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世界上的核能舰队正在老化——你如何回收一个核电站?

带大烟囱的火电厂

火电厂内部一览

安娜Vaczi

从意大利的角度来看,在1987年公投 - 核退役之后,一个在其领土上停止生产核能的国家是一个努力结束的旧故事。然而,真相是从全球的角度来看,这个故事才刚刚开始。

世界上的核舰队正在老化。根据2020年中期的数据,440个反应堆在全球范围内运作,遍布30个国家,与美国(95堆),法国(57)和中国(47)打顶部清单。大约270岁以上超过30岁。当您认为,除了最新一代发电厂时,核电站最初是为服务持续持续30年的使用寿命而设计的,您将理解手头的事情的大小。

专家国际原子能机构,为我们提供一些更精确的数据:“20个国家的190多个电力反应堆处于关闭状态。其中17个反应堆已完全退役,而更多正在接近退役的最终阶段。高达100个电力反应堆可能会在下十年结束时关闭退役。“

换句话说,不管我们是否想继续沿着核能的道路走下去,我们肯定必须处理原子能第一季遗留下来的问题。实际上,只有一小部分(5%)是由放射性废物构成的遗产,而大部分不危险的遗产可以回收用于其他用途。从而打开了循环经济的大门,甚至在核退役领域也是如此。yabo88

根据2020年代中期的数据,440个反应堆在全球范围内运营,遍布30个国家,与美国(95堆),法国(57)和中国(47)打顶部名单。

意大利核能退役预示着循环经济yabo88

“组件回收和重用实践实际上并不是核领域的新。他们自20世纪90年代以来已经应用,在人们开始谈论循环经济之前,”放射性废物划分负责人的弗拉维亚诺布鲁诺说“yabo88Sogin.20多年来,这家上市公司一直负责拆除意大利的退役核电站。

1987年全民公决后,意大利成为世界上首批面临核退役问题的国家之一。

四前电厂Trino Caorso,拉丁和Garigliano,黄宗泽的燃料生产工厂马伦戈Saluggia和前研究和再加工工厂,Casaccia Rotondella立即被安置在安全存储,或被动保护性监禁,国际公认的实践后“递延退役。”直到1999年,Sogin介入后,所谓的“加速退役”才开始。“加速”这个词听起来有点讽刺,如果你想想意大利核电站退役的漫长历史,它有官僚主义的障碍,领导层的更迭,邻避(不在我的后院)综合症,以及政客们不愿意承担责任。

然而,这种延误应与放射性废物管理的很长时间框架相比较,低放射性废物的处置场址(例如国家库最近几周讨论的)应该设计持续数百年,而地质储存库必须适合保持浪费千年。

除了放射性废物之外,由于这一过程的开始,因此,根据2001年已经在2001年起草的文件开始识别和标准化,这一直努力恢复可重复使用的材料。在越来越关注循环经济之后,在2019年索引本身,在其积累经验的实力上,组织了一个yabo88有关解除运作通告的工作坊与原子能机构合作。它为来自欧洲和日本的专家们提供了一次会议和讨论的机会,同时也算是循环经济正式进入核能领域。yabo88

(几乎)核电站不会扔掉任何东西

在实践中,拆除核电站可以回收什么?

首先要知道的是,“从核电站退役的材料中只有5%是放射性的。”剩下的大约90%可以回收或回收,另外5%作为传统垃圾处理。”

大部分退役材料是混凝土和金属,通过从混凝土中的铁矿过程中分离。较少量的其他材料,尤其是塑料,更难以处理。"The main reason is that there isn’t only one type of plastic and each has a different line of management. Not to mention that, since the plants are quite old, in some cases the used plastics no longer have a reference chain," Bruno said. "In addition to this, the minimum quantities present do not allow us to achieve economies of scale and the process therefore becomes inefficient. However, we are working on improving the recycling percentage further."

根据索金的估计,意大利核电站和设施的退役将允许回收超过100万吨的材料。经济复苏已经开始。布鲁诺解释说:“在考索,2014年Off Gas大楼(编者按:这是气体废物在排放到大气中之前的处理处)生产了约7000吨混凝土,然后转化为原材料,再次用于拆除建筑附近的地下系统所产生的挖掘。”总的来说,从整个考索核电站的退役中,公司预计将回收32万吨材料中的30万吨,占总材料的93%。

从核电站退役的材料中只有5%是放射性的。余下的约90%可回收或循环再造,其余5%则作为常规废物处理。

另一个最近的例子是对用于拉丁工厂绝缘的岩棉的管理。布鲁诺说:“一部分岩棉被释放出来,而被污染的部分被一个超级压滤机处理,以减少其体积。”“我们从190平方米的材料开始,其中120平方米被释放用于回收,剩下的70平方米被压实,变成大约10平方米的材料进行处理。”

减少放射性废物的体积实际上是核退役的主要原则:给出并考虑了与他们的安全处置有关的问题,并难以找到一个存储它们的网站(在欧洲,目前只有芬兰和欧洲瑞典正在建立一个永久地质存储库),必须尽可能占据很小的空间。

