Deep Isolation 的首席執(zhí)行官 Elizabeth Muller 和首席技術(shù)官 Richard Muller 在德克薩斯州進行了 2019 年的演示。
美國沒有永久性的核廢料存放處。取而代之的是，核廢料被儲存在全國目前正在運營和以前的核電站所在地的干桶中。
Deep Isolation是一家由加利福尼亞州伯克利的女兒父親團隊創(chuàng)立的初創(chuàng)公司，旨在改變這種狀況。
Deep Isolation 計劃將技術(shù)商業(yè)化，在地球表面深處挖出直徑為 18 英寸的洞，然后將放射性核廢料裝入 14 英尺長的罐中，滑入深井中。在像礦井或鉆孔這樣的 深層地質(zhì)儲存庫中，核廢料可以在數(shù)千年的過程中慢慢失去其放射性而不會造成傷害。
盡管核能產(chǎn)生的溫室氣體排放量可以忽略不計，但許多政府和環(huán)保活動家并不認為它是清潔能源的來源，因為沒有永久的儲存庫來儲存核廢料。
例如，2 月 2 日，當歐盟發(fā)布其更新的可持續(xù)能源分類時，只有在各國能夠證明核反應堆放射性廢物的安全處置(以及其他要求)的情況下，它才將核能列為過渡性綠色能源。 .
Deep Isolation 鉆孔技術(shù)的藝術(shù)渲染圖。
在歐洲，幾個深層地質(zhì)儲存庫正在建設中。“芬蘭正在奧爾基洛托建造一個永久性核廢料處置場，預計將于 2023 年完工。預計瑞典將在 2020 年代的某個時候在 Östhammar 建造類似的核廢料處置場，而法國的目標是擁有自己的核廢料地質(zhì)處置庫。世界核協(xié)會發(fā)言人喬納森·科布(Jonathan Cobb)表示，到 2030 年代將產(chǎn)生廢物。
在美國，內(nèi)華達州的尤卡山是美國核廢料地質(zhì)處置的領跑者。但在 2010 年，總統(tǒng)巴拉克·奧巴馬 (Barack Obama) 削減了對尤卡山 (Yucca Mountain) 的資助，滿足了該州一位強大的國會議員參議員哈里·里德 (Harry Reid) 長期以來的努力。
解決這種僵局的一種方法是使用定向鉆孔代替地雷將放射性核廢料埋在地下。
自 2016 年以來，深度隔離一直在追求這個想法。
“我們沒有發(fā)明使用鉆孔進行處置的想法 - 自 1980 年代以來一直存在，”首席執(zhí)行官伊麗莎白穆勒告訴 CNBC。“沒有人想過使用定向鉆井。這就是深度隔離帶來的關鍵創(chuàng)新。”
定向鉆孔可以水平和垂直鉆孔。核廢料不能埋得太深，因為它不能變得太熱或承受太大的壓力。穆勒說，最佳位置在地表以下 1 到 4 公里之間。
“這是一個非常好的范圍，根據(jù)巖石類型，您可以非常確定核廢料是安全的，并且不會遇到高壓和熱巖問題。”
水平移動到巖石中進行處置，可以在相同面積的土地下有更多的掩埋空間，也意味著廢物不會直接落下。
“這就像一個孩子從滑梯上滑下來，在底部輕輕地停下來，不會撞到任何東西，”穆勒說。
Deep Isolation 的鉆孔技術(shù)深入地球表面的藝術(shù)家渲染圖。
圣母大學可持續(xù)能源中心主任Peter Burns從未聽說過深度隔離，直到 CNBC 聯(lián)系他了解他的想法。他認為這是有希望的。
“多年來，核廢料的深鉆孔處置已被認為是處理某些類型廢料的一種可行方法，”他說。“Deep Isolation 提出了一種新的想法，即定向鉆孔。這似乎很有希望，因為它將允許在精心挑選的地質(zhì)層位中進駐，這樣地質(zhì)本身就是保護屏障。”
Deep Isolation 由 Elizabeth Muller 和她的父親 Richard Muller 于 2016 年創(chuàng)立，后者是加州大學伯克利分校的物理學家和名譽教授，擔任首席技術(shù)官。
在他們開始深度隔離之前，穆勒夫婦成立了一個名為Berkeley Earth的非營利組織，該組織收集和分發(fā)有關氣候的信息，例如世界空氣污染數(shù)據(jù)和全球溫度數(shù)據(jù)。
“我們已經(jīng)合作了近 15 年，天哪，”伊麗莎白穆勒告訴 CNBC。“他是科學家，我不是，”伊麗莎白穆勒說。
