«Гибридные» атомные станции могут снизить выбросы углекислого газа
Много усилий направлено на то, чтобы сгладить изменчивость возобновляемых источников энергии, таких как ветровые и солнечные станции. Для этого ученые сосредоточились на создании батарей, которые могли бы работать без перерыва. Но Чарльз Форсберг (Charles Forsberg), ученый из Массачусетскоготехнологического института (факультет атомной науки и техники) выступил с гораздо более амбициозной идеей: он предлагает соединить атомную электростанцию с другой системой, что может значительно повысить мощность. Форсберг описывает предложения в статье, опубликованной в ноябрьском номере журнала Energy Policy.
По словам Форсберг, сейчас самое время для поисков новых подходов. «До тех пор, пока есть недорогие виды природного топлива, нет никаких причин, чтобы думать об этом», - говорит он. Но теперь, так как мы сталкивается с такими проблемами, как климатические изменения, выбросы газов, вызывающие парниковый эффект, а также существует необходимость обеспечения энергетической независимости, новые идеи пользуются популярностью.
В то время как атомные электростанции производят энергию стабильно при относительно низких затратах, объемы этой энергии нельзя ни повысить, ни понизить. Наряду с этим, возобновляемые источники энергии также недороги, но их излучаемая мощность абсолютна непредсказуема. Природное топливо можно регулировать, но расходы на эксплуатацию слишком высоки, а также оно производит выбросы парниковых газов.
Одно из решений, предложенных Форсбергом, заключается в том, чтобы найти способ перенаправлять избыточную энергию атомной электростанции, делая ее настраиваемой, чтобы сбалансировать разницу между производством и спросом.
Что же затем делать с этой перенаправленной энергией?
В документе изложены три концепции, которые, по словам Форсберга, могут быть перспективными в ближайшие десятилетия. Они включают в себя соединение атомной станции с искусственной геотермальной системой хранения, заводом по производству водорода или операции по восстановлению горючего сланца.
Последняя из этих идей заключается в размещении атомной электростанции вблизи месторождения горючего сланца - вид вещества, известного как керогена, который не использовался до сих пор в качестве источника нефти. Нагретый пар из атомной станции, в закрытой трубе, нагревает сланец – полученное в результате масло можно откачать с помощью традиционных приспособлений.
На первый взгляд, это может показаться очередным «грязным» способом, однако по словам Форсберга, всё как раз наоборот: «Когда вы нагреваете его, он распадается на невредную легкую сырую нефть и природный газ, а также кокс». Кокс в результате остается под землей.
В настоящее время нагрев породы обычно осуществляется путем сжигания природного топлива, что делает процесс менее эффективным. Вот где и получается избыточное тепло от атомной станции. Объединяя пар от завода и горячий сланец, масло может быть восстановлено без дополнительных выбросов. Атомные электростанции могут работать с постоянной скоростью, производя электроэнергию, когда требуется, а нагревание сланца может использоваться в периоды, когда спрос на электроэнергию не так велик. Это позволяет заменить сжигание природных видов топлива на станции, что обеспечит дальнейшее сокращение выбросов парниковых газов.
Финансирование исследования было осуществлено Министерством энергетики США, Национальной лабораторией Института ядерных исследований энергетики и технологий штата Айдахо, а также французской атомной компанией Areva.
С научной статьей можно ознакомиться здесь.
По материалам пресс-релиза Института.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru