Попигайский Экотехнопарк (ЭТП)

Подробности: Автор: Анисимов В.Н., Герасимов Ю.Н., Есеналиев Т.Д., Ильичев В.В., Семенов А.Н., Юнацкевич П.И.; Опубликовано: 03 января 2022

Попигайский Экотехнопарк (ЭТП): проект.

Анисимов В.Н., Герасимов Ю.Н., Есеналиев Т.Д., Ильичев В.В., Семенов А.Н., Юнацкевич П.И.

Краткая аннотация статьи: комбинат полного цикла по глубокой безотходной энергоавтономной переработке местного алмазного, золоторудного и полиметаллического сырья и формирование экологически ориентированного регионального промышленного и рекреационного кластеров на основе новейших прорывных инновационных технологий.

Ключевые слова: Попигай, алмазы, экотехнопарк, экоуправление

Цель проекта Попигайский Экотехнопарк (ЭТП): обустройство «под ключ» в Красноярском крае экологически чистого Комбината полного цикла по глубокой безотходной энергоавтономной переработке местного алмазного, золоторудного и полиметаллического сырья и формирование экологически ориентированного регионального промышленного и рекреационного кластеров на основе новейших прорывных инновационных технологий.

Для оценки рентабельности добычи алмазов необходимо провести минералогические, технические и экономические исследования, так как никакой местной инфраструктуры для их добычи пока нет.

Разработку минерального сырья Попигайской астроблемы в целях экологической безопасности и общей оптимизации регионального природопользования мы предлагаем осуществлять в формате обустройства «под ключ» Попигайского Экотехнопарка (ЭТП). соответствующие проектные решения должны способствовать комплексному развитию региона севера Эвенкии в целом, включая традиционные виды хозяйственной деятельности малочисленного местного населения: оленеводов, рыбаков, собирателей, охотников.

Геологические и горнорудные аспекты Проекта

Задачи:

Определение размещения ПАТЭС

Размещение аэропорта МА

Размещение порта

Размещение комбината

Транспортная безопасность

Инфраструктура

Состав управляющей дирекции проекта, реализующей экоуправление проектом (управление без причинения вреда среде обитания и людям):

Абдулаев Т.М. (ИГУ АЭСТ)

Анисимов В.Н. (ГНЦ РФ ЦНИИ им. Академика А.Н. Крылова, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, Международная Академия Горных наук, Геофизический центр РАН, НПЦ «Экоресурсы», «ОАО, ВНИПИ промтехнологии», ВНИПИ-ЭТ, НИКИЭТ, ОКБМ)

Гарибин П.А. (ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова)

Герасимов Ю.Н. (ИГУ АЭСТ, ООО АТМЦ, АНО АТМЦ)

Есеналиев Т.Д. (АЭСТ)

Иванов Д.М. (ИГУ АЭСТ)

Ильичев В.В. (ЛОМО)

Ишмаев Г.Б. (АНО "АГЕНТСТВО - АТТЕСТАТ БЕЗОПАСНОСТИ", ИГУ АЭСТ)

Лазо В.В. (ГОИ, ЛОМО)

Левин А.В.(ЛОМО, ГОИ)

Семенов А.Н. (ООО СНГС, АЭСТ)

Юнацкевич П.И. (Военный институт маршала Бирюзова, АЭСТ)

Экотехнопарк Попигай

1. Примеры электронных приборов и устройств с использованием уникальных технологических преимуществ алмазов-импактитов (С4):

1.1 Приборы усиления мощности миллиметрового и сантиметрового диапазона (лавино-пролетные диоды - ЛПД).

1.2 Коэффициент сравнительного качества как материала в ЛПД для Si, GaAs и (С4) составляет, соответственно, 8: 16: 3200. Таким образом, (С4) позволяет улучшить характеристики ЛПД в 200-400 раз!

1.3 Высокоэнергетические лазеры. Предельно достижимая плотность мощности составляет, соответственно для сапфира, рубина и алмаза - 100 Вт/см2, 2500 Вт/см2 и 100 000 Вт/см2. Таким образом, (С4) позволяет увеличивать мощность лазеров в сотни и тысячи раз!

2. Алмазы-импактиты (С4) широко используются на заводах- изготовителях алмазного инструмента, на заводах- изготовителях электронных приборов, в т.ч. для автомобильной, авиационной, космической и ядерной техники и на ювелирных предприятиях. Можно уверенно прогнозировать расширение сферы применения С4.

