Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

AY: Борьба за индийский атом, часть 2. Трудный выбор между углём и торием

Аватар пользователя Maximus

Рассмотрев в прошлой части [репост на Афтершоке] нашего рассказа тернистый путь индийской ядерной программы, надо, кроме проблем, которые преследовали индусов на их нелёгком пути к мирному атому, рассказать и о том нелёгком выборе, который по-прежнему стоит перед Индией, начиная ещё с момента старта индийской ядерной программы в далёких 1950-х годах.

Выбор этот прост и сложен одновременно — страна прекрасно понимает всю тупиковость своей нынешней энергетической стратегии, но, в то же время, не может повернуть инерцию громадной, миллиардной страны с пагубного пути экстенсивного использования минеральных топлив на перспективный путь замкнутого цикла ядерной энергетики.

И основным моментом такого стратегического поворота, конечно же, будет являться твёрдая заявка Индии на самостоятельное освоение практики работы с такими трудными изотопами, как 232Th и 239Pu.

Программа работы с изотопами 232Th и 239Pu, которую Индия пытается осуществить и сейчас, была сформулирована ещё в начале 1950-х годов основоположником индийской ядерной программы — Хоми Джехангиром Бабой.

Хоми Джехангир Баба. Фото 1950-х годов.

Хоми Баба тогда предложил так называемую трёхступенчатую программу развития индийского атома, которая опиралась на тот простой и совсем не устаревший сегодня геологический факт: Индия практически лишена запасов природного урана (обладая, по разным оценкам, от 1 до 2% мировых запасов этого природного ядерного топлива), но, с другой стороны, обладает более чем 25% от мировых промышленных запасов тория.

Программа была сформулирована Хоми Бабой предельно чётко и лаконично:

«Общие запасы тория в Индии составляют не менее 500 000 тонн, а известные индийские запасы урана не составляют и 1/10 от запасов тория. В силу вышесказанного, стратегической задачей индийской ядерной программы должно стать скорейшее вовлечение в неё масштабных запасов тория, которому необходимо дать приоритет перед использованием урана. Однако, в силу понятных причин, первое поколение индийских атомных станций должно использовать 235U, как единственный изотоп природного урана, с которого можно начинать ядерный цикл. 239Pu, получаемый на станциях первого поколения, может затем использоваться для производства электроэнергии с одновременным превращением природного тория 232Th в изотоп урана 233U и с конвертацией обеднённого урана изотопа 238U в тот же изотоп 239Pu, который можно снова использовать в реакторах-размножителях второго поколения. И, наконец, станции второго поколения должны открыть путь к станциям третьего поколения, которые уже будут использовать искусственно наработанный из тория изотоп урана 233U для дальнейшего превращения тория в ядерное топливо…»

План Бабы, представленный им премьер-министру Джавахарлалу Неру в 1954 году, был утверждён индийским правительством четырьмя годами позже, в 1958-м.

Однако натурная реализация данных планов столкнулась, как я уже говорил в первой части моего рассказа, с тотальной неготовностью промышленности и науки Индии к быстрому и масштабному освоению столь сложной и комплексной программы, как мирная атомная энергетика.

Программа «трёхступенчатого похода к ториевой энергетике» актуальна и сейчас — запасы тория и урана в Индии по-прежнему относятся в рамках практически того же отношения: на сегодняшний день в Индии в результате масштабной программы геологических исследований имеется уже около 900 000 тонн промышленных запасов тория и лишь около 150 000 тонн урана.

Точно так же страна, как и в 1950-е годы, на фоне взрывного роста населения и масштабного роста экономики и промышленности не может опираться лишь на минеральное топливо в деле обеспечения страны энергией.

Всё дело в том, что Индия, несмотря на весьма значительную территорию, сегодня уже вынужденно импортирует все три основных минеральных топлива — нефть, газ и даже каменный уголь.

На сегодня страна импортирует 80% нефти и нефтепродуктов, 45% потребляемого природного газа и около 15% каменного угля, используемого в стране.

Понятное дело, попытка построить устойчивую, дешёвую и масштабную энергетику на нефти или природном газе для Индии утопична — страна не сможет даже рассчитывать на судьбу Японии, которая после 30 лет «банкета» на импортном газе и нефти и после краха японской ядерной программы теперь срочно возвращается к своему, местному углю. Поезд дешёвого газа и бесплатной нефти уже ушёл — и Индии там ловить совершенно нечего: эти дефицитные энергоносители страна будет использовать лишь там, где от их использования невозможно уйти — в первую очередь на транспорте и в труднодоступных местах.

