Poznaj atom

Zasoby uranu na świecie

Poniedziałek 08 października 2012

Od 2008 r. rozpoznane zasoby uranu wzrosły o 12,5%. Według szacunków OECD i MAEA, znane zasoby uranu wystarczą przy obecnym poziomie zapotrzebowania i technologii w elektrowniach jądrowych na 100 lat.

Od ponad 40 lat Agencja Energii Jądrowej przy OECD oraz Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej publikują raporty poświęcone zasobom, produkcji i popytowi na uran. Według szacunków OECD i MAEA zasoby uranu w cenie do 130 dolarów za kg wynoszą obecnie 5,3 mln ton, a wliczając zasoby w cenie do 260 dolarów za kilogram przekraczają 7 mln ton. W najnowszym wydaniu tzw. Czerwonej Księgi„Uranium 2011: Resources, Production and Demand”, podano, że światowa produkcja wzrosła od 2008 r. o 25%.

Renesans kopalń uranu

Szczególne ożywienie w działalności kopalń uranu jest widoczne w Kazachstanie, który stał się obecnie największym na świecie producentem uranu (w 2011 r. 19,5 tys. ton na 54 tys. uranu wydobytego na całym świecie). Wzrost wydobycia możliwy był dzięki istotnemu zwiększeniu nakładów inwestycyjnych na produkcję – pomiędzy 2008 a 2010 r. wydatki na poszukiwania i wydobycie uranu wzrosły o 22%, sięgając w 2010 r. 2 mld dolarów. Wzrosły przy tym także koszty produkcji. Według autorów Czerwonej Księgi, odzwierciedla to dobrze tendencję wzrostową popytu na uran. W szczególności w tym kontekście wymienia się Chiny, Indie, Koreę i Federację Rosyjską.

Obecne zapotrzebowanie jest zaspokajane przede wszystkim bieżącym wydobyciem. Według World Nuclear Association kopalnie dostarczały w 2009 r. ok. 78% uranu do produkcji paliwa jądrowego, a w 2011 r. – 85%. Pozostałe źródła to zapasy cywilne, zapasy wojskowe związane z redukcją broni jądrowej, pluton i uran z przerobu wypalonego paliwa (tzw. paliwo MOX).

Największe zidentyfikowane zasoby uranu posiada Australia (1,7 mln ton, co odpowiada 31% ogółu zdiagnozowanych złóż), następnie Kazachstan (12%), Rosja (9%), Kanada (9%) i Nigier (8%), co łącznie stanowi ponad dwie trzecie światowych zasobów. Z kolei 64% wydobycia pochodzi z trzech krajów: Kazachstanu, Australii i Kanady.

Także w Polsce posiadamy złoża rudy uranowej (więcej na ten temat w naszym artykule „Na ile lat wystarczy polskiego uranu?”). Złoża te MAEA szacowała w 2008 r. na 100 tys. ton, w tym 7270 ton w pokładach rozpoznanych, o zawartości uranu 250 – 1100 ppm. Zdaniem prof. Andrzeja Strupczewskiego z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, w Polsce możliwy jest odzysk uranu przy wydobyciu miedzi. Dla przykładu w rejonie Lubin-Sieroszowice zawartość uranu w rudzie wynosi 60 ppm, przy zawartości miedzi 2%. Całkowite zasoby rudy to 2400 mln ton, miedzi 48 mln ton, a uranu 144 000 ton. Obecna roczna produkcja w tym zagłębiu wynosi 569 tys. ton miedzi, zatem na hałdy trafia około 1700 ton uranu rocznie.

W ocenie MAEA, moc elektrowni jądrowych na świecie wzrośnie z 375 GWe w 2010 r. do minimum 540, a maksimum 746 GWe (44-99%) w 2035 r. Tym samym zapotrzebowanie na uran wzrośnie z 63,9 tys. ton do 98 - 136 tys. ton rocznie. Szacunki dotyczące światowych zasobów pozwalają, zdaniem autorów Czerwonej Księgi, spokojnie patrzeć w przyszłość. Potrzebne są jednak dalsze, stałe inwestycje w wydobycie i przetwarzanie rudy uranowej. Uruchomienie nowej kopalni z reguły trwa około 10 lat.

Powracające pytania i powracające odpowiedzi

Ostatnie wydanie Czerwonej Księgi jest już 24.edycją raportu OECD i MAEA. Jak dotąd jej autorzy nigdy nie wskazywali na możliwość skurczenia się rozpoznanych i prognozowanych zasobów uranu do poziomu niebezpiecznego dla produkcji energii w istniejących ani planowanych elektrowniach jądrowych. W świetle tych prognoz i w perspektywie rozwoju nowych generacji reaktorów oraz związanego z tym domknięcia cyklu paliwowego, w 1983 roku pojawiła się nawet sugestia aby uran uznać za zasoby nieograniczone lub zakwalifikować do grupy odnawialnych źródeł energii (w szczególności w świetle rozwoju reaktorów powielających).

Przeciwko takiemu ujęciu protestowały organizacje antynuklearne, dla których nieuchronność deficytu paliwa do elektrowni jądrowych jest jednym z najważniejszych argumentów. Rozwinięciem tej argumentacji jest podważenie ekonomicznego sensu eksploatacji złóż uranu i bilansu energetycznego produkcji energii w elektrowniach jądrowych. W szczególności na uwagę zasługują tutaj – ze względu na rozgłos jaki im nadano – prace Jana Storm van Leeuwena. Wskazywał on na rosnący koszt wydobycia i przetworzenia uranu w przypadku rud o niskiej zawartości tego pierwiastka. W jego opinii, eksploatacja rudy uranu o zawartości poniżej 200 ppm (ang. parts per milion, pol. Części na milion), czyli 0,02%, będzie nieopłacalne ze względu na ilość energii potrzebną do jej uzyskania i przetworzenia.

Prognozom van Leeuwena przeczą dane dotyczące eksploatacji kopalni rudy uranowej o zawartości poniżej określonego przezeń pułapu opłacalności. Można o tym przeczytać m.in. w pracach prof. Andrzeja Strupczewskiego („Program rozwoju energetyki jądrowej w Polsce a zaopatrzenie w paliwa rozszczepialne z zasobów krajowych”, Polityka energetyczna, t. 12, zeszyt 2/2, 2009, lub „Czy wystarczy uranu dla elektrowni jądrowych?” Energetyka Cieplna i Zawodowa nr 10/2009). Metody obliczania zużycia energii opracowane przez van Leeuwena dawały wynik kilkadziesiąt razy wyższy od rzeczywistego zużycia, raportowanego w kopalni. Co więcej - dały wynik zużycia energii 2,5-krotnie wyższy niż zużycie energii w całej Namibii.

Uran na pokolenia i tysiąclecia

Warto zwrócić uwagę, że wzrost mocy zainstalowanej w elektrowniach jądrowych nie oznacza równie szybkiego wzrostu zapotrzebowania na uran: zasoby uranu wykorzystywane są efektywniej. Pomiędzy 1980 a 2008 r. energia elektryczna wyprodukowana przez EJ wzrosła 3,6-krotnie, podczas gdy wykorzystanie uranu – tylko 2,5 krotnie. Według najnowszych szacunków z Czerwonej Księgi, dla obecnego popytu i przy wykorzystaniu przeważającej dziś technologii reaktorów LWR oraz otwartego cyklu paliwowego, zidentyfikowane zasoby uranu (7 mln ton) wystarczą na 100 lat, zidentyfikowane i prognozowane konwencjonalne zasoby uranu – na 300, a uwzględniając zasoby niekonwencjonalne, jak fosforyty – na blisko 1700 lat. Jednocześnie wprowadzenie do szerokiego wykorzystania prędkich reaktorów powielających, upowszechnienie recyklingu uranu oraz aktynowców z wypalonego paliwa jądrowego, wykorzystanie toru i domkniętego cyklu paliwowego rozciąga okres eksploatacji złóż uranu na tysiąclecia.

Komentarz do artukułu Ambasadora Kampanii:

- Rozpoznane obecnie zasobny uranu przy ostrożnych ocenach wystarczą na około 100 lat. Już dziś znamy technologie, pozwalające zastąpić uran plutonem (paliwo MOX). Rozwijane są technologie reaktorowe pozwalające wykorzystać w roli paliwa jądrowego również tor. To wszystko wskazuje, że głosy przeciwników energetyki jądrowej o bardzo ograniczonych zasobach uranu są, oględnie mówiąc, nadto sceptyczne. Jednocześnie trzeba zauważyć za Nielsem Bohrem, że przewidywanie bywa trudne, zwłaszcza gdy odnosi się do przyszłości. Sto lat w rozwoju techniki to ogrom czasu. Nie sposób przewidzieć, jakie rozwiązania techniczne mogą pojawić się do roku 2112.

prof. dr hab. Jerzy W. Mietelski
 

Facebook