Þóríumorka: Grænni orkulausn fyrir kjarnaofna

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Ágúst 11, 2022

Innsýn samantekt

Þróun Kína á thorium-knúnum bráðnu salti kjarnakljúfum markar umtalsverða breytingu á orkuvirkni á heimsvísu, sem býður upp á ríkari og hugsanlega öruggari valkost en úran. Þessi tækni lofar ekki aðeins umhverfisávinningi með því að draga úr eitruðum úrgangi og kolefnislosun heldur staðsetur Kína einnig sem hugsanlegan leiðtoga í sjálfbærum orkuútflutningi. Hins vegar á enn eftir að bregðast að fullu við áhyggjur af langtímaframmistöðu og öryggi þessara kjarnaofna, sérstaklega varðandi ætandi áhrif bráðins salts og hugsanlegrar misnotkunar úran-233.

Þóríum orkusamhengi

Árið 2021 töfraði Kína orkugeirann á heimsvísu með því að tilkynna að lokið yrði við tórium-eldsneytið bráðið salt kjarnaofn. Þessi varaorkutækni gæti orðið fáanleg í viðskiptum árið 2030. 

Þóríum-eldsneyti bráðið salt kjarnaofnar nota blöndu af bráðnu salti með tórium eða úrani til að framleiða orku. Kína valdi þóríum vegna mikils framboðs málmsins í landinu. Úraníumkljúfar annars staðar í heiminum þurfa einnig vatn til kælingar, sem bætir jarðfræðilegum takmörkunum við byggingu þeirra. Á hinn bóginn notar thorium reactor bráðið salt bæði til flutnings á hita og kælingu á reactor, sem útilokar alla þörf fyrir byggingu nálægt vatnshlot. Hins vegar verður að breyta Þóríum í Úranium 233 (U 233) með kjarnorkuárásum til að hefja viðbrögðin. U 233 er mjög geislavirkt.

Tæknin sem notuð er í þóríumknúnum bráðnu salti kjarnakljúfum er að sögn öruggari þar sem brennsla vökva dregur úr hættu á að efnahvörf fari úr böndunum og skaði uppbyggingu kjarnaofnsins. Ennfremur eru thorium reactors umhverfisvænni þar sem brennandi thorium framleiðir ekki eitrað plútón, ólíkt úraníumknúnum kjarnakljúfum. Hins vegar getur saltið tært uppbyggingu kjarnaofnsins við háan hita. Tæringar vegna saltskemmda geta tekið fimm til 10 ár að koma í ljós, svo hvernig þessir kjarnaofnar geta reynst með tímanum er enn ekki fullkomlega ljóst.

Truflandi áhrif

Þróun thorium-undirstaða kjarnakljúfa í Kína kann að leiða til aukins orkusjálfstæðis fyrir Kína, sem dregur úr því að treysta á innflutning úrans frá löndum sem það hefur spennuþrungin diplómatísk samskipti við. Árangursrík umskipti yfir í thorium reactors myndi gera Kína kleift að nýta sér ríkari og hugsanlega öruggari orkugjafa. Þessi breyting er sérstaklega mikilvæg í ljósi þess hversu mikið landið treystir á úran, sem er minna magn og er oft fengið í gegnum flóknar landpólitískar leiðir.

Hugsanleg útbreiðsla kjarnakljúfa sem byggir á þóríum er vænleg leið til að draga úr kolefnislosun verulega. Árið 2040 gæti þetta auðveldað afnám orkugjafa sem byggja á jarðefnaeldsneyti, svo sem kolaorkuverum, sem nú eru stór þáttur í umhverfismengun og losun gróðurhúsalofttegunda. Umskipti yfir í thorium kjarnaofna gætu þannig verið í samræmi við orkumarkmið og alþjóðlegar skuldbindingar um að draga úr kolefnislosun. Að auki myndi þessi breyting sýna fram á stórfellda hagnýta beitingu annarrar kjarnorkutækni.

Á alþjóðlegum vettvangi gæti vald Kínverja á thorium reactor tækni komið því á fót sem leiðandi í alþjóðlegri orkunýsköpun. Þessi tækni býður upp á minna vopnahæfan valkost en hefðbundna kjarnorku, sem gerir hana að aðlaðandi valkost fyrir útflutning til þróunarlanda. Hins vegar er nauðsynlegt að gæta varúðar vegna hugsanlegrar framleiðslu á Uranium-233, aukaafurð thorium reactors sem hægt væri að nota í sprengiefni og úran-undirstaða vopn. Þessi þáttur undirstrikar þörfina á ströngum öryggis- og reglugerðarráðstöfunum við þróun og dreifingu thorium reactors, til að koma í veg fyrir misnotkun á Uranium-233.

Afleiðingar tóriumorku 

Víðtækari áhrif framtíðaráhrifa tóriumorku á orkumarkaði geta verið:

• Fleiri lönd fjárfesta í þróun bráðna saltkljúfa vegna möguleika þeirra á að vera smíðaðir á öruggan hátt hvar sem er, ásamt grænni orkuframleiðslu. 
• Auknar rannsóknir á geislavirkum valkostum en úran sem hægt er að nota í kjarnaofna.
• Fleiri virkjanir eru reistar í dreifbýli og þurrum svæðum sem ýta undir hagvöxt á þessum svæðum. 
• Framtíðarrannsóknir á byggingu thorium kjarnaofna inni í opinberum innviðum og hernaðarlegum eignum, svo sem flugmóðurskipum. 
• Vestræn ríki reyna að beita landfræðilegum aðferðum til að halda aftur af útflutningi Kína á thorium reactor tækni þar sem það stafar hugsanlega samkeppnisógn við frumkvæði þeirra í orkuútflutningi.
• Þóríum er ónákvæmt borið saman við kjarnorku á samfélagsmiðlum, sem leiðir til mótmæla frá heimamönnum þar sem fyrirhugað er að byggja thorium kjarnaofna. 

Spurningar sem þarf að íhuga

• Telur þú að grænni þættir tóríummyndaðrar orku geti gagnast samfélaginu verulega á móti eyðileggingarmöguleikum þess með aukinni myndun U 233?
• Hvernig gæti forystu Kína í orkuframleiðslu thorium haft áhrif á stefnumótandi stöðu sína á þriðja áratug síðustu aldar?