19:38 04-04-2022 146 lượt xem

Deep Isolation nhằm mục đích chôn chất thải hạt nhân bằng các lỗ khoan

Deep Isolation nhằm mục đích chôn chất thải hạt nhân bằng các lỗ khoan

Elizabeth Muller, Giám đốc điều hành và Richard Muller, Giám đốc công nghệ của Deep Isolation, ở Texas cho cuộc trình diễn năm 2019 của họ.

Nhiếp ảnh gia: Roman Pino, Courtesy Deep Isolation

Không có kho lưu giữ chất thải hạt nhân vĩnh viễn ở Hoa Kỳ. Thay vào đó, chất thải hạt nhân được lưu trữ trong các thùng khô tại các địa điểm của các nhà máy điện hạt nhân hiện đang hoạt động và trước đây trên khắp đất nước.

Deep Isolation, một công ty khởi nghiệp được thành lập bởi nhóm con gái là cha đẻ ở Berkeley, California, đang hướng tới mục tiêu thay đổi điều đó.

Deep Isolation có kế hoạch thương mại hóa công nghệ đào các lỗ có đường kính 18 inch sâu dưới bề mặt Trái đất, sau đó đưa chất thải hạt nhân phóng xạ trong các ống chứa dài 14 foot xuống các lỗ khoan sâu. Trong một kho địa chất sâu, như mỏ hoặc lỗ khoan, chất thải hạt nhân có thể mất dần tính phóng xạ trong hàng nghìn năm mà không gây hại.

Khắc phục một vấn đề then chốt đối với ngành công nghiệp hạt nhân

Mặc dù năng lượng hạt nhân tạo ra lượng phát thải khí nhà kính không đáng kể, nhưng nhiều chính phủ và các nhà hoạt động môi trường không coi đây là nguồn năng lượng sạch vì không có kho lưu trữ vĩnh viễn để lưu trữ chất thải hạt nhân.

Ví dụ: vào ngày 2 tháng 2, khi Liên minh châu Âu công bố bảng phân loại cập nhật về các nguồn năng lượng bền vững, nó bao gồm năng lượng hạt nhân như một nguồn năng lượng xanh chuyển tiếp chỉ khi các quốc gia có thể chứng nhận việc xử lý an toàn chất thải phóng xạ từ các lò phản ứng hạt nhân (trong số các yêu cầu khác) .

Một nghệ sĩ thể hiện công nghệ khoan lỗ khoan của Deep Isolation.

Nghệ sĩ vẽ bởi Joseph Rule of Raconteur, Sự cô lập sâu sắc nhã nhặn

Ở Châu Âu, một số kho địa chất sâu đang được xây dựng. “Phần Lan đang xây dựng một khu xử lý chất thải hạt nhân vĩnh viễn tại Olkiluoto, dự kiến ​​sẽ sẵn sàng vào năm 2023. Thụy Điển dự kiến ​​sẽ xây dựng một loại hình xử lý chất thải hạt nhân tương tự bắt đầu vào khoảng những năm 2020 tại Östhammar và Pháp đặt mục tiêu có kho địa chất riêng cho hạt nhân theo Jonathan Cobb, người phát ngôn của Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, sẽ lãng phí vào những năm 2030.

Ở Hoa Kỳ, núi Yucca ở Nevada là người đi đầu trong việc xử lý địa chất đối với chất thải hạt nhân ở Hoa Kỳ. Nhưng vào năm 2010, Tổng thống Barack Obama đã cắt tài trợ cho Núi Yucca, đáp ứng nỗ lực lâu dài của một thành viên quyền lực của Quốc hội từ bang đó, Thượng nghị sĩ Harry Reid.

Một giải pháp cho sự bế tắc này là sử dụng phương pháp khoan lỗ định hướng thay vì khai thác mỏ để chôn chất thải hạt nhân phóng xạ dưới lòng đất.

Deep Isolation đã theo đuổi ý tưởng này từ năm 2016.

Giám đốc điều hành Elizabeth Muller nói với CNBC: “Chúng tôi không phát minh ra ý tưởng sử dụng các lỗ khoan để xử lý – đã có từ những năm 1980. “Không ai nghĩ đến việc sử dụng khoan định hướng. Và đó là sự đổi mới quan trọng mà Deep Isolation mang lại.”

Khoan định hướng giúp bạn có thể khoan lỗ theo chiều ngang cũng như chiều dọc. Chất thải hạt nhân không được chôn quá sâu vì nó không thể quá nóng hoặc chịu áp lực quá lớn. Muller cho biết, điểm ngọt nằm dưới bề mặt trái đất từ ​​1 đến 4 km.

“Đó là một phạm vi thực sự tốt mà bạn có thể, tùy thuộc vào loại đá, hãy chắc chắn rằng chất thải hạt nhân sẽ an toàn và bạn không gặp phải các vấn đề về áp suất cao và đá nóng.”