放射性和安全

回到可回收材料的话题,当谈到将循环经济应用于核领域时,首先出现的疑问当然是安全。yabo88事实上,这只是门外汉的怀疑,因为对内部人士来说,“释放”的材料必须经过严格检查,以核实其放射性水平,这是相当明显的。这个程序实际上在开始拆除过程之前就已经开始了。

Bruno解释说:“为了准确理解如何管理所有物质流,我们进行了初步的分析和化学-物理和放射特征分析。事实上,有必要采用准时分离的方法将放射性废料与“常规”材料分离。一旦我们拆卸了一个组件,如果我们知道它可以被回收,它将被单独管理,以避免交叉污染。材料的分离已经在后勤层面通过单独的存储区域进行,类似于目前在医院对COVID - 19废物所做的工作。基本的概念是相同的:分离流动,以一种与最终目的一致的方式管理材料。”

释放,再利用、再循环

一旦这些材料被安全释放,在哪些地方可以再利用和回收?目的地取决于每个国家的标准和法律。“例如,在意大利,无条件释放或自由释放是强制的,”布鲁诺指出。“这意味着,从放射性控制系统中释放出来的物质可以无条件重复使用。”事实上,退役公司的责任甚至超出了释放的那一刻。“对于金属,根据法律,Sogin负责到冶炼厂重熔的那一刻为止。冶炼厂必须将我们提供的金属稀释10倍,然后必须发回证明程序正确的证书。”只有这样,回收的金属才能真正自由地重新进入生产周期。

尽管在这些材料的管理上有欧洲和国际标准,但国家法律总是凌驾于国家法律之上,所以即使在邻国之间也可以发现管理上的巨大差异。例如,在法国,不允许释放废弃电厂的材料。对于一个该国70%以上的电力来自核能在美国,封存退役所产生的所有材料的决定最初似乎是为了让公众舆论放心。布鲁诺说:“在现实中,人们的反应恰恰相反。”“大多数材料都不危险,但禁止它们重复使用燃料的想法会引起人们的主要担忧。”

相反,德国的重复使用标准比意大利更广泛。事实上,无条件释放“清洁”材料是允许的,同时,对于那些轻微污染的材料(在意大利是不允许释放的),在特定的工业地区有不同程度的有条件释放。布鲁诺指出:“一般来说,这些都是受到轻微污染的金属,仍在核领域重复使用。”

如果说核退役本身就已经是一个充满困难的领域,那么使其更加循环的道路也有其独特的障碍。

与欧洲以外的国家进行比较就更困难了,因为这些国家没有参照欧盟的指令,而这些指令往往会使许多做法标准化。“例如,在美国,在一些管理方面就有差异,主要是由于这个国家的地理配置:他们的许多工厂都在沙漠地区,或者在任何情况下,远离居民区,因此他们的方法可以更‘放松’。对于我们欧洲人来说,他们的处境高度人性化,材料的管理更加微妙,因为它必须始终考虑到对当地领土系统的影响。”

障碍和最佳实践:循环退役的未来

如果说核退役本身就已经是一个充满困难的领域,那么使其更加循环的道路也有其独特的障碍。

说到意大利,国家垃圾管理系统往往存在这些漏洞,正如布鲁诺解释的:“我们的问题主要是垃圾收集中心的分布,这种分布并不普遍。因此,通常很难在附近找到一个收集中心,在那里我们可以把我们释放的材料,这涉及到必须考虑的经济成本。在国家一级建立一个更广泛、更有结构的体系将使我们更加有效。”

更广泛地说,阻碍该领域循环经济发展的因素与将使这十年成为核退役时代的因素是一样yabo88的:核电站的时代。接受《可再生物质》(Renewable Matter)调查的国际原子能机构专家解释说:“老旧设施的设计和运营几乎没有考虑到这个问题,它们的可持续退役带来了具体的挑战。”“另一方面,新核设施的规划从一开始就考虑到退役、废物管理和循环经济,这提供了使用创新解决方案的机会。yabo88例如,反应堆建筑组件可以以模块化的方式建造,更容易拆卸,或者可以使用更容易净化的建筑材料。”

肯定地交换了与其他行业领域进一步在循环经济中进行的最佳实践也将有助于改进。yabo88“石油和天然气行业,传统的拆迁行业和其他人在技术可用性,成本评估,风险评估和退役的其他方面提供了宝贵的经验,”IAEA评论道。“用于复杂项目管理的远程处理和机器人技术和数字化是核工业和其他部门可以使用和适用的新可用技术。新的数字技术能够实现,例如,支持建筑信息管理的3D身体和放射学调查用于退役目的。“

当然,同一领域内的内部比较也是基本的,这么多,所以,在2019年在第一个国际研讨会上组织了Sogin之后,IAEA将在2021年在一个网络研讨会版本中提出另一个。

简而言之,即使在核领域,也很兴趣,即使在核领域也yabo88很高。特别是因为超出了资源的重要回收率,最大化回收意味着最小化浪费,从而减少核废物问题的程度,同时等待重用使用核燃料棒的一些未来派项目,以查看光明的一天。但这是这个故事的另一员。

这个故事首先出现在:

可再生物质

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