Скритият монопол на Русия: Ахилесовата пета на Запада в областта на ядреното гориво

На фона на нарастващите геополитически напрежения и преобразуването на енергийните съюзи, над ядрената енергетика на Запада се надвисва критична и до голяма степен пренебрегвана уязвимост под формата на фактическия монопол на Русия върху преобогатяването на преработено уран (RepU). Тази способност е в основата на ядрените горивни цикли както на ключовите съюзници, така и на конкурентите на САЩ, а стратегическите последици за енергийната сигурност на Америка едва ли биха могли да бъдат по-неотложни, пише за TNI Стела Ким, експерт по инвестиции и ядрени стратегии с над десет години опит в свързването на глобални финанси и дълбоки технологии, с особен фокус върху малки модулни реактори (SMR).

Русия експлоатира единственото в света голямо съоръжение с търговски мащаб, способно да преобогатява RepU – заводът в Северск, Сибир, управляван от компанията TVEL Fuel Company на Росатом, като използва частично капацитета си от 2,8 милиона SWU/година. Изразходваното ядрено гориво, след първото си изгаряне в реактор, запазва уран с изотопно съдържание, което е твърде ниско за директно повторно използване. Преработката отделя този RepU, но преобогатяването му чрез превръщане на уранов хексафлуорид (UF6) от оксиди и изотопно адаптирането му за производство на уран с реакторно качество (три до пет процента), готов за повторно използване, изисква интегрирана инфраструктура, която само Северск предоставя в необходимия мащаб.

Франция, която се гордее с много атомни електроцентрали и се счита за лидер в ядрения цикъл, доставя уран от Нигер, Казахстан, Узбекистан и Австралия, като го обогатява и преработва предимно в страната.

Въпреки това, когато става въпрос за преработка на рециклиран уран, който е жизненоважен елемент в модела на затворения горивен цикъл, реалността разкрива сериозна стратегическа уязвимост. Френските запаси от RepU, съхранявани главно в близост до Pierrelatte и надхвърлящи 34 000 тона, нямат местни съоръжения за преобразуване или обогатяване в голям мащаб и разчитат на руски съоръжения. Вместо това Франция разчита в значителна степен на руското съоръжение в Северск за обогатяване по договори, подписани през 2020 г., въпреки геополитическите напрежения. Докато САЩ и Европа се гордеят с диверсифицираното си снабдяване с уран, устойчивостта на ядреното им гориво се основава основно на руската технология за рециклиране на RepU.

За Съединените щати залогът е екзистенциален. Американският ядрен флот, най-големият в света с 94 реактора, работи на принципа „еднократно преминаване“ на горивото и отпадъците. Преработката беше изоставена поради опасения от разпространение, което доведе до огромни басейни за отработено гориво и сухи контейнери с над 80 000 тона и броят им продължава да нараства. Партньорства като Orano имат за цел да възродят преработката, но мащабът остава неясен.

Ограничени възможности за рециклиране и нарастващи рискове, свързани с ядреното гориво

Франция се опитва да използва повторно част от RepU чрез производството на MOX гориво (смесване на плутоний с уран, извлечен по време на преработката) за захранване на реактори. След като MOX горивото бъде използвано обаче, по-нататъшното рециклиране е изключително трудно поради технически, икономически и регулаторни ограничения.

Това оставя остатъчен уран и плутоний в отработеното ядрено гориво, което в крайна сметка го класифицира като високорадиоактивни отпадъци. Освен това значителна част от RepU на Франция се изпраща в Русия, но част от RepU се използва в страната за производство на MOX гориво или остава като отпадък.

Друга част се използва за производството на MOX, а останалата част остава в отпадъците от отработено гориво. След руското преобогатяване група от високорадиоактивни изотопи (малки актиниди) се връща във Франция, което изисква внимателно управление и обезвреждане.

Съединените щати се отказаха от търговското преработване през 1977 г., Великобритания затвори своя завод в Селафийлд, а японският завод за преработка в Рокашо се сблъска с забавяния и ограничен оперативен статус, но не е напълно изоставен. Нито една западна страна понастоящем не извършва преработка и обогатяване на RepU в голям мащаб. Русия, от друга страна, следва доктрина за пълен цикъл от добив до производство на MOX, подкрепена от държавни инвестиции и експортна стратегия, която третира ядрената енергия като геополитически инструмент.