А вот остаток массовой, стационарной промышленной и бытовой энергии, как ни крути, страна будет вынужденно получать из угля — на сегодняшний день уголь обеспечивает 67% энергетического баланса страны и 59% производства электроэнергии. Но даже на этом пути Индию ждут неприятные сюрпризы.

В перспективе всего лишь пяти лет, на фоне продолжающегося взрывного роста населения и желания обеспечить хотя бы минимальную электрификацию сельской местности, Индия неизбежно будет вынуждена ещё больше нарастить потребление каменного угля (до уровня почти что в 1 млрд тонн в год) при одновременном росте его импорта (составляющего уже сейчас около 135 млн тонн в год). При этом надо понимать, что Индия, как и Китай, имеет с углём одну и ту же труднорешаемую проблему — это масштабные экологические последствия от сжигания столь значительных объёмов весьма токсического топлива.

К локальному преимуществу Индии перед Китаем можно отнести лишь то, что из 61 млрд тонн извлекаемых запасов угля не менее 95% составляет каменный уголь и, учитывая текущее потребление, Индия всё-таки может ожидать своего локального «пика угля» не в периоде 2016–2020 годов, а как минимум десятилетием позже.

Угольная ТЭС в Раджастане, Индия. Вскорости Индия может утроить свою угольную генерацию.

Однако масштабные планы по установке угольной генерации могут значительно приблизить этот возможный пик угля в Индии и значительно увеличить даже громадную цифру потребления угля в Индии в 1 млрд тонн в год.

Страна сегодня имеет около 153 ГВт установленной генерирующей мощности на угле. А вот планы Индии на установку угольной мощности уже гораздо более масштабны: индусы собираются за следующее десятилетие установить ещё около 614 ГВт мощности угольных энергоблоков, из которых уже около 135 ГВт угольной генерации находятся на стадии реального строительства или же сдачи в эксплуатацию.

Уже реализация только лишь начатой постройки может практически удвоить потребление угля в Индии, реализация же всей программы угольной энергетики поднимет потребление Индией каменного угля как минимум втрое, до уровня, уже сравнимого с китайским.

При этом уголь, который сейчас обеспечивает Индии около двух третей её энергетического баланса, хоть и является каменным углём, а не лигнитом (бурым углём), в основном представлен низкокачественными марками, с низкой калорийностью (от 80 до 50% от калорийности австралийского антрацита — 4500 ккал/кг вместо 6500 ккал/кг) и с гораздо более высокой зольностью (от 15% до 45%). Уже сейчас, в силу вышесказанного, Индия вынужденно тратит в среднем 0,7 кг угля на генерацию каждого кВт-часа электроэнергии, в то время как США имеет данный показатель на уровне всего 0,45 кг угля на 1 кВт-час.

Поэтому возможная задача о переводе индийской энергетики с качественных, низкозольных импортируемых углей и истощающихся месторождений индийского качественного угля на высокозольный и низкокалорийный местный уголь «второй очереди» может оказаться не менее масштабной и сложной, нежели реализация амбициозной ториевой ядерной программы.

Производство электроэнергии в Индии, ТВт-часов в год, 1985–2012 год.

Сегодня Индия производит уже 1150 ТВт-часов в год.

При этом развитие всей электроэнергетики Индии базируется на простом принципе: «электроэнергией снабжаются только те потребители, которые могут за это заплатить». Индийское правительство не использует никаких лозунгов «пятилетних планов» или же «тотальной электрификации страны», которые двигали вперёд СССР или Китай в похожих ситуациях: в Индии до сих пор нормальной считается ситуация, когда некоторые районы даже столичных городов практически начисто лишены доступа к электроэнергии.

Поэтому — будущая схватка индийского угля и индийского же мирного атома так или иначе будет вращаться вокруг стоимости электроэнергии, производимой с помощью сжигания каменного угля или же в результате ядерных реакций.

И если технология сжигания каменного угля — уже устоявшийся процесс, в котором себестоимость ясна и понятна, то в вопросе сжигания плутония, тория и урана, несмотря на немалый пройденный за полвека путь, Индии ещё предстоит встретиться с массой сложных и трудноразрешимых моментов.

Оригинальный план Хоми Бабы подразумевал использование резервов тория (которые тогда оценили в рамках плана в 300 000 тонн) для производства 358 ТВт-часов электроэнергии в год на протяжении не менее 100 лет.

Сегодняшние запасы тория в принципе позволяют Индии произвести и вдвое больше электроэнергии.

Что же останавливает Индию от начала масштабной ториевой программы, и сможет ли торий хотя бы частично заменить Индии её заканчивающийся и достаточно трудный в использовании уголь?

Окончание следует.


