Un fizician de la Laboratorul Național Los Alamos propune un proiect care ar putea transforma deșeurile nucleare periculoase într-un combustibil rar, esențial pentru fuziunea nucleară, deschizând calea Statelor Unite către dominația în economia energiei curate a viitorului.
Potrivit omului de știință, deșeurile radioactive ar putea fi refolosite pentru a produce tritiu, un izotop rar de hidrogen necesar pentru a alimenta reacțiile de fuziune, care, teoretic, ar putea genera cantități aproape infinite de energie fără emisii de carbon.
Tritiul, o versiune radioactivă a hidrogenului, nu se găsește în mod natural pe Pământ, este costisitor de produs, iar cantitățile disponibile sunt limitate. În cadrul reuniunii de toamnă a Societății Americane de Chimie (ACS), fizicianul Terence Tarnowsky a prezentat o soluție: extragerea tritiului dintr-un produs secundar al fisiunii nucleare, procesul care alimentează reactoarele actuale.
Deșeurile nucleare ar putea fi sursa de energie a viitorului
Fuziunea nucleară, procesul de contopire a atomilor pentru a elibera căldură, promite energie abundentă. Una dintre cele mai studiate reacții implică fuziunea tritiului cu deuteriul, un alt izotop de hidrogen, pentru a produce heliu. Cu toate acestea, tehnologia nu este încă viabilă la scară comercială, deoarece cercetătorii nu au reușit să atingă „aprinderea” la scară largă – punctul în care o reacție se auto-întreține și produce mai multă energie decât consumă.
O altă barieră majoră este costul combustibilului. „Fuziunea nucleară are potențialul de a oferi energie abundentă și fără emisii. Însă, în prezent, tritiul este disponibil în cantități limitate și are un cost ridicat, ceea ce reprezintă o barieră în calea succesului acestei tehnologii.”, a declarat Tarnowsky, conform Live Science.
O metodă eficientă de a produce tritiu
Prima generație de reactoare de fuziune care vor alimenta rețeaua electrică se va baza, cel mai probabil, pe o reacție ce necesită tritiu, a explicat Tarnowsky. Deși teoretic ar putea fi utilizate și alte reacții, precum fuziunea deuteriului cu heliu-3, acestea necesită temperaturi mult mai ridicate, fiind astfel mai scumpe și mai puțin practice.
Colectarea unor cantități mari de tritiu este problematică: izotopul este radioactiv și are un timp de înjumătățire foarte scurt. Cantitățile stocate se descompun cu 5,5% anual. „Așadar, nu poți depozita tritiul în exces într-o bancă și să-l recuperezi în 50 de ani, așa cum poți face cu alte surse de energie”, a precizat Tarnowsky. Pentru ca viitoarele centrale de fuziune să aibă succes, este necesară o metodă nouă și mai ieftină de a produce tritiu. „Trebuie să ai deja această capacitate funcțională”, a adăugat el.
Centralele nucleare actuale funcționează pe bază de fisiune, proces în care atomii sunt scindați pentru a elibera energie, dar care produce și cantități semnificative de deșeuri nucleare cu durată lungă de viață. Combustibilul nuclear uzat este compus din uraniu și plutoniu neutilizabil, alături de produse de fisiune precum izotopi de stronțiu și iod, care pot rămâne periculoși timp de sute de milioane de ani, conform Agenției pentru Protecția Mediului din SUA.
Propunerea lui Tarnowsky este de a genera tritiu din aceste deșeuri radioactive folosind un accelerator de particule pentru a scinda atomii. Atomii divizați ar trece printr-o serie de reacții, producând în final tritiu. Deși procesul nu elimină deșeurile nucleare – materialul rezidual rămânând la fel de periculos – acesta oferă o nouă utilizare pentru un produs secundar costisitor.
Principiile de bază ale proiectului nu sunt noi, a menționat Tarnowsky într-o declarație a ACS, dar progresele tehnologice recente ar putea face această metodă mult mai eficientă. Calculele sale inițiale estimează că, folosind 1 gigawatt de energie, sistemul ar putea produce 2 kilograme de tritiu pe an. Această cantitate, utilizată în fuziunea nucleară, ar putea alimenta zeci de mii de locuințe din SUA timp de un an. Tarnowsky estimează că proiectul său ar putea produce de peste 10 ori mai mult izotop decât alte metode, cu același consum de energie.
DEȘEURI RADIOACTIVE
Material inert. Trage sliderul pentru a începe procesul de accelerare.
„O schimbare de paradigmă foarte mare”
În prezent, SUA nu dispun de o sursă stabilă și ieftină de tritiu, al cărui preț este de aproximativ 33 de milioane de dolari pe kilogram, a subliniat Tarnowsky. În același timp, țara deține mii de tone de deșeuri nucleare, a căror depozitare este costisitoare și dăunătoare pentru mediu.
„Această tehnologie este posibilă astăzi. Ar fi o schimbare de paradigmă foarte mare în ceea ce privește utilizarea combustibilului nuclear uzat pe care îl avem deja, deținut de guvern.”, a declarat cercetătorul.
Deși multe detalii trebuie încă finalizate înainte ca Tarnowsky să poată crea o propunere completă, el este încurajat de primirea pozitivă a proiectului său, mai ales în contextul în care accidente precum cele de la Three-Mile Island și Cernobîl au transformat energia nucleară într-un subiect tabu cu câteva decenii în urmă. „Vremurile s-au schimbat”, a concluzionat el.
