Финландия иска да се отърве от използваното си ядрено гориво завинаги

От появата на ядрената енергия през 50-те години на миналия век повече от 400 реактора в 31 държави са произвели около 430 000 метрични тона отработено ядрено гориво. Досега обаче никой не е разработил трайно решение за изхвърлянето и съхранението на тези използвани ресурси. Международната агенция за атомна енергия изчислява, че около 30% от това използвано ядрено гориво е преработено – в него има елементи, които могат да бъдат рециклирани, за да се създаде ново гориво за ядрени централи. Останалото е „паркирано“ в системи за временно съхранение, като крайната му дестинация все още не е определена.

Ядреният сектор показва признаци на ренесанс. Докато страните се стремят да декарбонизират производството на енергия, а технологичният сектор търси начини да захранва своите жадни за електричество системи с AI, натискът за изхвърляне на ядрени отпадъци вероятно ще нарасне.

Най-доброто решение би било отработеното гориво да бъде поставено в подземни съоръжения, които могат да го съхраняват безопасно в продължение на хилядолетия. Отработеното гориво е сериозна заплаха за човешкото здраве от най-малко 10 000 години и остава радиоактивно в продължение на няколко милиона. Но такива съоръжения трябва да бъдат изградени от нулата и докато няколко от тях вече се разработват, нито едно не е завършено напълно. Лидер в тази надпревара е Финландия, която е изкопала подземното пространство, необходимо за хранилище, съобщава Wired. 

Гориво под земята

На западното крайбрежие на Финландия, на около три часа път с кола от столицата Хелзинки, се намира първият завод за капсулиране на ядрено гориво. Известен като Онкало, той ще получава отработено гориво от петте ядрени реактора на Финландия - три на близкия остров Олкилуото и два в Ловииса, в югоизточната част на страната. Хранилището се изгражда от Posiva Oy, финландска компания, създадена от два от ядрените оператори в страната през 1995 г. Основната ѝ мисия е да намери начин за постоянно съхраняване на отработеното ядрено гориво.

В скалната основа на дълбочина 430 метра вече текат тестове. Съхранението на отработено гориво включва поставяне на отработени горивни пръти в медни контейнери, които от своя страна трябва да бъдат поставени в прорези, изкопани в гранитните стени на подземното хранилище. След това всичко се запечатва с бентонит - мека, пластична глина, която изолира контейнерите и действа като буфер срещу малки движения в скалната основа.

В средата на март пет тестови контейнера, пълни с нерадиоактивни материали, бяха запечатани в специално надземно съоръжение, преди да бъдат транспортирани под земята и съхранени в 70-метров подземен тунел, за да осигурят първоначалното доказателство за концепцията за процеса на съхранение на Onkalo. Завършването на този фиктивен цикъл поставя Финландия начело в надпреварата за изграждане на първото в света действащо дълбоко геоложко хранилище.

Изграждането на Onkalo досега е струвало 900 милиона евро, докато за завършването на проекта са необходими още около 4 милиарда евро. Пробивът идва след десетилетни изследвания за намиране на най-доброто място за хранилището и години чакане на разрешителни и одобрения. Има и скептици, които не вярват, че проектът ще се случи, и други, които се надяват, че това няма да стане. Някои местни жители са враждебно настроени към проекта, недоволни от перспективата ядрени отпадъци да се съхраняват близо до домовете им. Изследователите също така изразяват опасения относно потенциалната корозия на контейнерите за съхранение, по-специално на медните кутии.

Заедно с колегите си Джиншан Пан, професор по наука за корозията в Кралския технологичен институт в Швеция, публикува проучване през януари 2023 г., посветено на риска от изтичането на сулфиди в подпочвените води от медта, използвана в контейнерите за отработено ядрено гориво. В документа се посочва, че е необходима повече е работа, за да се дефинира природата и химията на повърхностните филми, които се развиват върху медни повърхности в хранилището. 

Международният опит

Докато Posiva Oy изглежда близо до реализирането на първото функциониращо хранилище, има и други страни, които следват този пример. Съседна Швеция също се готви да започне работа по собствено хранилище, което е предназначено да пази до 12 000 метрични тона шведско отработено ядрено гориво. Очаква се то да се побере в 60-километров тунел на дълбочина от 500 метра. Това е голям проект, който е "на чертожната маса" от 40 години и е получил необходимите екологични разрешения за строителство само преди няколко месеца. Строителството може да започне в рамките на следващото десетилетие и ще продължи до 80-те години на настоящия век, като подземното пространство на това хранилище постепенно ще се разширява. Но само при условие че призивът, отправен от Службата за преглед на ядрените отпадъци, не забави или спре работата. Притесненията относно шведския проект са същите като при финландския - опасност от корозия на медните контейнери, което може да доведе до изпускане на радиоактивни елементи в подпочвените води.

От другата страна на Атлантическия океан Канада също планира да изгради хранилище. След 14 години диалог и дебати, регулаторите и гражданските организации избраха място за домакин в рамките на град Игнайс, Онтарио, част от местната общност Wabigoon Lake Ojibway Nation. Тя вижда в проекта източник на инвестиции и нови работни места.

Франция и Швейцария също работят по проекти за съхранение на използвано ядрено гориво, като постепенно постигат напредък, въпреки бюрократичните пречки. В района на Маас в североизточна Франция работата на терен по проекта Cigéo може да започне през 2027 г., след като получи положителна оценка за неговата надеждност. Изпълнителната компания Andra е упълномощена да задвижи плановете, при условие че отделя по-голямо внимание на потенциалното въздействие на изменението на климата върху надземните структури.

На швейцарската национална кооперация за погребване на радиоактивни отпадъци Nagra са били нужни 14 години, за да реши къде да разположи съоръжението си за съхранение. Тя е избрала да построи своето хранилище на север от Цюрих, в Nördlich Lägern, тъй като това е район, богат на много компактна опалинна глина, която е идеална за дълготраен контейнер за радиоактивни материали (хранилището на Финландия също е богато на този материал). Окончателното одобрение се очаква около 2030 г., след референдум, а хранилището трябва да започне да работи през 2060 г.

Италия пък обмисля 51 локации, които потенциално биха могли да бъдат подходящи за хранилище за съхранение на ядрени отпадъци. Тези планове бяха изготвени за първи път през 2015 г. и след това публикувани през декември 2023 г. Оттогава правителството реши да отвори отново процеса на кандидатстване, за да приеме нови заявления. Междувременно радиоактивните отпадъци в страната за момента се пазят във временни хранилища на площадките на изведени от експлоатация атомни електроцентрали, съоръжения за ядрени изследвания и обекти за ядрена медицина и индустрия.