В мире растет интерес к возможности использования плазменных технологий для уменьшения объема и стоимости переработки радиоактивных отходов.
Наиболее распространенный сегодня вариант обращения с РАО – цементирование – в конечном итоге приводит к удвоению объема радиоактивных материалов. Значительно более эффективной представляется плазменная технология, суть которой заключается в том, что низко- или среднеактивные отходы сжигаются в герметичной печи с дуговыми плазматронами. В результате сгорают все посторонние материалы и остается лишь небольшое количество радиоактивного остатка, который может быть далее остеклован.
Исследования, проведенные в Великобритании строительной компанией Costain и компанией Tetronics, использующей плазменную переработку РАО, показали, что “в окончательной упаковке объем отходов составит 1/10 от того объема, который получается в случае цементной инкапсуляции.”
Дискуссии вокруг плазменного сжигания РАО активизировались после того, как в конце 2011 года в японской газете Asahi Shimbun была опубликована краткая новость об обнаружении на мусоросжигательном заводе в городе Нагареяма в японской префектуре Тиба большого количества низкорадиоактивной золы. Источник не уточняет происхождение этих отходов, известно было лишь их количество - 493 тонны в 1260 упаковках.
«Перерабатывающие заводы отказались принимать эти отходы»,
- сказано в сообщении, добавляя при этом, что упаковки создавали высокий уровень радиоактивного цезия. Главной проблемой стал слишком большой объем этих отходов.
Но среди буквально единиц читательских комментариев о том, что делать с этими отходами (вплоть до того, чтобы «отправить ракетой на Солнце») появилась идея, которая к настоящему моменту привлекла к себе большое внимание специалистов-атомщиков, и не только в связи именно с этим частным случаем.
Пользователь социальной сети Facebook Олег Тихон (Oleg Tikhon) написал длинный комментарий, в котором превозносил метод плазменной переработки РАО. Тут же было отмечено, что предложение очень сходно с публикациями канадской компании High Temperature Technologies Corp в Монреале, одной из немногих компаний в мире, исповедующих идеи плазменной переработки отходов.
Действительно, по мнению многих специалистов, эта технология имеет большие перспективы. Поскольку окончательный объем кондиционированных отходов является основным фактором, влияющим на стоимость обращения с ними, подобная технология потенциально ведет к значительному уменьшению затрат.
В Великобритании, например, те же компании Costain и Tetronics оценили, что плазменная переработка имеющихся в стране САО и НАО обойдется в 287 млн фунтов стерлингов, по сравнению с 1,325 млрд фунтов в случае их цементирования.
Джереми Гордон (Jeremy Gordon), аналитик Всемирной ядерной ассоциации (WNA), говорит:
«Хотя понятно, что общее количество радиоактивности остается неизменным, тем не менее мы можем избавиться от всего лишнего материала, поскольку не приходится платить за захоронение нерадиоактивных веществ.»
Сегодня плазменные технологии развиваются только в России и находятся на рассмотрении в Японии.
Но, спрашивается, если технология плазменного сжигания отходов так эффективна, то почему она до сих пор не получила широкого применения?
Дело в том, что использование плазменных технологий не лишено ряда проблем. Пол Кемпбел (Paul Campbell), директор ядерного подразделения компании Costain, сообщил, что, например, в Селлафилде такая технология была отклонена в связи с тем, что было непонятно, что делать со вторичными отходами, которые при этом могут образовываться.
“Мы пока не продвигаем этот проект, – сказал он, - Мы недостаточно много знаем о том, какое количество вторичных отходов может образовываться при такой переработке, но кажется, что для органических материалов это было бы хорошим решением.”
Тем не менее он напоминает, что источники в Селлафилде заявляли, что на плазменный метод следовало бы обратить более пристальное внимание.
«Я всегда думал, что в этот проект стоило бы вложить некоторые инвестиции параллельно с другими технологиями,” - говорит он, - У технологии два два преимущества: первое – уменьшение объема, второе – гомогенизация продукта.”
Другие компании также признают большой потенциал плазменных технологий. Израильская фирма Environmental Energy Resources (EER) вместе с Курчатовским институтом и МосНПО "Радон" активно работает по усовершенствованию процесса, т.н. метода плазменной газификации и плавления низкоактивных отходов. Разрабатываемая ими технологияexternal link, opens in a new tab представляет собой нагревание РАО до 7 000 градусов Цельсия, вследствие чего они превращаются в твердое инертное вещество.
EER утверждает, что полученный в итоге стекловидный материал будет возможно использовать в строительных блоках, и что сам процесс не приводит к загрязнениям почвы, поверхностных и грунтовых вод.
Процессуальная схема PGM-технологии. Источник: http://www.ecoprogressenergy.comexternal link, opens in a new tab
Исполнительный директор EER Офер Санднльсон уверен, что в течение 1-2 лет они сумеют сделать технологию коммерчески эффективной.
«Это очень высокообещающая технология и мы уверены, что как только мы выйдем на рынок, мы добьемся большого успеха», - сказал он.
Завод по переработке отходов в городе Иблин (Израиль). Источник: http://www.ecoprogressenergy.comexternal link, opens in a new tab