Ниже приводится перечень отечественных приборов и изделий с использованием (С4) для работы в экстремальных условиях:

- диоды, транзисторы, варисторы, а также диодные и транзисторные структуры;

- алмазные детекторы ионизирующих излучений;

- дозиметры термолюминесцентные для измерений малых и средних доз у - излучения и рентгеновского излучения;

- приборы прецизионной термометрии: алмазные криогенные термометры на диапазон температур 1,6-300 К, медицинские первичные преобразователи для измерений малых изменений температур в диапазоне 35-45 °С и др.

- чувствительные элементы сенсоторики;

- оптоэлектронные приборы всех типов гражданского и военного назначения;

- теплоотводы на основе (С4) и алмазокерамики;

- подложки для электронных приборов, коммутационные платы, ЧИП- резисторы, микронагревательные устройства.

Главная цель внедрения в электронику алмазов-импактитов (С4) - создание высокотемпературных высокопрочных радиационно стойких приборов и устройств (лавинно-пролетных диодов, диодов Ганна, диодов Шоттки, варисторов, терморезисторов, болометров, детекторов и дозиметров ионизирующих излучений, суперкомпьютеров, сверхмощных лазеров, СВЧ- транзисторов, светоизлучателей, оптоэлектронных коммутаторов, теплоотводов) с резко повышенными параметрами мощности, быстродействия и частотно-амплитудного диапазона.

Алмаз-импактит (С4) обладает наивысшей среди твердых тел теплопроводностью (20 Вт/см3 при 300К), что в 5 раз выше, чем у серебра и меди. Отвод тепла определяет рекордные показатели скейлинга, выходной мощности, размера и плотности расположения отдельных элементов при создании интегральных схем на алмазах.

Это означает подлинный переворот в технологии подложек для больших, сверхбольших и сверхскоростных интегральных схем и в твердотельной электронике как отрасли в целом, так и в смежных отраслях, включая производство высокоточного оружия 5-го и 6-го поколения.

С точки зрения оптоэлектроники (С4) является идеальным материалом для любых приборов и устройств, использующих плазму, генерируемую оптическим излучением и/или электрическим полем.

Преимущества его заключаются в сочетании высокой дрейфовой скорости носителей и электрической прочности кристаллов с высокой оптической прочностью и теплопроводностью). Практически это выражается в том, что для генерации плазмы можно использовать мощное оптическое излучение и сильное электрическое поле без опасения, что кристалл разрушится под влиянием импульса тока или джоулева тепла.

Это расширяет возможности традиционных приборов пикосекундной оптоэлектроники - быстродействующих оптоэлектронных коммутаторов, генераторов мощных импульсов т.д. Кроме того, алмаз может служить также чувствительным УФ-фотоприемником для исследования высокотемпературной плазмы, реакторного, синхротронного излучения и для новейших оптоэлектронных станций кругового обзора.

Перспективны не только фоторезистивные, но и уникальные электронно- эмиссионные свойства алмаза, обнаруженные сравнительно недавно и весьма интересные в аспекте создания высоковольтных аккумуляторов повышенной емкости и экологически абсолютно безопасных (См. Специальное приложение «Супераккумулятор»).

В ближайшем будущем следует ожидать прогресса в создании оптоэлектронных приборов, в которых те или иные электронные свойства стимулированы лазерным излучением.

К ним относятся не только широко используемая оптическая модуляция проводимости, но и более сложные эффекты взаимодействия лазерного излучения с алмазом, недостаточно изученные на сегодняшний день - от фазовых переходов, стимулированных лазерными импульсами, до оптоэлектронной неустойчивости и перестройки примесного спектра под действием излучения и электрического поля.

На этом пути чрезвычайно привлекательно создание матричных оптических переключающих устройств, ячеек оптической памяти, оптоэлектронных разрядников. В этой области применений алмаз является фактически единственным материалом, охватывающим столь широкий оптический диапазон.

Оптоэлектронные коммутаторы позволяют с помощью лазерных импульсов с весьма малой энергией коммутировать мощные импульсные схемы с быстродействием не ниже 1 нс, что недостижимо ни для какого другого способа коммутации. (С4) принадлежит к наиболее перспективным материалам для таких приборов благодаря высоким значениям ц, Ем, х. Высокое темновое удельное сопротивление практически исключает не только джоулев разогрев в выключенном состоянии, но и обеспечивает пренебрежимо малые токи утечки. Во включенном состоянии значения Ем, х, фактически предельные для твердых тел вообще, способствуют повышению коммутативной мощности.

В Институте государственного управления Академии экосоциальных технологий (ИГУ АЭСТ) планируется развития целой отрасли некремниевой электроники (НКЭ). Предложение по внедрению НКЭ очень своевременно. Всевозрастающая нестабильность в результате глобального кризиса перепроизводства 200-2008 увеличивает вероятность третьей мировой войны. В этой связи необходимо наращивание критически важных преимуществ для российской армии. А развитие НКЭ предоставляет уникальные возможности. Суть проекта НКЭ заключается в производстве принципиально новых материалов для производства интегральных микросхем. Эти новые материалы обладают уникальными характеристиками, что дает возможность одновременно:

1. На три порядка (в 1,000 раз) увеличить мощность сигналов в электронных устройствах.

2. На два порядка (в 100 раз) увеличить тактовую частоту обработки сигналов в электронных устройствах.

3. На два порядка (в 100 раз) увеличить плотность записи информации (на поверхности и в объеме).

Практически это означает возможность получения уникальных результатов и развития принципиально новых направлений некремниевой электроники двойного назначения:

1. Получение сверхмощных лазеров - в сотни раз мощнее существующих.

Увеличение энергетики излучения лазеров означает, возможность производства сверхмощных (и при этом компактных) лазеров - то есть, фактически можно выйти на производство лазерных автоматов, расплавляющих танк на горизонте. Создание столь мощных, компактных и не дорогих лазеров будет означать переход на новый вид массового средства вооружения — лазерных автоматов и пистолетов вместо огнестрельных. Таким образом, российская армия может осуществить переход к лазерному оружию вместо огнестрельного впервые в мире. Что, естественно, дает очень серьезные преимущества в случае участия России в разрешении любых военных конфликтов.

2. Гарантированная защита от воздействия мощных электромагнитных импульсов (магнитного луча) всего электронного оборудования, установленного на военной и гражданской технике.

В современных условиях, когда ядерное оружие - это средство стратегического превосходства и сдерживания (а не средство нападения), магнитный луч, который выводит из строя всю электронику противника (кремний в микросхемах рассыпается в пыль) - это достаточно серьезное оружие для любой из сторон конфликта. У российской армии он существует в мобильном исполнении - установлен на спецмашине «Ранец Е», на самолетах и вертолетах. А у армии НАТО - пока только в стационарном исполнении. Но это преимущество, вероятно, не на долго - в любой момент мобильные установки магнитного луча могут появиться и у США. Поэтому актуально не формировать конные батальоны, а выполнить проект по развитию некремниевой электроники и начать производство новых микросхем - рубиновых, алмазных и изготовленных на МКГС (метало-карбоновые гетероструктуры). Все эти микросхемы не боятся магнитного луча.

3. Получение сверхинформативных радаров (радаров на сверхкоротких импульсах).

Эти радары будут обладать уникальными характеристиками, позволяющими производить системы ПВО следующего поколения - на пикосекундных импульсах. Во-первых, они будут невидимыми для противника (даже для AVACS), во-вторых, при установке на самолетах они смогут видеть дно океана на 2-3 километра - то есть, им будут видны все подводные лодки противника.

4. Получение сверхбыстродействующих и компактных суперкомпьютеров.

То есть, современные суперкомпьютеры станут размером с ноутбук (!!!), что позволит практически приступить к созданию роботов нового поколения с полноценным искусственным интеллектом. Это особенно важно для создания интеллектуальных микро-БПЛА (беспилотных летательных аппаратов сверхмалого размера) и дает возможность полностью вывести из строя весь стратегический и тактический ядерный потенциал стран НАТО - с помощью микро-БПЛА с элементами искусственного интеллекта.

Для выполнения этого проекта необходимо освоение уникального месторождения алмазов импактитов С4 в Красноярском крае (описание месторождения прилагается). Освоение этого месторождения необходимо не только для проекта МКГС, но и для выполнения ряда сопутствующих проектов, как например, производство азотированных алмазов идеальной чистоты и любого цвета для установления тесного сотрудничества с семьей Оппенгеймеров.

