Fosil yakıtlara alternatif alternatiflere acil ihtiyaç duyulan bir bağlamda, enerji dönüşümüne odaklanan ve nükleer enerjinin düşük karbon emisyonlu teknolojilerin çeşitlendirilmesine veya birleştirilmesine katkı sağlayacağını öne süren proje, bu kategoride ödüle layık görüldü. Devlet şirketi INVAP’ın düzenlediği Mühendislik Tez Yarışması’nın ilkinde “En İyi Doktora Tezi”.
“Sol-jel sentezinin geliştirilmesi ve optimizasyonu ve yanıcı emici maddelerle yanıcı malzemelerin nötron modellemesi. Çalışmanın başlığı “Diğer nükleer maddelere uygulamalar”dır. Doktor Mühendis Afra Fernández Zuvich, INVAP tarafından vurgulandığı gibi, “yakıt malzemesinin daha temiz ve daha güvenli üretimine olanak tanıyan” bir sentez yönteminin sunulduğu bir yöntem.
Fernandez Zuvich, Ballesteros’ta (Córdoba eyaleti) doğdu, Córdoba Ulusal Üniversitesi’nden Kimya Mühendisi, Dan Beninson Enstitüsü’nden (San Martín Ulusal Üniversitesi) “Reaktörler ve Yakıt Döngüsü Uzmanlığı”na sahip ve Mühendislik Bilimleri Doktorası (Balseiro Enstitüsü- Cuyo Ulusal Üniversitesi).
2010’dan itibaren Ulusal Atom Enerjisi Komisyonu’nda (CNEA) çalışıyor Malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu. Ancak doktora tezine başladığı 2017 yılında tanındı.
Télam-Confiar ile yaptığı röportajda çalışmalarından, nükleer enerjinin artıları ve eksilerinden ve geleceğe yönelik beklentilerinden bahsetti.
Tezinizin sonuçları nelerdir ve gelişimi nasıl oldu?
İlk aşamada, yanıcı nötron emicilere sahip uranyum yakıt malzemeleri elde etmek için bir sentez yöntemi tasarlayıp optimize ederek deneysel laboratuvar çalışmalarına odaklandı. Ancak pandemi nedeniyle deneysel çalışmalara devam edemedim ve direktörüm Mühendislik Doktoru Arturo Bevilacqua modelleme ve simülasyon dünyasına geçmemi önerdi.
Bu benim için büyük bir zorluk teşkil ediyordu çünkü bunlar, aynı kişide nadiren bir araya gelen çok farklı iki evrendi. Modelleme ile bu nükleer yakıt malzemelerinin reaktörde kaldıkları süre boyunca nasıl çalışacağını test ettik. Önerilen konfigürasyona devam edip etmeyeceğimizi veya değiştirilecek bir şey olup olmadığını tanımlamak için ilk aşama olan bir hücre kodu (SCALE 6.2.4’ten TRITON) kullanıyoruz.
Yeni yöntem nasıl daha temiz, daha güvenli malzeme üretimine olanak sağlıyor?
Bu yeni teklif, geleneksel uranyum dioksit elde etme yöntemlerine göre birçok basitleştirmeyi içeriyor. Bu noktada, ham maddeyi saflaştırmak için çok fazla ön çalışma yapmak zorunda olan endüstrinin aksine, testlerimin analitik sınıf reaktiflerle laboratuvar ölçeğinde olduğunu açıklığa kavuşturmak istiyorum.
Şartlandırılmış hammaddeden başlayarak, ADU (Amonyum Diuranat) veya AUC (Amonyum Uranil Karbonat) rotası gibi geleneksel endüstriyel yöntemler, çok fazla zaman alan birçok işlem adımını (çöktürme, filtreleme, kalsinasyon ve atmosferde hidrojen ile indirgeme) içerir. Zamanla kontrollü atmosferlere ve yüksek sıcaklıklara (~800°C) ihtiyaç duyarlar. Bu sadece daha fazla maliyet değil, aynı zamanda radyoaktif malzemeyle daha fazla temas veya maruz kalma süresi anlamına da gelir.
Yerine, Sürecimiz sözde “yeşil kimya”nın bir parçasıdır çünkü hammadde şartlandırıldıktan sonra yalnızca düşük sıcaklıkta bir ısıl işlem gerçekleştirilir (bu işlem sürelerini, maliyetleri, enerji tüketimini ve atık suları büyük ölçüde azaltır).
Enerji dönüşümü bağlamında nükleer enerjinin potansiyeli nedir?
Bu geçiş aşamasında nükleer enerji çok önemli bir rol oynamakta ve düşük karbon emisyonlu teknolojilerin çeşitlendirilmesi ve/veya birleştirilmesi açısından hayati önem taşımaktadır. Elektrik üretirken sera gazı (GHG) üretmediği için fosil yakıtlara göre daha az kirletici bir enerji kaynağıdır.
