Budowa elektrowni atomowej w Polsce. Skąd pozyskać uran potrzebny do wytwarzania energii?
2021-04-26, 12:30
Zbudowanie elektrowni atomowej jest jednym z elementów zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego kraju. Równie istotne będzie zapewnienie nieprzerwanych dostaw surowca do wytwarzania tej energii. Analizujemy rynek, producentów i zasoby uranu.
Całkowite światowe zasoby uranu, podobnie jak każdego innego minerału lub metalu, nie są dokładnie znane. Jedyną miarą długoterminowego bezpieczeństwa dostaw są znane zasoby w ziemi, które można wydobyć.
Ponad dwie trzecie światowej produkcji uranu z kopalń pochodzi z Kazachstanu, Kanady i Australii. W 1990 r. 55% światowej produkcji pochodziło z kopalni podziemnych, ale do 1999 r. udział ten drastycznie się zmniejszył i wynosił wówczas 33%. Od 2000 r. nowe kopalnie kanadyjskie ponownie zwiększyły tę wartość. Wydobycie metodą ługowania in situ (ISL, zwane również odzyskiem in situ, ISR) stale zwiększa swój udział w całości wydobycia, głównie dzięki Kazachstanowi, i w 2019 roku stanowiło ponad połowę produkcji.
Produkcja uranu w kopalniach. Źródło: World Nuclear Association Konwencjonalne kopalnie posiadają młyn, w którym ruda jest kruszona, mielona, a następnie ługowana kwasem siarkowym w celu rozpuszczenia tlenków uranu. W młynie w kopalni konwencjonalnej lub w zakładzie przetwarzania w ramach operacji ISL, uran jest następnie oddzielany w drodze wymiany jonowej, po czym jest suszony i pakowany, zwykle jako U3O8.
Przedsiębiorstwa produkujące uran. Źródło: World Nuclear Association Niektóre huty i zakłady przetwarzania ISL (zwłaszcza w USA) stosują ługowanie węglanowe zamiast kwasu siarkowego, w zależności od złoża. Tam, gdzie uran jest odzyskiwany jako produkt uboczny, np. z miedzi lub fosforanów, proces przetwarzania może być bardziej złożony. Ponad połowa produkcji kopalni uranu pochodzi z państwowych spółek wydobywczych, z których wiele przedkłada bezpieczeństwo dostaw nad względy rynkowe. W 2019 r. 10 największych firm pod względem produkcji odpowiadało za ponad 85% światowej produkcji uranu.
Produkcja i zapotrzebowanie na uran. Źródło: World Nuclear Association Historia produkcji
Zgodnie z opracowaniem World Nuclear Association produkcję uranu w latach 1945-2019 można podzielić na cztery odrębne fazy:
''Epoka militarna, od 1945 r. do połowy lat 60. Wytwarzanie energii elektrycznej z paliwa jądrowego miało charakter uboczny w stosunku do jądrowego wyścigu zbrojeń. W latach 50. produkcja gwałtownie wzrosła, aby zaspokoić zapotrzebowanie na wysoko wzbogacony uran i pluton. W latach 60. popyt na uran gwałtownie spadł, a w odpowiedzi na to do połowy lat 60. produkcja zmniejszyła się o połowę.
Powiązany Artykuł
Potrzebujemy czystej energii. Przyszłość jest w atomie
Od połowy lat 60. do połowy lat 80. W okresie szybkiego rozwoju cywilnej energetyki jądrowej produkcja uranu wzrosła w miarę wzrostu zamówień na reaktory. Uruchomiono wiele nowych kopalń, często na podstawie długoterminowych kontraktów zawartych z przedsiębiorstwami energetycznymi w Ameryce Północnej, Japonii i Europie Zachodniej. Zachodnia produkcja osiągnęła szczyt w 1980 r. i utrzymywała się powyżej rocznego zapotrzebowania reaktorów do 1985 r.
Od połowy lat 80. do około 2002 roku. Do 1985 roku program budowy elektrowni jądrowych został poważnie ograniczony. Wiele przedsiębiorstw podpisało kontrakty na uran w oczekiwaniu na budowę kolejnych elektrowni. Ich dotrzymanie spowodowało powstanie znacznego nawisu. Ponieważ kopalnie były na wyczerpaniu, wiele z nich ograniczyło produkcję lub zostało zamkniętych. Przedsiębiorstwa zaspokajały swoje potrzeby poprzez zmniejszanie znacznych zapasów, bez uciekania się do nowej produkcji. Nawis podaży przedłużył się w związku z pojawieniem się na rynku zachodnim uranu z byłego Związku Radzieckiego, począwszy od 1993 r.
Od początku XXI w. do chwili obecnej. Nastąpiła silna reakcja rynku na przekonanie, że potrzebna będzie nowa produkcja pierwotna, aby ułatwić oczekiwany renesans rozwoju energetyki jądrowej. Miało to miejsce w kontekście sektora wydobycia uranu, który przez wiele lat borykał się z niekorzystnymi warunkami ekonomicznymi i musiał zrównoważyć malejące i ograniczone dostawy surowców wtórnych. Reakcja ta rozpoczęła się w 2003 r. od silnego ruchu w górę światowych cen uranu, który trwał do 2007 r. (cena na rynku kasowym wzrosła 13-krotnie w okresie od początku 2003 r. do połowy 2007 r.), ale następnie przeszedł w korektę spadkową, zaostrzoną przez awarię w Fukushimie w 2011 r. Od czasu wypadku ceny uranu spadły do jednego z najniższych poziomów w historii by później zacząć znowu rosnąć''.
PolskieRadio24.pl/ World Nuclear Association/ mib