發(fā)射伯克利地球后，穆勒夫婦認為，他們可以通過讓中國減少燃燒煤炭和增加天然氣，對減緩全球變暖產(chǎn)生重大影響。穆勒夫婦將他們的公司命名為 Global Shale，但并沒有走得太遠。中國的官僚機構(gòu)挫敗了他們的野心。
然而，這條彎路讓穆勒夫婦學會了石油公司使用的定向鉆井。
據(jù) Elizabeth Muller 稱，鉆井技術(shù)已顯著改進。伊麗莎白穆勒說：“你可以鉆一英里深，然后有一個多英里的水平剖面。” “這一切都非常標準。你將進入數(shù)百萬年來沒有運動的巖石區(qū)域。”
到目前為止，Deep Isolation 已經(jīng)籌集了 2100 萬美元，其中 2000 萬美元是在 2020 年底完成的一輪融資中，由運輸和儲存核燃料的公司NAC International領投。
3 月，Deep Isolation 獲得了能源部360 萬美元的撥款，作為向 11 家公司提供的 3600 萬美元撥款的一部分，這些公司都希望促進先進核廢料的使用。Deep Isolation 正在努力建立一個罐子，以最大限度地降低儲存燃料和廢物管理的成本。
能源部一直在研究將深鉆孔用于核廢料處理和地熱研究的可行性。但當?shù)厣鐓^(qū)的反對挫敗了該項目，2017 年，美國能源部宣布終止該項目。
哥倫比亞大學全球能源政策中心的研究學者馬特鮑文表示，政府應該重新開始對鉆孔的研究。
“目前世界上任何地方都沒有在深井中處理過乏核燃料組件。許多人——包括我自己——認為深井方法有很多希望，美國政府應該朝這個方向開展工作，以解決研究空白，”鮑文告訴 CNBC。
深鉆孔更便宜，因此更適合核廢料數(shù)量較少的國家，或者國家有少量需要處理的高放核廢料，例如華盛頓州本頓縣的漢福德 場址。
Deep Isolation 2019 年在德克薩斯州的技術(shù)演示。
2019 年，Deep Isolation 在德克薩斯州卡梅倫附近對其鉆孔技術(shù)進行了測試，將一個空罐放入鉆孔中，然后將其取回。
該演示對其政治成功更為重要——該技術(shù)已經(jīng)得到驗證，但該初創(chuàng)公司設法獲得了當?shù)厣鐓^(qū)的支持。
“我認為，這確實表明，即使政府一次又一次地失敗，采取更靈活方法的私營公司也能成功，”伊麗莎白穆勒說。“這與我們現(xiàn)在正試圖將其用于實際處置的方法相同。”
安大略省西部大學研究核廢料處理的化學名譽教授大衛(wèi)·W·鞋匠說，讓當?shù)厣鐓^(qū)同意在附近挖一個鉆孔將繼續(xù)是一個挑戰(zhàn)。盡管他認為公司和與 Deep Isolaion 相關的人員是“可信的”，但他表示，排列許多小型分布式站點的過程可能是“一場許可噩夢”。
“在許多國家，確定和選擇合適的處置地點已經(jīng)證明是一個漫長而乏味的技術(shù)過程，并且充滿了政治和社會問題。絲蘭山只是最極端的例子，”Shoesmith 說。
Deep Isolation 已為非盈利電力研究所、斯洛文尼亞、跨國 ERDO 協(xié)會和愛沙尼亞等客戶 完成了項目評估和設計工作。下一步是鉆孔，測試其安全性，獲得許可并開始處理核廢料。穆勒說，這還有 5 到 10 年的時間。
核工業(yè)觀察家持樂觀態(tài)度，盡管他們并不認為深度隔離的解決方案可以解決所有核廢料。
“我不是地質(zhì)學家，但我看不出這種方法不可行的理由，”美國核學會會長史蒂夫·內(nèi)斯比特說。“我不認為它是滿足所有放射性廢物處理需求的完整、一刀切的解決方案，但它似乎非常適合某些應用。”
非營利組織清潔空氣工作組的核創(chuàng)新主管布雷特·拉姆帕爾(Brett Rampal)對此表示贊同。“除了深層地質(zhì)儲存庫或臨時儲存之外，更多的選擇可能會提供很多潛在的機會和價值，”Rampal 告訴 CNBC。
深度隔離的最大障礙是核工業(yè)的保守和謹慎性質(zhì)。但核工業(yè)面臨的壓力越來越大，需要提出如何安全處置核廢料的永久解決方案。
“這是因為氣候變化、全球變暖以及人們希望擁有核工業(yè)的未來，并認識到如果我們要擁有核工業(yè)的未來，必須首先進行核廢料處理，”說伊麗莎白穆勒。
