رنسانس انرژی هسته‌ای—که بخشی از آن ناشی از مراکز داده هوش مصنوعی تشنه انرژی—مشکل بغرنجی را احیا کرده است: با زباله‌های رادیواکتیوی که از خود به جا می‌گذارند چه باید کرد؟
در حال حاضر، بیش از 90000 تن متریک سوخت هسته‌ای مصرف شده در سایت‌هایی در 39 ایالت ذخیره می‌شود. بر اساس گزارش سال 2024 آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام، این شامل 73 نیروگاه هسته‌ای تجاری و بیش از سه دوجین تأسیسات دانشگاهی و دولتی است.
این زباله‌ها در استخرهای سوخت مصرف شده و بشکه‌های خشک که برای ذخیره‌سازی موقت در نظر گرفته شده‌اند، از زمانی که صنعت هسته‌ای ایالات متحده در دهه 1960 شروع به کار کرد، جمع شده‌اند، و عدم دفع دائمی زباله‌ها توسط وزارت انرژی، طبق قانون، ده‌ها میلیارد دلار برای جبران خسارت به شرکت‌های خدمات عمومی برای مالیات دهندگان هزینه داشته است.
تلاش‌های جدید برای ذخیره زباله‌های هسته‌ای دور از سایت‌های راکتور نیز با مخالفت روبرو می‌شود. روز چهارشنبه، دیوان عالی استدلال‌هایی را در پرونده‌ای خواهد شنید که تعیین می‌کند آیا شرکت‌های خصوصی می‌توانند به طور موقت سوخت مصرف شده را در تأسیساتی در تگزاس و نیومکزیکو ذخیره کنند یا خیر.
مقامات ایالتی و دیگران استدلال کرده‌اند که کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای در هنگام اعطای مجوز برای این تأسیسات از اختیارات خود فراتر رفته است. انتظار نمی‌رود تصمیمی در این مورد تا اواخر امسال گرفته شود.
در همین حال، راکتورهای هسته‌ای همچنان تقریباً 20٪ از برق ایالات متحده را تأمین می‌کنند و سالانه حدود 2000 تن متریک زباله تولید می‌کنند. با در دسترس قرار گرفتن نیروگاه‌های اضافی برای تأمین تقاضای مراکز داده، کارخانه‌های صنعتی، خانه‌ها و وسایل نقلیه الکتریکی، انباشت زباله حتی بیشتر خواهد شد.
اولین راکتورهای جدید کشور در سه دهه گذشته سال گذشته در جورجیا تکمیل شدند. برنامه‌هایی در دست اقدام است تا راکتورهای تعطیل شده در میشیگان، آیووا، پنسیلوانیا و کارولینای جنوبی دوباره باز شوند.
و رئیس جمهور ترامپ متعهد شده است که مجوزها را برای انواع جدید راکتورهای هسته‌ای کوچک مدولار که هنوز در حال توسعه هستند، تسریع بخشد.
انرژی هسته‌ای جذاب است زیرا عملاً هیچ گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کند و جریان تقریباً بدون وقفه‌ای از برق را ارائه می‌دهد. اما به گفته مصاحبه با دانشمندان و مهندسان، زباله‌های رادیواکتیوی که تولید می‌کند باید به طور دائم در اعماق زمین ذخیره شوند.
آلیسون مک‌فارلین، که از سال 2012 تا 2014 ریاست کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده را بر عهده داشت و اکنون مدیر دانشکده سیاست عمومی و امور جهانی در دانشگاه بریتیش کلمبیا است، گفت: «اگر مشکل زباله را حل نکرده‌اید، رفتن به جلو و ساخت راکتورهای جدید غیرمسئولانه است.»
سایر کشورهای دارای انرژی هسته‌ای با سرعت بیشتری در حال ساخت مخازن زباله هستند.
فنلاند در حال تکمیل آزمایش نهایی در یک سایت زیرزمینی—1500 فوت زیر یک جنگل در قسمت جنوب غربی کشور—است که انتظار می‌رود در سال 2026 افتتاح شود. این کشور دارای پنج راکتور است که حدود یک سوم برق خود را تولید می‌کنند.
فرانسه 70 درصد از برق خود را از انرژی هسته‌ای تولید می‌کند، حدود 96 درصد از زباله‌های خود را به سوخت جدید بازیافت می‌کند و بقیه را در یک استخر خنک‌کننده متمرکز در نرماندی ذخیره می‌کند. مقامات فرانسوی انتظار دارند ساخت یک مخزن زیرزمینی دائمی در شمال شرقی فرانسه را تا سال 2027 آغاز کنند تا تا سال 2035 افتتاح شود.
در ماه نوامبر، مقامات کانادایی یک سایت دائمی برای زباله‌های هسته‌ای را انتخاب کردند که از سنگ بستر در شمال غربی انتاریو حفر شود.
اما تلاش‌های ایالات متحده دهه‌ها پیش متوقف شد، زمانی که یک پروژه 15 میلیارد دلاری برای ساخت یک تأسیسات ذخیره‌سازی زیرزمینی دائمی در Yucca Mountain، نوادا، در میان مخالفت مقامات منتخب در این ایالت متوقف شد، طبق گزارشی در سال 2021 توسط دفتر حسابرسی دولت.
به گفته مصاحبه با کارشناسان هسته‌ای، سیاست‌گذاران و مقامات منتخب، شکست یوکا ماونتن بر تلاش‌ها برای ساخت یک سایت دفع دائمی سایه افکنده است.