ПАТЭС

ПОДЗЕМНЫЕ АТОМНЫЕ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ДЛЯ ОБОРОННО-СТРАТЕГИЧЕСКИХ, СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ СИБИРИ, КРАЙНЕГО СЕВЕРА И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА.

Подземная АТЭС, Подземная атомная теплоэлектростанция, ПАТЭС — атомная (ядерная) энергетическая установка, реактор которой расположен в подземном помещении (шахте, штольне). Существуют и разрабатываются проекты подземных АТЭС как большой, так и малой мощности, последние основаны на разработках судовых энергетических установок.

Термин введён главным конструктором малых АЭС Э. Л. Петровым; аббревиатура ПАТЭС имеет два значения — Плавучая АТЭС и Подземная АТЭС, что может вызывать путаницу.

Описание ПАТЭС

Размещение АЭС под землей имеет несколько преимуществ:

• конструкции не требуют разборки и утилизации, захоронение радиоактивных материалов упрощено — достаточно провести остекловывание реакторного оборудования после извлечения отработанного топлива;

• многометровый слой горной породы защищает реактор как от ракет в случае военных действий, так и от террористических атак;

• в случае ядерной аварии утечки радиоактивных материалов минимальны и последствия относительно легко ликвидируются путём захоронения повреждённого реактора целиком.

При этом частично подземная АЭС, когда в подземных помещениях размещены только реакторы, обладает недостатком — сложно обеспечить отсутствие утечек у протяжённых трубопроводов между реактором и турбоагрегатами.

Использование в качестве подземных АТЭС компактных маломощных (десятки-сотни мегаватт) энергетических установок, аналогичных судовым с десятилетиями накопленным опытом их эксплуатации и минимальным обслуживанием в течение срока службы, даёт дополнительные преимущества, так как требует гораздо меньших затрат на строительство.

История

Мысли о размещении реакторных установок в подземном пространстве высказывали ак. А. Д. Сахаров, ак. Л. П. Феоктистов и Э. Теллер.

Реализованные проекты

Красноярская подземная атомная ТЭЦ в составе Красноярского горно-химического комбината с реактором АДЭ-2, с 1966 до 2010 года поставлявшая тепловую и электрическую энергию для города Железногорска — первая в мире ПАТЭС.

ПАТЭС в г. Певек, Чукотский автономный округ. Тип реактора: КЛТ-40С. Количество энергоблоков: 2.

Плавучий энергетический блок «Академик Ломоносов» (ПЭБ «Академик Ломоносов») - это головной проект серии мобильных транспортабельных энергоблоков малой мощности. Он предназначен для работы в составе плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) и представляет собой новый класс энергоисточников на базе российских технологий атомного судостроения.

ПЭБ «Академик Ломоносов», предлагаемый для энергообеспечения крупных промышленных предприятий, портовых городов, комплексов по добыче и переработке нефти и газа на шельфе морей, создается на основе серийной энергетической установки атомных ледоколов, проверенной в течение их длительной эксплуатации в Арктике.

ПЭБ «Академик Ломоносов» оснащен двумя реакторными установками КЛТ-40С. Вместе они способны обеспечивать в номинальном режиме выдачу в береговые сети 70 МВт электроэнергии и до 50 Гкал/ч тепловой энергии для нагрева теплофикационной воды. Электрическая мощность, выдаваемая в береговую сеть без потребления берегом тепловой энергии, составляет около 76 МВт. В режиме выдачи максимальной тепловой мощности около 146 Гкал/ч электрическая мощность, выдаваемая в береговую сеть, составляет порядка 44 МВт. ПЭБ сможет обеспечивать электроэнергией населенный пункт с численностью населения около 100 000 человек.

Проект предназначен для надежного круглогодичного тепло- и электроснабжения удаленных районов Арктики и Дальнего Востока.

ПАТЭС решает две задачи. Во-первых, это замещение выбывающих мощностей Билибинской АЭС, действующей с 1974 года, и Чаунской ТЭЦ, которой уже более 70 лет.

Во-вторых, это обеспечение энергией основных горнодобывающих компаний, расположенных на западной Чукотке в Чаун-Билибинском энергоузле – большого рудно-металлического кластера, в том числе золотодобывающие компании и проекты, связанные с развитием Баимской рудной зоны.

