從垃圾堆到寶藏:美國的核廢料如何變成液態黃金

這是一個令人震驚的現實:美國擁有90,000公噸的高放射性廢燃料——而其中大部分都是未開發的財富。當科技巨頭如微軟、谷歌和亞馬遜拼命尋找足夠的核能來支撐他們的AI基礎設施時,卻有一個沒有人談論的平行危機:每年約累積2,000公噸的核廢料該怎麼辦。

這時候,Curio這家初創公司進入了人們的視野,他們完全重新定義了廢料問題。不是將廢燃料視為一個處理噩夢,而是將其視為一個原材料的金礦。該公司的領導層包括前美國能源部核能代理助理部長Ed McGinnis,他直言不諱地說:“核燃料在反應堆中運行五年後,你只提取了約4%的能量價值。”

廢物不是真正的廢物——它是偽裝的資源

實際上,廢燃料內部發生的事情是:當鈾進行裂變時,它不僅產生廢物——還產生一個充滿高價值同位素的寶庫。我們談論的是像銠和鈀這樣的稀有貴金屬,(在催化轉換器系統中至關重要),以及像氪-85和鎇-241這樣的專用同位素,用於尖端電子產品和煙霧探測器。全球約有40萬公噸的廢燃料,其中只有三分之一被再處理。

目前,美國在鈾濃縮方面嚴重依賴俄羅斯,這是一個戰略性脆弱點。但在這些放射性廢料中,卻藏有一個隱藏的解決方案。

技術:潔淨化學與電化學的結合

Curio的突破在原理上非常簡單,但在實踐中卻具有革命性。它們不再使用傳統的、混亂且危險的硝酸回收方法,這些方法會產生更多放射性污染,而是採用乾式電化學和熱裂解工藝。可以將其想像成利用熱、化學反應和電流,精確分離金屬——利用不同同位素和裂變產物具有不同的沸點、比重和電性質的特點。

結果是?純淨的分離元素:準備用於反應堆燃料的鈾、適用於下一代反應堆設計的鈈,以及像銠、鈀、銫、鍶和鎇這樣的有價值副產品。一個Curio設施理論上可以提取足夠的鈾,供應約三分之一的美國年度核燃料需求。

真正的改變者:同時解決兩個危機

這才是真正具有變革性的地方。這種再處理將放射性衰變的時間從1萬年縮短到幾百年。這不僅僅是數字遊戲——它從根本上改變了核廢料存儲的政治和實務計算。找到安全的存放地點,對於“只”危險幾百年而非數千年的材料,難度是指數級降低。

同時,隨著AI對能源的爆炸性需求推動主要科技公司尋找碳中和的能源來源,美國94座商用核反應堆產生的97吉瓦電力似乎已經不夠用。來自廢料的再循環燃料,成為缺失的那一塊拼圖。

時程與獎勵

能源部正資助一個為期三年的示範合約,預計明年結束。如果成功,一個商業規模的設施可能在三到五年內出現。Curio估計,其處理能力僅靠美國廢料就能滿足全球10%的銠需求。

這個前景令人震驚:為美國的能源安全鋪平道路、提供碳中和的AI能源方案、大幅降低長期核廢料責任,以及回收數十億的稀有材料和有價值的同位素。換句話說,核廢料危機可能轉變為一個戰略優勢。

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