پل موری، معاون دستیار وزیر وزارت انرژی در امور سوخت مصرف شده و دفع زباله‌های سطح بالا، در یک وبینار 26 نوامبر که توسط این آژانس حمایت مالی می‌شد، گفت: «هیچ مسئله فنی وجود ندارد، هیچ مسئله مهندسی وجود ندارد. کاری که ما سعی می‌کنیم انجام دهیم این است که واقعاً سعی کنیم اعتماد عمومی و اراده سیاسی را برای انجام کاری ایجاد کنیم. ما تمام مطالعاتی را که باید انجام می‌دادیم، انجام داده‌ایم.»
تا زمانی که یک مرکز ذخیره‌سازی دائمی ساخته شود، Interim Storage Partners، یک سرمایه‌گذاری مشترک بین Orano USA، یک شرکت از رده خارج‌سازی هسته‌ای، و Waste Control Specialists، یک شرکت دفع زباله تگزاس، پیشنهاد کرده است که به طور موقت تا 40000 تن متریک سوخت هسته‌ای مصرف شده را در بالای زمین در بشکه‌های خشک در تأسیساتی در تگزاس که در حال حاضر زباله‌های رادیواکتیو سطح پایین را در خود جای داده است، ذخیره کند.
به طور جداگانه، Holtec International، یک شرکت خدمات مهندسی هسته‌ای، یک مرکز ذخیره‌سازی زیرزمینی برای بشکه‌های خشک در نیومکزیکو، در حدود 40 مایلی دورتر از تأسیسات تگزاس، پیشنهاد کرده است که می‌تواند تا 8680 تن متریک سوخت هسته‌ای مصرف شده را ذخیره کند.
در سال 2023، یک دادگاه فدرال، با طرفداری از مقامات تگزاس و سایر مخالفان، دریافت که NRC در اعطای مجوز برای اجازه دادن به Interim Storage Partners برای ذخیره زباله‌های هسته‌ای در سایت خود به مدت 40 سال، با امکان تمدید مجوز، از اختیارات خود فراتر رفته است. همان دادگاه مجوز NRC برای یک سایت ذخیره‌سازی موقت در نیومکزیکو را در سال 2024 مسدود کرد.
دیوان عالی روز چهارشنبه تجدید نظر NRC در تصمیم تگزاس را استماع خواهد کرد. حکم دادگاه عالی همچنین تعیین خواهد کرد که آیا سایت نیومکزیکو می‌تواند به پیشرفت خود ادامه دهد یا خیر.
حتی اگر این سایت‌های موقت ساخته شوند، برخی از عناصر سوخت مصرف شده برای هزاران سال رادیواکتیو باقی می‌مانند و قانون فدرال ایجاب می‌کند که ذخیره‌سازی دائمی 10000 سال به طول انجامد. این بدان معناست که یک مخزن زمین‌شناسی دائمی—جایی عمیق، خشک و دور از گسل‌های فعال زلزله—هنوز مورد نیاز خواهد بود.
به گفته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، یک راکتور هسته‌ای معمولی 121 تا 193 مجموعه سوخت را در خود جای می‌دهد که میله‌های سوخت اورانیوم 12 فوتی را در خود جای داده‌اند. هر مجموعه دارای 179 تا 264 میله سوخت است. پس از پنج تا هفت سال، اورانیوم شروع به تجزیه می‌کند و هر 18 ماه، حدود یک سوم از مجموعه‌های سوخت از راکتور به یک استخر سوخت مصرف شده منتقل می‌شوند.
یک استخر معمولی حدود 40 فوت عمق دارد و می‌تواند 40 فوت یا بیشتر مربع باشد. دیوارها بتن مسلح چهار تا هشت فوت ضخیم با پوشش فولاد ضد زنگ هستند. زباله‌ها در زیر حداقل 20 فوت آب ذخیره می‌شوند.
با پر شدن استخرها، مجموعه‌های سوخت مصرف شده به بشکه‌های خشک منتقل می‌شوند.
بشکه‌های تولید شده توسط Holtec International در داخل یک کارخانه بزرگ درست در آن طرف رودخانه دلاور از مرکز شهر فیلادلفیا از قوطی‌های فولادی ضد زنگ تشکیل شده‌اند که در داخل پوسته‌های بیرونی فولادی کربنی ضخیم‌تر قرار گرفته‌اند و دو فوت بتن بین آنها ریخته شده است. کل واحد 360000 پوند وزن دارد و می‌تواند تا 89 مجموعه سوخت مصرف شده را در خود جای دهد. در مقایسه، استخرهای سوخت مصرف شده می‌توانند تا چند هزار مجموعه سوخت مصرف شده را در خود جای دهند.
بر اساس قانون، وزارت انرژی موظف است سوخت هسته‌ای مصرف شده را بپذیرد و ذخیره کند، اما از آنجایی که یک مرکز دفع دائمی هرگز تکمیل نشده است، دولت سالانه 600 تا 800 میلیون دلار به شرکت‌های خدمات عمومی خسارت برای عدم دفع زباله‌ها پرداخت می‌کند.
وزارت انرژی از سال 1998 تاکنون 11.1 میلیارد دلار به شرکت‌های خدمات عمومی خسارت پرداخت کرده است. طبق یک ممیزی در سال 2024 توسط دفتر بازرس کل وزارت انرژی، بدهی آینده این آژانس برای دفع زباله پیش‌بینی می‌شود که به 44.5 میلیارد دلار برسد.
نماینده آگوست فلوگر (جمهوری‌خواه، تگزاس)، که حامی مشترک قانونی برای ایجاد یک آژانس جدید برای یافتن یک سایت دفع دائمی است، گفت: «ما به انرژی هسته‌ای بیشتری نیاز خواهیم داشت، اما ما با زباله مشکل داریم.»
برای تماس با Eric Niiler به [email protected] ایمیل بزنید.