l’énergie nucléaire

Le nouveau siège social de Logic Research est basé à 15 minutes de San Francisco et a subi les effets dévastateurs des tremblements de terre et des catastrophes qui les ont suivis. Cette page sert de référence sur notre expérience en matière de dépollution nucléaire et de dépollution des eaux usées radioactives.

NLR reconnaît le travail effectué par Roger Asay de Centec XXI, de Gilroy, en Californie. Asay est un expert de renommée mondiale dans le domaine du déclassement de centrales et a collaboré avec NLR au cours des quinze dernières années pour évaluer le VSEP pour le traitement des déchets radioactifs dans les centrales nucléaires.

VSEP in Japon

Historiquement, le VSEP a réussi à traiter l’eau radioactive et à concentrer les déchets. Kashiwazaki-Kariwa est la plus grande centrale nucléaire au monde et appartient à TEPCO, la société mère de l’usine de Fukushima. Les essais menés à la centrale de Kashiwazaki-Kariwa, dans l’ouest du Japon, ont été couronnés de succès. VSEP a traité les eaux usées radioactives au cobalt, produisant une eau non toxique appropriée pour le rejet.

NLR a également fourni un équipement de test VSEP pour l’installation nucléaire désaffectée Rancho Seco en Californie. Le test Rancho Seco a évalué l’élimination des particules radioactives de l’eau dans le but de produire de l’eau pour la réutiliser ou la rejeter. Ce test a également été un succès, VSEP produisant un filtrat propre tout en réduisant les déchets radioactifs.

Des tests de simulation ont également été effectués pour plusieurs autres centrales de l’est des États-Unis.

Exploitation de centrales nucléaires: notions de base

L’électricité peut être générée par les turbines à vapeur. La chaleur est nécessaire pour faire bouillir de l’eau pour faire de la vapeur. Les centrales électriques classiques brûlent du charbon, du gaz naturel ou un autre hydrocarbure pour produire de la chaleur. Dans le processus connu sous le nom de «fission nucléaire», les atomes sont divisés en particules plus petites et, ce faisant, de la chaleur est créée. Les centrales nucléaires utilisent la chaleur de ce processus pour créer de la vapeur. Les gaz de combustion sont générés lors de la combustion d’hydrocarbures, mais la fission des atomes ne crée aucune émission. Le processus utilise des atomes instables contenant de grandes quantités d’énergie emmagasinée, appelés nucléides radioactifs; lorsqu’ils se décomposent, de nombreuses formes de matières radioactives peuvent être générées. Ces déchets doivent être séquestrés et finalement éliminés.

L’uranium est enrichi, puis utilisé pour fabriquer des barreaux de composition et de géométrie appropriées, qui sont ensuite utilisés comme crayons combustibles lorsque la fission a lieu. Ces barres de combustible sont utilisées pendant environ six ans lorsque environ trois pour cent de l’uranium ont été fissionnés. Les crayons sont ensuite déplacés vers les piscines à combustible usé. L’eau est utilisée pour refroidir les tiges pendant environ cinq ans et, lorsqu’elles sont suffisamment froides, elles sont transférées dans un lieu de stockage à sec. L’eau sert également à maintenir le cœur du réacteur au frais et à prévenir la surchauffe. De grandes pompes sont utilisées pour faire circuler l’eau de refroidissement et des tours de refroidissement pour évaporer la chaleur de cette eau.

Trois pour cent des barres d’uranium étant fissurées, des produits de fission sont créés, qui sont des isotopes radioactifs de formes, telles que le césium 137, l’iode 131, le strontium 90, le baryum 140 et de nombreux autres isotopes. Certains ont une radioactivité de courte durée, comme l’iode-131, tandis que d’autres, comme le césium-137, peuvent être dangereux pendant longtemps.

Dans des conditions normales d’exploitation, la radioactivité de l’eau de refroidissement et des autres eaux de traitement utilisées est faible. . Cependant, lors de la mise hors service, l’eau peut être contaminée lorsque les réservoirs et l’équipement utilisés sont lavés avant d’être éliminés. L’eau peut également être contaminée par des fuites au cœur du réacteur où l’eau peut entrer en contact avec les barres de combustible, ou par des fuites dans les zones de confinement autour des barres de combustible épuisé. Avec un déclassement normal, il y a généralement du temps pour planifier l’élimination de cette eau. Cependant, dans le cas de fuites inattendues, il n’ya pas assez de temps pour cette planification et des plans d’urgence sont déployés.

Que la production d’eau radioactive soit planifiée ou lors d’un rejet inattendu, la filtration sur membrane peut être utilisée pour séparer efficacement les matières radioactives de l’eau. Le plus gros problème à la fois en matière de fuite et de déclassement est le volume. La quantité d’eau de refroidissement usée contaminée peut rapidement épuiser la capacité de stockage et doit donc être évacuée ou retirée du site. Malheureusement, le volume d’espace disponible pour le stockage radioactif est généralement limité et une réduction maximale du volume doit être atteinte afin de minimiser les coûts et les risques pour l’environnement.

Méthodes de traitement des eaux usées

Les tests effectués à l’aide de membranes RO en spirale classiques sur de l’eau radioactive ont montré des réductions de volume typiques de 50%. D’autres tests utilisant VSEP RO sur des flux de déchets concentrés ont montré des réductions de volume de 90 à 95%. Cette réduction de volume accrue est une différence critique entre les deux technologies. VSEP est capable de réduire davantage le volume car il a un canal d’alimentation plus ouvert et peut gérer les solides en suspension sans aucune limitation. De plus, le VSEP n’est pas limité par la saturation en solubilité, qui peut entraîner une mise à l’échelle dans les modules RO en spirale classiques.

D’autres méthodes de correction peuvent inclure la sédimentation et l’adsorption. Le problème avec les méthodes d’adsorption est une percée, où le matériau adsorbant peut devenir saturé et cesser de fonctionner. En outre, le pourcentage d’élimination peut ne pas être suffisamment élevé pour garantir une eau suffisamment traitée. Bien que la décantation soit efficace pour les grosses particules, ni les petites particules en suspension ni les matières radioactives solubles (telles que l’iode) ne se déposeront.

Le déclassement et les rejets accidentels étant rares, le traitement des eaux usées radioactives a été limité. La technologie VSEP présente de nombreux avantages pour le traitement des eaux radioactives:

• Réduction très importante du volume
• Faible encombrement
• Accès à distance pour les contrôles et le fonctionnement
• Aucun volume de déchets supplémentaire n’est ajouté comme pour les adsorbants
• Élimination pratiquement complète des matières radioactives
• Pas de purge une fois saturé
• Modèle industriel éprouvé utilisé dans les raffineries et les usines de fabrication de produits chimiques
• Options de sélectivité avec choix de diverses membranes

Le NLR mettra à jour cette référence pour informer les parties intéressées de l’historique et des capacités de VSEP. pour traiter les eaux usées radioactives.

Pour plus d’informations sur VSEP et ses fonctionnalités, ou pour discuter d’une application en particulier, contactez-nous.

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