https://frosthead.com

Adakah Shale Menjawab Nafas Luka Nuklear Amerika?

Apabila rancangan telah dibatalkan pada tahun 2009 untuk repositori sisa nukleus Gunung Yucca, ada yang bimbang bahawa perluasan kuasa nuklear Amerika mungkin dibubarkan bersama dengannya. Tanpa tapak yang selamat, untuk menyimpan 70, 000 metrik tan sisa nuklear di negara ini yang kini disimpan dalam kolam sementara dan tong kering di 75 tapak di seluruh negara-nampaknya pengembangan tenaga nuklear yang teguh mungkin perlu dipasang di belakang pembakar .

Tetapi pilihan yang berdaya maju mungkin berada di cakrawala; dalam sebuah artikel (pdf) yang diterbitkan minggu ini di Eos, akhbar American Geophysical Union (AGU), ahli hidrologi Surveil Geologi AS, Christopher Neuzil mencadangkan bahawa syal-batu mineral yang terdapat banyak di Amerika Syarikat-boleh menjadi kunci kepada masa depan pelupusan selamat untuk sisa nuklear.

Shalen dan formasi argillaceous lain (mana-mana media yang kaya dengan tanah liat seperti mudrocks) mempunyai beberapa sifat unik yang akan menjadikan mereka calon utama untuk membuang sisa nuklear, Neuzil berhujah. Pembentukan argillaceous mempunyai kebolehtelapan yang sangat rendah, yang bermaksud bahawa risiko pelepasan toksik daripada penyimpanan sisa akan berkurangan. Larian nuklear adalah salah satu kebimbangan terbesar bagi penyimpanan sisa, yang berasal dari pembubaran sisa di dalam air bawah tanah yang mengalir melalui kawasan penyimpanan. Kerana air mengalir melalui syal pada kadar yang sangat perlahan, Neuzil mengatakan bahawa bahan itu akan bertindak sebagai penghalang yang berbeza antara sisa nuklear dan larian berpotensi. Malah, syal boleh bertindak seperti spons, menyerap air tanpa melepaskan sebarang; ini akan membolehkan sisa nuklear disimpan dengan selamat, menjaga bahan buangan di dalam formasi.

Selain itu, Neuzil memetik kelebihan semulajadi syal di Amerika Syarikat sebagai kelebihan yang jelas. "Amerika Syarikat berada dalam kedudukan yang mengasyikkan dengan kepelbagaian skala dan kepelbagaian dalam umur, sejarah, komposisi, dan ketebalan pembentukan argillaceous di dalam sempadannya, " tulis Neuzil. "Secara geologi dan geografi, potensi pilihan bagi repositori adalah banyak." Selain itu, lokasi-lokasi formasi ini merupakan satu lagi manfaat untuk penyimpanan sisa; kerana formasi sering dijumpai di kawasan yang agak lama dan geologi yang stabil, risiko gangguan tektonik akan berkurangan.

Kebolehtelapan syal yang rendah adalah sesuatu yang orang Amerika mula mengenali-apa yang membolehkan gas dan minyak syal, yang membentuk komponen organik di dalam batu-batu pecah, untuk mengumpul tanpa melarikan diri. Malah, fracking untuk mengeluarkan gas syal dijalankan untuk mengatasi sifat yang tidak dapat diserap oleh syal. Tetapi daripada berusaha untuk mengekstrak apa yang ada di dalam syal untuk menghasilkan tenaga, saintis seperti Neuzil melihat syal sebagai medium untuk menempatkan produk-produk sampingan tenaga yang telah dihasilkan. Dan dengan tenaga nuklear bertanggung jawab hampir 20 peratus dari pengeluaran tenaga negara, keperluan kita untuk membuang bahan bakar nuklear yang dibelanjakan secara tetap setiap tahun.

Bolehkah syal, dilihat di atas, sisa buangan nuklear secara kekal di dalam batu jauh di bawah tanah? Bolehkah syal, dilihat di atas, sisa buangan nuklear secara kekal di dalam batu jauh di bawah tanah? (Foto oleh Pengguna Flickr Fotografi yang jarang dilihat)

Amerika Syarikat baru-baru ini mula meneliti kemungkinan pelupusan serpih, tetapi Neuzil memetik beberapa kajian yang telah dijalankan atau sedang dijalankan di Eropah dan seterusnya, dari United Kingdom ke Jepun. Perancis, Belgium dan Switzerland telah bergerak melepasi proses penyelidikan, dan kini merancang rancangan untuk melaksanakan sisa penyimpanan sisa nuklear (pdf). Walaupun terdapat keprihatinan bahawa penempatan akan berpotensi mengganggu integriti syal sebagai penghalang kepada sisa, kajian di Eropah menunjukkan bahawa formasi, walaupun dengan rongga yang dibuat untuk penyimpanan sisa, mengekalkan keupayaan mereka untuk mengekalkan air bawah tanah daripada membawa mencemarkan jarak yang boleh diukur.

Walau bagaimanapun, serigala tidak mempunyai kaveatnya. Neuzil menyatakan bahawa penyelidikan tentang potensi serpihan untuk penyimpanan nuklear mestilah kebanyakannya diekstrapolasi dari mineral lain, kerana aliran rendah aliran air syal juga membuat kajian fenomena yang sukar. Daripada mempelajari kebolehtelapan serpih dalam jangka panjang, para saintis menggunakan batu dengan laju aliran yang lebih cepat, yang lebih pantas dan mudah dipelajari dalam jangka pendek, dan menggunakan sifat-sifatnya untuk syal. Ini boleh menimbulkan ancaman kepada kejayaan jangka panjang penyimpanan serpih, kerana data tidak ada keupayaan sebenar untuk cuaca penyimpanan jangka panjang.

Jadi bagaimana anda benar-benar dapat menghabiskan bahan api nuklear ke batu-batu tanah liat ini? Neuzil mencadangkan bahawa sisa itu akan diletakkan kebanyakannya dalam bentuk pepejal. "Sesetengah bahan buangan boleh menjadi vitrified, atau dicampur dengan kaca lebur yang kemudiannya menguatkan. Ini boleh menjadikannya lebih sukar bagi sisa itu untuk mencemarkan mana-mana air bawah tanah yang menghubungkannya, "jelasnya dalam temu bual, sambil menambah bahawa sebarang sisa juga akan diletakkan di dalam kanister (keluli tahan karat atau tembaga) untuk menghalang pencemaran alam sekitar.

Pada bulan April tahun ini, Jabatan Tenaga telah mengumumkan rancangan untuk melancarkan projek penyelidikan dan pembangunan baru yang diterajui oleh Institut Penyelidikan Tenaga Listrik (EPRI), sebuah pelaburan 15.8 juta dolar yang akan memusatkan reka bentuk dan pelaksanaan penyimpanan tong kering untuk sisa nuklear . Inisiatif tidak menyebutkan apa-apa tentang memperluaskan penyelidikan kepada pilihan lain-geologi atau sebaliknya-walaupun jurucakap Jabatan Tenaga menyatakan bahawa mereka sedang "menganalisis kemampuan pelbagai media geologi, termasuk tanah liat, garam, batu kristal dan serpih, untuk pelupusan repositori di Amerika Syarikat, "serta memanfaatkan penyelidikan sedia ada yang dijalankan oleh negara-negara lain.

Adakah Shale Menjawab Nafas Luka Nuklear Amerika?