώρες (κυρίως αναπτυσσόμενες) έχουν ξεκινήσει πυρηνικά προγράμματα ή έχουν εκφράσει ενδιαφέρον για την έναρξή τους στο άμεσο μέλλον. Συνολικά, μόνο περίπου 50 από τους 440 υφιστάμενους πυρηνικούς αντιδραστήρες στον κόσμο μπορούν να λειτουργήσουν με αυτό το νέο καύσιμο.