ИСТОЧНИК - http://www.odnako.org/blogs/borba-za-indiyskiy-atom-chast-2-trudniy-vibor-mezhdu-uglyom-i-toriem/

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Вован Толяныч

Не перестаю удивляться подобной зашоренности. Вот смотрите, есть у них 500кт тория, но нет ториевого реактора; и нет достаточно урана, и с урановым реактороми тоже не очень (сплошные канадско-амовские CANDU, пара древних амовских PWR, и один новый ВВЭР). Что делать? Самое трудное -- создавать весь ториевый цикл с нуля. Самое лёгкое -- покупать больше урана, чем тратится на АЭС сейчас, и купить быстрый реактор со всем хозяйством сами знаете где по принципу стратегической инвестиции. Золото покупать сотнями тонн в год чтобы в носу и ушах носить мозгов хватает, а уран -- похоже слишком сложно. Ведь могли выкупить поляну в Африке (их там немало в диких полях), и вывозить себе в закрома до исчерпания, и так снова и снова. Или вот в Австралии BHP остановила проект развития Olympic Dam -- где были индийские инвесторы? Финансировали кино для дебилов. Быстрый реактор тоже купить есть где, но и там не видно индийских инвесторов. А вот самолётики и танчики там же покупают давно и с энтузиазмом.

Аватар пользователя Влад НиНо

самолетики и танчики нужны уже сейчас и их можно потрогать, то что вы предлагаете это игра вдолгую, очень вдолгую, а так могут мыслить не только лишь все, а остальным нужно доказывать целесообразность таких заготовок, извечная проблема непопулистов..

Аватар пользователя Вован Толяныч

Посмотрел что у Индии в закромах: 328 гигабаксов валютных резервов. Допустим из них 10% выделено на закупки уранового концентрата по $36.75 (спот) -- это 400 тысяч тонн уранового концентрата (причём не с рынка, а с шахт -- ещё и с прибылью). Как говорится, ссзб.

Аватар пользователя АнТюр
АнТюр(5 лет 1 месяц)(07:06:57 / 10-02-2015)

Кто индусам продаст урановый концентрат? По мелочам - да. А много и на регулярной основе - нет.

Комментарий администрации:  
*** Угроза фашизма преувеличена нерусью... Перегибы не страшны. Русский фашизм должен быть в России в разумных пределах" (с) ***
Аватар пользователя Вован Толяныч

Я написал кто и как: покупается не концентрат с рынка, а поляна в Африке на 25 лет, где его можно и нужно выкопать. Так действуют китайцы с 2008 года по всему миру. Росатом (точнее АРМЗ) тоже кое-что купил заграницей на эту тему.

Аватар пользователя Coshack
Coshack(5 лет 1 месяц)(02:47:12 / 10-02-2015)

Предыдущую статью прочитайте - у Индии есть некоторые трудности с покупкой продвинутых атомных технологий потому что они принципиально не участвуют в соглашении о нераспространении.

Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(17:32:00 / 11-02-2015)

>и купить быстрый реактор со всем хозяйством сами знаете где по принципу стратегической инвестиции.


В сами-знаете-где могут эту чувствительную технологию и не продать. Да и не нужно это индусам, у них уже почти вот есть PFBR.

Аватар пользователя Просто Так
Просто Так(3 года 6 месяцев)(02:11:16 / 10-02-2015)

и всё равно мне не даёт покоя мысль, что нас сейчас 7 млрд, а за всю историю человечества нас было только 100 млрд... и морда такая русская.. =)

Аватар пользователя Larikol
Larikol(4 года 9 месяцев)(20:44:13 / 11-02-2015)

Разверни тезис. Интересно.

Аватар пользователя Просто Так
Просто Так(3 года 6 месяцев)(21:39:03 / 11-02-2015)

Популяция человека разумного разрослась, а ресурсов, накопленных планетой в процессе фотосинтеза, уже скоро хватать не будет... Лет 100-200 и за канистру с бензином убьют не думая, если такими темпами, особенно, и дальше будет разростаться человечество. Печальный факт. А в целом, я не помню о чем я хотел вчера написать) Наверное, что если человечество не придумает способ добывать энергию не из нефти и газа, то оно будет вынуждено сокращать свою популяцию, сильные мира сего это понимают и уже слабым делают больно

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(13:51:23 / 13-02-2015)

>Лет 100-200 и за канистру с бензином убьют не думая, если такими темпами, особенно, и дальше будет разростаться человечество.

Вы недооцениваете силу и мощь экспоненты. :)

Но если отвлечься от роста и обратить внимание на исчерпание ресурсов, то не через 200 лет убивать начнут за бензин, а через 20.

Аватар пользователя Larikol
Larikol(4 года 9 месяцев)(23:06:17 / 13-02-2015)

Зачем эти маяки?