К данному проекту, не имеющему аналогов в мире, приковано особое внимание. Сегодня к ПАТЭС проявляют интерес множество стран по всему миру включая: Юго-Восточную Азию и Ближний Восток.

ХРОНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА:

Строительство ПЭБ «Академик Ломоносов» велось с 2006 года на ФГУП «ПО «Севмаш» в г. Северодвинске по заказу АО «Концерн Росэнергоатом», эксплуатирующего все АЭС России.

С 2009 года строительство продолжилось на ООО «Балтийский завод – Судостроение» в Санкт-Петербурге.

30 июня 2010 года состоялся спуск ПЭБ «Академик Ломоносов» на воду, а в 2011 году была полностью завершена поставка на завод-строитель энергетического оборудования.

7 декабря 2012 г. АО «Концерн Росэнергоатом» и ООО «Балтийский завод – Судостроение» подписали договор на выполнение работ по завершению строительства головного ПЭБ «Академик Ломоносов» для ПАТЭС, размещаемой в г. Певеке Чукотского автономного округа.

28 апреля 2018 года ПЭБ «Академик Ломоносов» успешно покинул территорию Балтийского завода и далее успешно пришвартовался в Мурманске, на площадке ФГУП «Атомфлот» для загрузки ядерного топлива и проведения испытаний.

В октябре 2018 года на площадке ФГУП «Атомфлот» в Мурманске на ПЭБ была успешно осуществлена загрузка ядерного топлива в оба реактора.

23 августа 2019 года началась транспортировка ПЭБ «Академик Ломоносов» из Мурманска в г. Певек Чукотского АО, а 9 сентября он подошёл к городу Певеку.

19 декабря 2019 г. ПАТЭС выдала первую электроэнергию в изолированную сеть Чаун-Билибинского узла Чукотского АО.

22 мая 2020 года ПАТЭС была сдана в эксплуатацию.

30 июня 2020 года было подано первое тепло от ПАТЭС в 5-й мкр г. Певек

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ГОРНО-ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ КОМПЛЕКСЫ ПОВЫШЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ТРУДНОДОСТУПНЫХ ПРИБРЕЖНЫХ СЕВЕРО-АРКТИЧЕСКИХ И ДАЛЬНЕ ВОСТОЧНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

На сегодня становится всё более очевидной ориентация развитие горно-добывающих и перерабатывающих отраслей промышленности России преимущественно уже на труднодоступные Северные, Арктические и Дальневосточные регионы страны.

Развитие этих регионов будет существенно затруднено из-за отсутствия в них развитых энергетической, перерабатывающей и социальной инфраструктур.

Исходя из исторически длительного опыта эксплуатации крупных горно-перерабатывающих комплексов в России для успешного развития, Крайнего Севера и Дальнего Востока, при освоении минерально-сырьевых ресурсов труднодоступных регионов сегодня потребуется создание принципиально новых многофункциональных энергетических- горно перерабатывающих комплексов повышенной геоэкологической безопасности и защищённости (ЭГПК). Например предлагается, как вариант использовать элементы супер современных судовых технологий и на их базе создания безопасных подземных атомных теплоэлектростанций (БАТЭС).

Известно, что добыча полезных ископаемых открытым способом, как правило, сопровождается крупномасштабными взрывами, а их переработка очень значительным количеством отходов, которые в настоящее время хранятся в хвостохранилищах и «пылящих» отвалах горных пород. Как следствие горные работы сопровождаются изъятием из хозяйственного оборота огромные территории, (в том числе чернозёмных почв в центральных регионах России). Наличие, как правило, в отходах радиоактивных составляющих, приводит регионы, имеющие такие хвостохранилища и отвалы на грань экологической катастрофы это прежде всего Урал, район Карабаш, регион КМА и многие другие.

Удалённость объектов переработки полезных ископаемых на сотни километров от регионов их добычи, приводит к значительным непроизводительным затратам на их транспортировку и экологическим проблемам.

Потребность в размещении БАТЭС в составе ЭГПК в Арктических районах Росси станет особенно ощутимой в связи с организацией круглогодичной эксплуатации Северного морского пути для перевозки и доставки грузов в существующие и вновь строящиеся порты.

При использовании указанных ЭГПК и входящих в их состав БАТЭС представляется возможным принципиальное изменение концепции добычи и глубокой переработки полезных ископаемых, в труднодоступных отдалённых районах страны включая морскую подводную добычу полезных ископаемых в пришельфовой морской зоне с их дальнейшей глубокой переработкой.

