21 lipca 2017

Spokojnie, uranu wystarczy

Kategoria: Artykuły z czasopisma

Oceany zawierają ponad 4 miliardy ton uranu. Przy wykorzystaniu go jako surowca do produkcji paliwa jądrowego jest to dość, by zaspokoić potrzeby energetyczne całego świata. Jedyny warunek – to opanowanie opłacalnego procesu ekstrakcji uranu z wody morskiej. A ubiegły rok 2016 przyniósł nam ogromny postęp w technice wydobywania uranu z wody morskiej.

Spokojnie, uranu wystarczy

Zasoby uranu w złożach lądowych

Zapewnienie tanich i niezawodnych technologii pozyskiwania uranu jest niezbędne, by energetyka jądrowa pozostała źródłem energii dla wielu pokoleń. Obecne ceny uranu są tak niskie, że jego koszt stanowi tylko około 5% całkowitego kosztu energii elektrycznej z elektrowni jądrowej. Dlatego bodźce ekonomiczne do poszukiwania nowych złóż uranu są słabe i tempo poszukiwań jest znacznie mniejsze niż było w połowie ubiegłego wieku. Mimo to, zasoby uranu rosną na skutek odkryć nowych złóż i w ciągu ostatniej dekady zwiększyły się o 30%.

Według ocen eksperckich zaakceptowanych przez Parlament Europejski, zidentyfikowane zasoby uranu przy stosowaniu obecnej techniki wydobycia i wykorzystaniu ich w reaktorach III generacji wystarczą na ponad 200 lat, a po wprowadzeniu cyklu zamkniętego z wielokrotnym wykorzystaniem paliwa jądrowego w reaktorach IV generacji – na dziesiątki tysięcy lat.

Chociaż przeciwnicy energetyki jądrowej od dziesiątków lat twierdzą, że uranu wkrótce zabraknie, kolejne raporty OECD co dwa lata rozpraszają te obawy. Najnowszy raport, który ukazał się w listopadzie 2016, kolejny raz potwierdził, że zasobu uranu są obfite, większe niż innych metali lub paliw i wystarczą dla energetyki jądrowej przez ponad 240 lat[i]. Pomimo stałego wydobywania uranu jego znane zasoby w ziemi nie uległy zasadniczej zmianie od 2014 roku, gdy wydano poprzednią edycję raportu OECD. Rozpoznane zasoby uranu możliwe do wydobycia po koszcie poniżej 260 USD/kg U wzrosły nieznacznie o 0.1% i wynoszą obecnie 7,64 mln ton uranu. W kategorii zasobów, które można wydobyć po kosztach poniżej 80 USD/kg U wystąpił wzrost o 8,6% z 1,96 mln tU do 2, 13 mln tU.

W kategorii zasobów pewnych, największe złoża rudy uranowej występują w Australii, a dalej w kolejności idą Kanada, Kazachstan, Namibia, Rosja, Republika Południowej Afryki, Brazylia i inne kraje. Rozkład geograficzny złóż rudy uranowej jest inny niż rozkład zasobów ropy naftowej lub gazu ziemnego, a dzięki przynależności mających uran krajów do strefy wolnego handlu nie ma niebezpieczeństwa, że któryś z nich zechce wykorzystać uran jako broń strategiczną pozwalającą narzucać swe zdanie innym krajom.

Niewyczerpalne zasoby uranu w wodzie morskiej

Chociaż prognozy ekspertów wskazują, że uranu ze złóż lądowych starczy na długo, w sporach o przyszłość energetyki jądrowej wciąż powraca zarzut, że uranu zabraknie[i]. Przeciwnicy energetyki jądrowej stawiali nawet wymaganie, by wydanie licencji na budowę elektrowni jądrowej uzależniać od przedłożenia przez inwestora kontraktów na dostawy uranu wystarczające na cały przewidywany okres pracy tej elektrowni. Dlatego obok poszukiwań złóż uranu na lądzie, już od połowy XX wieku prowadzono prace zmierzające do opracowania technologii, która umożliwiłaby uzyskanie uranu z wody morskiej.

Stężenie uranu rozpuszczonego w wodzie morskiej jest bardzo niskie, zaledwie około 3 miligramy na tonę, podczas gdy najbogatsze rudy uranowe (Kanada) zawierają 200 kg uranu na tonę. Ale wody w oceanie jest dużo – 1250 milionów km sześciennych. W sumie w wodzie morskiej rozpuszczone są 4 miliardy ton uranu.

Co więcej, stężenie uranu w wodzie jest regulowane przez reakcje chemiczne w stanie niemal równowagi pomiędzy wodą a skałami w skorupie ziemskiej, a skały te zwierają 100 000 miliardów ton uranu. Gdy część uranu zostanie usunięta z wody morskiej, dalsze ilości uranu są wymyte przez wodę morską ze skał. Proces ten zapewnia utrzymanie koncentracji uranu w wodzie morskiej na stałym poziomie. Ludzie nie mogliby wydobyć tak dużo uranu z wody morskiej, by jego stężenie w wodzie zmalało, nawet gdyby energia jądrowa zaspakajała 100 % potrzeb energetycznych ludzkości przez miliard lat[ii].

Innymi słowy uran w wodzie morskiej jest w pełni odnawialny. Tak odnawialny jak promieniowanie słoneczne. Oczywiście, ilość uranu na Ziemi jest skończona. Ale – Słońce również ciągle wypromieniowuje część swojej masy i w przyszłości musi się wypalić[iii]. Gdy dojdzie do tego za pięć miliardów lat, nawet wiatr na Ziemi przestanie wiać, bo nasza atmosfera wyparuje w chwili agonii Słońca przemieniającego się w Czerwonego Karła. Ale wtedy troska o klasyfikację wiatru i uranu będzie najmniejszym z naszych zmartwień.

 

Cały artykuł został opublikowany w numerze 4/2017 dwumiesięcznika "Energetyka Cieplna i Zawodowa".

 

 

Tagi: paliwa jądrowe, proces ekstrakcji, surowiec, uran, woda morska
ZAMKNIJ X
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