Интегрираният, контролиран от държавата ядрен горивен цикъл на Русия, който свързва добива, преработката, обогатяването и доставките за реактори, отразява целенасочена дългосрочна стратегия за доминиране в производството на ядрено гориво. Росатом предлага продажби на реактори в пакет с услуги по горивния цикъл на нововъзникващите пазари, като по този начин ги прави трайно зависими от горивото. Неуспехът да се развият местни капацитети за преработка и обогатяване на RepU оставя Запада уязвим към прекъсвания в доставките. Ако съхранението се насити, RepU може да бъде прекласифицирано като отпадък, което ще подкопае ефективността на ресурсите и сигурността на веригата на доставки.

Геополитическите залози: рециклирането като новото бойно поле в енергетиката

В енергийно бъдеще, фокусирано върху ефективността на ресурсите и кръговата икономика, контролът върху химията на рециклирането и извличането на изотопи се превръща директно в геополитическо предимство. В момента този контрол е в ръцете на Русия, Франция и, вероятно, Япония, ако Rokkasho някога започне да функционира. Съединените щати развиват планове за технологии за рециклиране и си сътрудничат с фирми като Orano, въпреки че търговската зрялост е далечна. Междувременно Китай развива капацитет за преработка, вдъхновен от френските технологии, и се стреми към увеличаване на оперативния мащаб до 2030 г.

Енергийната геополитика навлиза в нова фаза, в която рециклирането на ядрено гориво, което някога беше нишова техническа материя, се превръща в стратегическа необходимост. Ексклузивният контрол на Русия върху преобогатяването на RepU представлява скрита уязвимост за Запада, която изисква спешно политическо внимание и инвестиции. Неуспехът в изграждането на устойчива инфраструктура за RepU рискува да отстъпи контрола върху критичните ядрени горивни цикли и, по-нататък, части от глобалното енергийно бъдеще на съперничещите сили. Националният интерес на Америка зависи от това да се посрещне това предизвикателство, преди то да се превърне в непреодолима зависимост.

Времето за ядреното гориво изтича

Запасите на Франция от RepU ще достигнат насищане в рамките на години. Усъвършенстваните реактори на Съединените щати скоро ще се нуждаят от гориво, което не може да бъде набавено от съществуващите западни мощности. Китайският завод за преработка ще се превърне в конкурент, който потенциално може да промени глобалния баланс на ядрената енергия.

Ако Вашингтон не предприеме действия, единствената централа в Сибир, построена преди десетилетия, поддържана чрез държавна подкрепа и експлоатирана в рамките на геополитическата стратегия на Русия, ще остане пречка, която Западът не може да заобиколи. В ядрената геополитика бъдещето принадлежи не само на тези, които могат да произвеждат енергия, но и на тези, които могат да я рециклират. В момента този списък започва и завършва с Русия.

От геополитическа гледна точка това се вписва в плана на Русия. "Росатом", държавен гигант, разглежда ядрената енергия като империя с пълен цикъл – от добив, обогатяване и реактори до преработка. Всичко това е обединено, което позволява на Русия да изнася зависимости за цял живот. В един многополюсен свят, в който Китай се издига като износител на ядрена енергия, закъснението на Запада му отстъпва влияние. Амбициите на Пекин за преработка, основаващи се на френска технология, го позиционират като конкурентен пазител. До 2030 г. китайско-руски дуопол може да доминира в областта на рециклираните горива, измествайки американски фирми като Westinghouse. Представете си сценарий, в който американските съюзници, от Япония до Южна Корея, се обръщат на изток за услугите на RepU, подкопавайки индо-тихоокеанския пивот на Вашингтон.

Вашингтон трябва да действа с реалистична енергия. Първо, трябва да ускори преработката на вътрешния пазар и да финансира пилотни проекти за преработка на ядрени отпадъци в търговски мащаб, може би чрез публично-частни предприятия. Програмата за демонстрация на усъвършенствани реактори на Министерството на енергетиката може да се разшири до RepU технологии. Второ, САЩ трябва да насърчават съюзи. Да си партнират с Франция за изграждане на западен RepU център, като се възползват от експертизата на Orano и новите SMR технологии. Трето, САЩ трябва да се диверсифицират геополитически. Ако не предприемат действия, рискуват да отстъпят контрола върху критичните ядрени горивни цикли на Русия и Китай, което ще има по-широки последици за геополитическото влияние и енергийната сигурност.

С възстановяването на ядрената енергия на фона на климатичните и геополитическите предизвикателства, осигуряването на автономни вериги за доставки на ядрено гориво остава стратегически императив.