Uklanjanje Prepreka Uvođenju Nuklearne Energije

Što ako bi postojao način za rješavanje jednog od najznačajnijih prepreka korištenju nuklearne energije – otpada visokog nivoa nuklearnog otpada (HLW)? Dauren Sarsenbayev, trećegodišnji doktorski student na MIT-ovom Odjelu za nuklearnu znanost i inženjerstvo (NSE), bavi se ovim izazovom kao dio svog istraživanja.

Razvoj Inovativnog Rješenja

Sarsenbayev se bavi jednom od primarnih problema vezanih uz HLW: toplina koja se oslobađa od radioaktivnog otpada. Osnovni princip njegovog rješenja je ekstrakcija topline iz potrošenog goriva, što istovremeno rješava dva cilja: dobivanje više energije iz postojećeg ugljičnog resursa bez emisija ugljika, te smanjenje izazova vezanih za skladištenje i rukovanje HLW. “Vrijednost ugljičnog resursa bez emisija nastavlja se povećavati svake godine, a mi želimo ekstrakciju što više od njega,” objašnjava Sarsenbayev.

Iako je sigurno upravljanje i otpadanje HLW napravilo značajan napredak, postoje i kreativniji načini upravljanja ili iskorištavanja otpada. Takav korak bi bio posebno važan za prihvaćanje nuklearne energije od strane javnosti. “Preobražavamo problem nuklearnog otpada, pretvarajući ga iz tereta u izvor energije,” kaže Sarsenbayev.

Nuklearna Energija i Kazahstan

Sarsenbayev je morao preobraziti i svoj stav o nuklearnoj energiji. Rasteći u Almatyju, najvećem gradu Kazahstana, kolektivna trauma sovjetskih nuklearnih testiranja bila je prisutna u javnom sviješću. Ne samo da je zemlja, nekada dio Sovjetskog Saveza, nosi ožiljke nuklearnog oružja, već je i najveći svjetski proizvođač uranija. Teško je izbjeći takvu kolektivnu psihu.

U isto vrijeme, Sarsenbayev je vidio kako se njegov rodni Almaty guši pod teškim smogom svake zime zbog spaljivanja fosilnih goriva za grijanje. Odlučan da doprinese procesu dekartifikacije, Sarsenbayev se okrenuo studijama inženjerstva okoliša na Kazahstansko-njemačkom univerzitetu. Tada je shvatio da svaki izvor energije, čak i obetavajući obnovljivi, dolazi s izazovima, i odlučio je da je nuklearna energija put za njezinu pouzdanu, niskougljičnu snagu. “Bio sam izložen zagađenju zraka od djetinjstva; horizont bi bio samo crn. Najveći poticaj za mene s nuklearnom energijom bio je da, ako je to uradimo ispravno, ljudi bi mogli disati čistiji zrak,” kaže Sarsenbayev.

Istraživanje i Razvoj

Dio “uraditi nuklearno ispravno” uključuje studiranje – i pouzdano predviđanje – dugoročnog ponašanja radionuklida u geološkim skladištima.

Sarsenbayev je otkrio interes za istraživanje upravljanja nuklearnim otpadom tijekom praktikanta na Nacionalnoj laboratoriji Lawrence Berkeley kao junior student.

Tijekom boravka u Berkeleyu, Sarsenbayev se bavio modeliranjem transporta radionuklida iz barijernog sustava nuklearnog skladišta u okolno stijensko tijelo. Otkrio je kako koristiti alate za predviđanje dugoročnog ponašanja. “Kao student, bio sam izuzetno fasciniran koliko daleko u budućnost nešto može biti predviđeno. Neki ga je kao predviđanje što će buduće generacije susresti,” kaže Sarsenbayev.

Vremenski okvir praktikanta u Berkeleyu bio je sretan. To je bio laboratorij u kojem je radio s Haruko Murakami Wainwright, koja je sama počela na MIT NSE. (Wainwright je Mitsui profesor za razvoj karijere u suvremenoj tehnologiji i pomoćni profesor NSE i civilnog i okolišnog inženjerstva).

Tražeći postdiplomske studije na području upravljanja nuklearnim otpadom, Sarsenbayev je pratio Wainwright na MIT, gdje je dalje istraživao modeliranje transporta radionuklida. Prvi je autor članka koji detaljno opisuje mehanizme koji povećavaju robustnost modela koji opisuju transport radionuklida. Rad uhvata složenost interakcija između inženjerskih barijernih komponenti, uključujući cementne materijale i gline barijere, tipičan medij za skladištenje i otpadanje potrošenog nuklearnog goriva.

Budućnost Nuklearne Energije

Sarsenbayevov rad pokazuje veliku potencijalnu vrijednost nuklearne energije. Njegovo istraživanje ne samo da rješava problem otpada visokog nivoa, već i pruža novu izvor energije, smanjujući ovisnost o fosilnim gorivima i time doprinoseći globalnom cilju smanjenja emisija ugljika.

Iako je nuklearna energija bila predmet kontroverzi u prošlosti, Sarsenbayevov pristup pokazuje kako se može koristiti za dobivanje čiste energije bez emisija ugljika. Njegov rad također podupire sigurnost i pouzdanost nuklearne energije, što je ključno za njezino prihvaćanje od strane javnosti.

Kazahstan, kao najveći svjetski proizvođač uranija, ima veliku ulogu u globalnoj nuklearnoj industriji. Sarsenbayevov rad može imati veliku globalnu vrijednost, pružajući novu izvor energije i rješavajući problem otpada visokog nivoa.

FAQ

Kako Sarsenbayevov rad rješava problem otpada visokog nivoa?

Sarsenbayevov rad se bavi ekstrakcijom topline iz potrošenog goriva, što rješava problem skladištenja i rukovanja otpadom visokog nivoa. Time se dobiva više energije iz postojećeg ugljičnog resursa bez emisija ugljika.

Zašto je Sarsenbayev zainteresiran za nuklearnu energiju?

Sarsenbayev je zainteresiran za nuklearnu energiju zbog njezine pouzdanosti, niskougljičnog karaktera i potencijala za dobivanje čiste energije. Također je bio izložen zagađenju zraka od djetinjstva, što ga je potaknulo da traži rješenja za čišći zrak.

Koji su glavni izazovi u upravljanju nuklearnim otpadom?

Glavni izazovi u upravljanju nuklearnim otpadom uključuju sigurno skladištenje, dugoročno predviđanje ponašanja radionuklida i javno prihvaćanje. Sarsenbayevov rad se bavi rješavanjem ovih problema, pružajući novu izvor energije i smanjujući ovisnost o fosilnim gorivima.

Kako Sarsenbayevov rad može utjecati na globalnu nuklearnu industriju?

Sarsenbayevov rad može imati veliku globalnu vrijednost, pružajući novu izvor energije i rješavajući problem otpada visokog nivoa. Njegov pristup može poduprijeti sigurnost i pouzdanost nuklearne energije, što je ključno za njezino prihvaćanje od strane javnosti.

Kako Sarsenbayevov rad može doprinijeti globalnom cilju smanjenja emisija ugljika?

Sarsenbayevov rad doprinosi globalnom cilju smanjenja emisija ugljika pružajući novu izvor energije bez emisija ugljika. Time se smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima i doprinosi globalnom cilju smanjenja emisija ugljika.