Bu yönü, enerji matrisini “karbondan arındırma” ve dünya çapında belirlenen 2050 yılına kadar sıfır emisyon veya “Net Sıfır” hedefine ulaşmak için gerekli olan düşük karbon ayak izine sahip enerjilere geçiş yapma yönündeki mevcut ihtiyaç için iyi bir seçenek haline getiriyor.
Bu hedef, ekonomik faaliyetlerin karbondan arındırılması anlamına gelirken aynı zamanda enerji arzının da garanti altına alınması anlamına gelmektedir. Enerji üretmek için tükenmez kaynakları kullanan ve karbon ayak izini artırmayan güneş ve rüzgar gibi başka temiz enerji türleri de vardır, ancak bunlar aralıklıdır. Bu, her zaman mevcut olmadıkları anlamına gelir.
Nükleer enerjinin artıları ve eksileri nelerdir?
Birincisi, sera gazı emisyonları olmadan enerji üretmenin bir yoludur ve bu da onu düşük karbon emisyonlu teknolojilerin çeşitlendirilmesi ve/veya kombinasyonu için vazgeçilmez bir aktör olarak konumlandırmaktadır. Ayrıca nükleer enerji üretiminin uzun yıllardan beri var olan, kanıtlanmış, güvenli, yüksek düzeyde düzenlenmiş ve kontrol edilen bir teknoloji olduğunu vurgulamanın da önemli olduğunu düşünüyorum.
Vurgulanması gereken bir diğer önemli husus, pandemik veya şiddetli hava olayları gibi aşırı olaylarda bile güvenli ve sürekli bir şekilde enerji tedarikini garanti etme konusundaki sağlamlığı ve etkinliğidir.
Dezavantajlardan biri, bir nükleer enerji santrali inşa etmek için gereken büyük başlangıç yatırım maliyetleridir, ancak CAREM gibi küçük modüler reaktörler (SMR’ler) gibi yeni gelişen bir teknoloji vardır ve bu, enerji matrisinin daha düşük inşaat maliyetleriyle karbondan arındırılmasına olanak tanır. , işletme ve bakım.
Nükleer enerjinin kullanımı aynı zamanda atıkların yönetilmesi ve faydalı ömürleri sona eren tesislerin sökülmesi konusunda uzun vadeli bir taahhüt ve sorumluluk anlamına gelir; ancak diğer atık türlerinde (evsel, elektronik vb.) olanlardan farklı olarak. ) radyoaktif atıklar kontrol edilir, düzenlenir ve envanteri çıkarılır.
Yani bunların nerede olduğunu, kaç tane olduğunu, kimin ürettiğini, ne tür radyasyon yaydığını ve bu nedenle her birine en uygun şekilde müdahale etmek için hangi seçeneklerin bulunduğunu biliyoruz. Bu, 25.018 Sayılı Kanunun, benim de parçası olduğum Ulusal Atom Enerjisi Komisyonu’nun (PNGRR-CNEA) Ulusal Radyoaktif Atık Yönetimi Programına tahsis ettiği roldür.
İklim değişikliğini azaltmak için fosil yakıtlar yerine yeni enerji kaynaklarının arandığı bir dünyada yenilikçi nükleer enerji önerileri nasıl karşılanıyor?
Nükleer enerjiyle ilgili en önemli yeniliklerden biri, bazı ülkelerin onu bir yeşil enerji türü olarak düşünme konusunda yeniden düşünmeleri ve bu teknolojiyle ilgili büyük bir iletişim çabasına ek olarak kamuoyunun gelişmesini ve başka bir bağlamda ilerlemeye olanak sağlamasıdır.
Teknik olarak, düzenleme ve kontrollerin çokluğu nedeniyle tasarımlarda ve süreçlerde değişiklik yapmanın kolay olmadığı oldukça geleneksel bir sektördür. Ancak aynı zamanda enerji geçişinin bu aşamasında ön saflarda yer almak bu değişiklikleri teşvik ediyor ve araştırmayı, yeniliği ve geliştirmeyi teşvik ediyor.
INVAP Mühendislik Tez Yarışması’nın ilkinde kabul görmek sizin ve proje başvurunuz için ne anlama geliyor?
Özellikle INVAP SE’nin sadece ulusal değil küresel düzeyde bilimsel ve teknolojik alanda taşıdığı önemden dolayı büyük mutluluk duyuyoruz. Pek çok mühendislik gelişiminin kağıttan gerçeklere dönüşmesini mümkün kılan, araştırmaya büyük katma değer sağlayan şeylerdir.
Tez çalışmasının potansiyel endüstriyel uygulamaya sahip yenilikçi bir mühendislik çalışması olduğu sonucuna varmaları çok memnuniyet verici ve tam olarak anlatmak istediğimiz şey bu.
