Energia nuclear

A sede da New Logic Research está localizada a quinze minutos de San Francisco e sofreu a devastação causada pelos terremotos e seus desastres subsequentes. A página serve como referência em nossa experiência com remediação nuclear e limpeza de efluentes radioativos.

A NLR reconhece o trabalho feito por Roger Asay, do Centec XXI, de Gilroy, Califórnia. Asay é um especialista de renome mundial no campo do descomissionamento de usinas de energia e trabalhou com a NLR nos últimos quinze anos para avaliar o VSEP para o tratamento de resíduos radioativos em usinas nucleares.

VSEP in Japão

Historicamente, o VSEP tem sido bem sucedido no tratamento de água radioativa e na concentração de resíduos. Kashiwazaki-Kariwa é a maior usina nuclear do mundo e é de propriedade da TEPCO, a empresa-mãe da fábrica de Fukushima. Testes conduzidos na usina de Kashiwazaki-Kariwa, no oeste do Japão, foram bem-sucedidos. O VSEP tratou as águas residuais de cobalto radioativo, produzindo água não tóxica adequada para a descarga.

A NLR também forneceu o equipamento de teste do VSEP para a instalação nuclear desmantelada de Rancho Seco, na Califórnia. O teste da Rancho Seco avaliou a remoção de partículas radioativas da água com o objetivo de produzir água para reutilização ou descarga. Esse teste também foi bem-sucedido, com o VSEP produzindo um filtrado limpo enquanto reduzia os materiais radwaste.

Testes de simulação também foram concluídos para várias outras usinas no leste dos Estados Unidos.

Usina Nuclear: O Básico

A eletricidade pode ser criada por turbinas a vapor. O calor é necessário para ferver a água para fazer vapor. Usinas convencionais queimam carvão, gás natural ou algum outro hidrocarboneto para fazer o calor criar vapor. No processo conhecido como “fissão nuclear”, os átomos são divididos em partículas menores e, quando isso acontece, o calor é criado. Usinas nucleares usam o calor deste processo para criar vapor. Os gases de combustão são gerados quando os hidrocarbonetos são queimados, mas não são criadas emissões com a fissão de átomos. Átomos instáveis ​​com grandes quantidades de energia armazenada, conhecidos como nuclídeos radioativos, são usados ​​no processo e, à medida que esses átomos se decompõem, muitas formas de materiais radioativos podem ser geradas. Esses materiais residuais devem ser sequestrados e eventualmente eliminados. O urânio é enriquecido e usado para fazer bastões com a composição e geometria corretas e, em seguida, é usado como haste de combustível onde ocorre a fissão. Estas barras de combustível são usadas por cerca de seis anos, quando cerca de três por cento do urânio foi fissionado. As hastes são então movidas para pools de combustível gasto. A água é usada para resfriar os bastões por aproximadamente cinco anos e, quando estão frios o bastante, são levados para o armazenamento a seco. A água também é usada para manter o núcleo do reator frio e evitar o superaquecimento. Bombas grandes são usadas para circular água de resfriamento e torres de resfriamento são usadas para evaporar o calor dessa água.

À medida que três por cento das hastes de urânio são fissionadas, produtos de fissão são criados, que são isótopos radioativos de diferentes formas, tais como césio-137, iodo 131, estrôncio-90, bário-140 e muitos outros isótopos. Alguns têm vida curta em sua radioatividade, como o iodo 131, enquanto outros, como o césio-137, podem ser perigosos por um longo tempo. Em operações normais, há pouca radioatividade na água de resfriamento e em outras águas de processo usadas. . No entanto, a água pode ser contaminada durante o descomissionamento, onde os tanques e equipamentos usados ​​são lavados antes do descarte. A água também pode ser contaminada por vazamentos no núcleo do reator, onde a água pode entrar em contato com as barras de combustível, ou por vazamentos nas áreas de contenção em torno das barras de combustível gasto. Com o descomissionamento normal, geralmente há tempo para planejar o descarte dessa água. No caso de vazamentos inesperados, no entanto, não há tempo para tal planejamento e planos de contingência são implantados.

Se a água radioativa é gerada de forma planejada ou em uma liberação inesperada, a filtração por membrana pode ser usada para efetivamente separar os materiais radioativos da água. O maior desafio em ambos os vazamentos e descomissionamento é o volume. A quantidade de água de arrefecimento usada contaminada pode esgotar rapidamente a capacidade de armazenamento e, portanto, requerer descarga ou remoção do local. Infelizmente, o volume de espaço disponível para o descarte radioativo é geralmente limitado, e a redução máxima de volume deve ser alcançada para minimizar o custo e o risco para o meio ambiente.

Métodos de Tratamento de Águas Residuais

Testes concluídos usando membranas convencionais de RO em água radioativa mostraram reduções de volume típicas de 50%. Outros testes usando o VSEP RO em fluxos de resíduos concentrados mostraram reduções de volume de 90-95%. Este aumento na redução de volume é uma diferença crítica entre as duas tecnologias. O VSEP é capaz de reduções de volume maiores porque possui um canal de alimentação mais aberto e pode lidar com sólidos suspensos sem limitações. Além disso, o VSEP não é limitado pela saturação da solubilidade, onde o escalonamento poderia ocorrer em módulos RO convencionais em espiral.

Outros métodos de remediação podem incluir sedimentação e adsorção. O problema com os métodos de adsorção é inovador, onde o material adsorvente pode tornar-se saturado e deixar de funcionar. Além disso, a remoção percentual pode não ser alta o suficiente para garantir água suficientemente tratada. Enquanto a sedimentação é eficaz para partículas maiores, nem os sólidos suspensos pequenos nem os materiais radioativos solúveis (como o iodo) irão se depositar. Como o descomissionamento e as liberações acidentais são raras, trabalho limitado foi realizado no tratamento de efluentes radioativos. A tecnologia VSEP tem várias vantagens no tratamento de água radioativa:

• Redução de volume muito grande
• Pequena área ocupada
• Acesso remoto para controles e operação
• Nenhum volume adicional de material residual é adicionado como com adsorventes
• Remoção virtualmente completa de materiais radioativos
• Sem passagem de passagem uma vez saturada
• Desenho industrial comprovado usado em refinarias e fábricas de produtos químicos
• Opções para seletividade com escolha de várias membranas

A NLR atualizará esta referência para informar as partes interessadas sobre o histórico e as capacidades do VSEP para o tratamento de águas residuais radioactivas.

Para mais informações sobre o VSEP e as suas capacidades, ou para discutir uma aplicação específica, contacte-nos.

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