Di chuyển theo chiều ngang vào một tảng đá để xử lý cho phép có nhiều không gian hơn để chôn lấp dưới cùng một diện tích đất và cũng có nghĩa là chất thải sẽ không rơi thẳng xuống.

“Nó giống như một đứa trẻ đi xuống cầu trượt và nhẹ nhàng đến nghỉ ngơi ở phía dưới mà không đâm vào bất cứ thứ gì”, Muller nói.

Một nghệ sĩ thể hiện công nghệ khoan lỗ khoan của Deep Isolation đi sâu xuống bề mặt Trái đất.

Nghệ sĩ vẽ bởi Joseph Rule of Raconteur, Sự cô lập sâu sắc nhã nhặn

Peter Burns, giám đốc Trung tâm Năng lượng Bền vững tại Đại học Notre Dame, chưa bao giờ nghe nói về Deep Isolation cho đến khi CNBC liên hệ với ông để đề xuất ý tưởng này. Anh ấy nghĩ rằng nó có lời hứa.

Ông nói: “Xử lý chất thải hạt nhân bằng lỗ khoan sâu đã được công nhận là một cách tiếp cận khả thi đối với một số loại chất thải trong nhiều năm. “Deep Isolation đang đề xuất một bước ngoặt mới trong ý tưởng với việc khoan lỗ khoan định hướng. Điều này dường như có triển vọng vì nó sẽ cho phép dịch chuyển trong các chân trời địa chất được lựa chọn cẩn thận để bản thân địa chất là hàng rào bảo vệ.”

Bộ đôi cha con đào sâu

Deep Isolation được bắt đầu vào năm 2016 bởi Elizabeth Muller và cha cô, Richard Muller, một nhà vật lý và giáo sư danh dự tại Đại học California, Berkeley, người giữ chức vụ giám đốc công nghệ.

Trước khi họ bắt đầu Deep Isolation, Mullers đã thành lập một tổ chức phi lợi nhuận mang tên Berkeley Earth, tổ chức thu thập và phân phối thông tin về khí hậu, chẳng hạn như dữ liệu ô nhiễm không khí thế giới và dữ liệu nhiệt độ toàn cầu.

Elizabeth Muller nói với CNBC: “Chúng tôi đã làm việc cùng nhau được gần 15 năm rồi. Elizabeth Muller nói: “Anh ấy là một nhà khoa học, tôi thì không.

Sau khi khởi động Berkeley Earth, Mullers nghĩ rằng chúng có thể có tác động lớn đến việc làm chậm quá trình ấm lên toàn cầu bằng cách khiến Trung Quốc đốt ít than hơn và nhiều khí tự nhiên hơn. Mullers đặt tên cho công ty của họ là Global Shale, nhưng nó không đi được xa lắm. Bộ máy quan liêu của Trung Quốc đã ngăn cản tham vọng của họ.

Tuy nhiên, con đường vòng đó đã dạy cho Mullers về phương pháp khoan định hướng mà các công ty dầu khí sử dụng.

Theo Elizabeth Muller, công nghệ khoan đã được cải thiện đáng kể. Elizabeth Muller nói: “Bạn có thể khoan sâu một dặm, và sau đó có một đoạn nằm ngang kéo dài nhiều dặm. “Và đây là tất cả thực sự khá tiêu chuẩn. Và bạn đang đi sâu vào các cấp độ của các khu vực đá nơi không có chuyển động trong hàng triệu năm.”

Cho đến nay, Deep Isolation đã huy động được 21 triệu đô la, 20 triệu đô la trong số đó đã được kết thúc vào cuối năm 2020 và được dẫn đầu bởi NAC International, một công ty vận chuyển và lưu trữ nhiên liệu hạt nhân.

Vào tháng 3, Deep Isolation đã được Bộ Năng lượng trao 3,6 triệu đô la như một phần của khoản tài trợ lớn hơn, 36 triệu đô la cho 11 công ty đều muốn thúc đẩy việc sử dụng chất thải hạt nhân tiên tiến. Deep Isolation đang dẫn đầu nỗ lực thiết lập một cơ sở đóng hộp để giảm thiểu chi phí lưu trữ nhiên liệu và quản lý chất thải.

Bộ Năng lượng đã nghiên cứu tính khả thi của việc sử dụng các lỗ khoan sâu để xử lý chất thải hạt nhân và nghiên cứu địa nhiệt. Nhưng sự phản đối từ các cộng đồng địa phương đã phá vỡ dự án và vào năm 2017, DOE thông báo họ đã kết thúc dự án.

Theo Matt Bowen, một học giả nghiên cứu tại Trung tâm Chính sách Năng lượng Toàn cầu tại Đại học Columbia, chính phủ nên chọn nghiên cứu của mình về các lỗ khoan.

“Chưa có bất kỳ hoạt động xử lý tổ hợp nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng nào trong các lỗ khoan sâu ở bất kỳ đâu trên thế giới. Nhiều người – bao gồm cả tôi – nghĩ rằng có rất nhiều hứa hẹn đối với phương pháp tiếp cận lỗ khoan sâu và chính phủ Hoa Kỳ nên thực hiện làm việc theo hướng này để giải quyết những lỗ hổng trong nghiên cứu, “Bowen nói với CNBC.