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(15:13:22 / 14-02-2015)

Какие маяки? Поясните.

Аватар пользователя Larikol
Larikol(4 года 9 месяцев)(00:56:19 / 16-02-2015)

Привяязка экспоненты развития к продуктам переработки нефти. 

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(13:59:59 / 16-02-2015)

Я всего лишь имел в виду, что 100-200 лет для экспоненты - это огромный срок.

Аватар пользователя Larikol
Larikol(4 года 9 месяцев)(01:22:36 / 17-02-2015)

Тебе не о чем поговорить?

Аватар пользователя Maximus
Maximus(5 лет 1 месяц)(15:13:01 / 17-02-2015)

По-моему, это Вы здесь чрезмерную активность проявляете.

Аватар пользователя lindorenan2
lindorenan2(5 лет 10 месяцев)(03:15:10 / 10-02-2015)

гм, интересно, благодарю

Аватар пользователя Телеграфист
Телеграфист(4 года 9 месяцев)(03:58:54 / 10-02-2015)

Увы. Торий и плутоний Индии не по зубам. Да и остальной мир вместе взятый, не может пока ничего сделать даже с 10% примесью плутония к урану. Не выходит МОХ топливо, как каменный цветок у Данилы-мастера из известной сказки.
Проблема всех не-урановых топлив в том, что не удается создать топливный композит, который задерживал в себе самом продукты деления. Двуокись урана оказалась невероятной удачей атомщиков, золтой рыбкой, попавшей в сети сразу. Но больше таких золотых рыбок выловить не удалось, несмотря на 60 лет попыток. Керамика из двуокиси урана задерживает в себе от 0.999999 до 0.99999 продуктов делений, что дало возможность сделать дешевый и безопасный реактор. Боится такая керамика только разогрева до точки плавления, прикотором продукты деления прорываются наружу и проточной воды, сошлифовывающий мельчайшие крупинки керамики, который не могут удерживать продукты делениия. Никакие другие средства защиты не могут сравнится по надежности с урановой керамикой. Череда аварий на ядерных реакторах доказала, что отказать может все, кроме таблеток из окиси урана. К сожалению, даже небольшое добавление плутония резко повышает проницаемость керамики, и поэтому не используется. к другим топливам такой удачной композиции пока не найдено.

Комментарий администрации:  
*** Количество взбешенных собянинским беспределом растет в геометрической прогрессии (с) ***
Аватар пользователя Лектор
Лектор(3 года 5 месяцев)(17:36:46 / 11-02-2015)

Какие-то сказки вы рассказываете. МОКСы у французов вполне работают 50 ГВт*дней/тонна, для ториевых композиций индусы получали до 30 ГВт*дней/тонна.  

Проблема в том, что оксидные топлива изучены вдоль и поперек, хорошо понятны технологии спекания, прессования, геометрии таблеток, материал и конструкция твэлов. Для других химий топлива объемы отработки гораздо скромнее (в тысячи раз!) - отсюда и меньшие пока показатели выгорания.

Аватар пользователя DimVad
DimVad(4 года 2 месяца)(08:03:52 / 10-02-2015)

При развитии "военного атома" были сделаны огромные вложения в технологии работы с ураном. Сегодняшний "мирный атом" их и использует. Для тория надо отрабатывать свои технологии. И более того - они принципиально сложнее, чем "урановые" (ну не зря атомные программы пошли "урановым путём"). А если уж Индия не может создать своё обогащение урана...

Короче, думаю, этот "Баба" здорово Индию подставил. Он рассуждал чисто как физик-теоретик, который технологиями то не очень и интересуется. Типа "тория много - урана мало...".

Альтернативы ? Ну, например, создавать ЗЯТЦ. Вместе с Россией, с которой у них хорошие отношения. Индийские деньги могли бы ускорить его создание... В случае создания ЗЯТЦ даже небольшого количества урана хватит. 

Другой вариант - развивать технологии добычи урана из морской воды. У японцев, например, есть хорошие достижения в этом направлении. Тогда и обычных тепловых реакторов хватит надолго (океан не скоро перекачают) 

Но нет, Индия не ищет лёгких путей. Будучи не в состоянии нормально эксплуатировать даже канадский реактор древнекаменного века они замахиваются на то, что ни одной стране мира не удаётся... 

Аватар пользователя ЮГ
ЮГ(3 года 10 месяцев)(10:43:29 / 10-02-2015)

Идея, насчёт индийские деньги, разработки и технологии российски, очень здравая и перспективная. Но, как и говорил ОЙ, пока есть на свете сышыа, то это останется токалишь влажной хотелкой, а не проектом.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...