Các lỗ khoan sâu rẻ hơn và do đó phù hợp hơn với các quốc gia có lượng chất thải hạt nhân ít hơn hoặc các quốc gia có lượng chất thải hạt nhân ở mức độ nhỏ cần được xử lý, như tại địa điểm Hanford ở Hạt Benton, Washington.

Trình diễn công nghệ của Deep Isolation ở Texas vào năm 2019.

Nhiếp ảnh gia: Roman Pino, Courtesy Deep Isolation

Vào năm 2019, Deep Isolation đã thực hiện một cuộc thử nghiệm về công nghệ khoan lỗ khoan của mình gần Cameron, Texas, đặt một hộp rỗng vào một lỗ khoan và sau đó lấy nó ra.

Cuộc biểu tình có ý nghĩa quan trọng hơn đối với thành công chính trị của nó – công nghệ đã được chứng minh, nhưng công ty khởi nghiệp đã cố gắng giành được sự ủng hộ của cộng đồng địa phương.

Elizabeth Muller nói: “Nó thực sự chứng minh rằng các công ty tư nhân có cách tiếp cận nhanh nhẹn hơn có thể thành công ngay cả khi chính phủ thất bại hết lần này đến lần khác. “Và đó là cách tiếp cận tương tự mà chúng tôi đang cố gắng đưa ra để xử lý thực tế.”

Theo David W. Shoesmith, giáo sư hóa học danh dự tại Đại học Western ở Ontario, người nghiên cứu về xử lý chất thải hạt nhân, khiến các cộng đồng địa phương đồng ý đào một lỗ khoan ở gần họ sẽ tiếp tục là một thách thức. Mặc dù anh ấy cho rằng công ty và những người liên quan đến Deep Isolaion là “đáng tin cậy”, anh ấy nói quá trình xếp hàng nhiều trang web phân tán nhỏ có thể là “một cơn ác mộng cấp phép.”

“Việc xác định và lựa chọn các địa điểm xử lý phù hợp đã chứng minh một quy trình kỹ thuật lâu dài và tẻ nhạt ở nhiều quốc gia và chứa đựng nhiều vấn đề chính trị và xã hội. Núi Yucca chỉ là một ví dụ điển hình nhất”, Shoesmith nói.

5 đến 10 năm sau

Deep Isolation đã hoàn thành công việc đánh giá và thiết kế dự án cho các khách hàng bao gồm Viện nghiên cứu năng lượng điện phi lợi nhuận, Slovenia, Hiệp hội ERDO đa quốc gia và Estonia. Bước tiếp theo là khoan một lỗ khoan, kiểm tra độ an toàn của nó, tiến hành cấp phép và bắt đầu xử lý chất thải hạt nhân. Muller nói rằng vẫn còn 5 đến 10 năm nữa.

Những người theo dõi ngành công nghiệp hạt nhân tỏ ra lạc quan, ngay cả khi họ không coi giải pháp của Deep Isolation là câu trả lời cho tất cả chất thải hạt nhân.

Steve Nesbit, chủ tịch Hiệp hội Hạt nhân Hoa Kỳ cho biết: “Tôi không phải là một nhà địa chất học, nhưng tôi không thấy lý do gì khiến cách tiếp cận này không khả thi. “Tôi không nghĩ đây là giải pháp hoàn chỉnh, phù hợp cho tất cả các nhu cầu xử lý chất thải phóng xạ, nhưng nó có vẻ rất phù hợp cho một số ứng dụng.”

Brett Rampal, giám đốc đổi mới hạt nhân tại Lực lượng Đặc nhiệm Không quân Sạch phi lợi nhuận, đồng ý với quan điểm này. Rampal nói với CNBC: “Nhiều lựa chọn hơn ngoài kho lưu trữ địa chất sâu hoặc kho lưu trữ tạm thời có thể mang lại nhiều cơ hội và giá trị tiềm năng”.

Rào cản lớn nhất đối với Deep Isolation là bản chất bảo thủ và thận trọng của ngành công nghiệp hạt nhân. Nhưng áp lực đang gia tăng đối với ngành công nghiệp hạt nhân trong việc đưa ra các giải pháp lâu dài về cách xử lý chất thải hạt nhân một cách an toàn.

“Điều đó xảy ra do biến đổi khí hậu, sự nóng lên toàn cầu và mọi người muốn có một tương lai cho ngành công nghiệp hạt nhân và nhận ra rằng việc xử lý chất thải hạt nhân phải xảy ra trước tiên nếu chúng ta có một tương lai cho ngành công nghiệp hạt nhân,” Elizabeth Muller.

Nguồn: CNBC
Dịch bởi: tapchiso.com

THEO DÕI CHÚNG TÔI TRÊN: FACEBOOK | TELEGRAM | TWITTER | YOUTUBE | Tin Tức Bitcoin
Bài viết liên quan