На базе БАТЭС создание ЭГПК многофункциональных энерго-горно-перерабатывающих комплексов повышенной геэкологической безопасности и защищённости работающих по технологии глубокой безотходной переработки в местах их добычи, включая морскую добычу в пришельфовой зоне, позволит существенно повысить технико-экономические показатели, снизить опасность экологических и техногенных катастроф и высвободить значительные площади в хозяйственный оборот, значительно снизить непроизводительные затраты на транспортировку сырья.

Глубокая переработка полезных ископаемых в местах их добычи, редкоземельных элементов, урана, золота, платины и др. ресурсов, в труднодоступных районах Арктики, Сибири и Дальнего Востока и других районах включая добычу в пришельфрвых прибрежных районах в настоящее время может быть обеспечена мобильными технологическими комплексами по глубокой переработке органических и неорганических материалов, оснащённых автономными источниками энергии.

В качестве автономных источников энергии ,как одного из важнейших элементов энергетической инфраструктуры ЭГПК- БАТЭС предлагается использовать как вариант серийные изделия судостроительных технологий последнего поколения, например, энергоблоки с АПЛ, размещённых на глубине 100-150 м. в массивах горных пород, которые служат надёжной защитой от различных динамических воздействий, таких как ракетно-ядерные удары, природные катаклизмы – цунами, сейсмические волны, астероидно –метеоритные воздействия и другие.

Преимущества БАТЭС по сравнению с наземными АЭС это прежде всего высокая степень защиты покрывающего массива от различных динамических воздействий и прежде всего реадизовать:

-возможность использования подземных сооружений для многоразовой замены энергооборудования, вырабатывающего свой срок службы;

-значительное снижение стоимости работ при снятии с эксплуатации станции;

-приближение БАТЭС непосредственно к потребителям электроэнергии таких как крупные энерго-горноперерабатывающих комплексы позволяет исключить сооружение дальних электропередач и снижающее потери при передачах энергии в труднодоступных районах; таких как Северные и Арктические.

-обеспечить работу мощных промышленных опреснительных установок [12, 13].

Многолетний опыт эксплуатации первой в мире Красноярской подземной атомной электростанции АЭС, и накопленный ранее опыт научно-технических разработок при проектировании вариантов подземных АЭС на территории стран СНГ в Хабаровске, Чимкенте, Приморье, Белгородской области дают все основания и уверенность в практической возможности и целесообразности строительства БАТЭС в любых регионах нашей страны. Так для БАТЭС мощностью 0,6-1 ГВт, предназначенных для энергоснабжения крупных горно-перерабатывающих и агропромышленных комплексов срок строительства БАТЭС составит 3,5-4 года а для наземных АЭС срок строительства составляет -5-6 лет. Для БАТЭС ориентировочная стоимость блока мощностью 600 МВт составит порядка 600 млн.долл.

БАТЭС должны отвечать самым жёстким современным требованиям геоэкологической и энергетической безопасности, и должны быть оснащены многофункциональной комплексной системой безопасности (МКСБ) особо защищаемых объектов от природно-техногеннных воздействий. Особенностью МКСБ является то, что для различных особо защищаемых объектов, а также крупных промышленных и городских агломераций учёные разработчики НПЦ «Экоресурсы» совместно с другими организациями предлагают дополнительно защищать эти объекты от вероятных природно-техногенных воздействий: сейсмических, астероидно-метеоритных, ракетных, ударно-воздушных волн и т.д, используя свойства горных массивов и разработанные элементы активной сейсмозащиты, не имеющей аналогов.

Преимущества БАТЭС на основе судостроительных технологий:

- возможность использования подземных сооружений для многоразовой замены энергооборудования, вырабатывающего свой срок службы;

- значительное снижение стоимости работ при снятии с эксплуатации станции;

- приближение БАТЭС непосредственно к потребителям электроэнергии, исключающее сооружение дальних электропередач и снижающее потери при передачах; одновременно такое расположение БАТЭС позволяет обеспечить гарантированное горячее водоснабжение (теплообеспечение) потребителей за счет использования низко потенциального тепла, что значительно повышает экономичность станции; также обеспечить работу промышленных опреснительных установок при дифиците пресной воды;

- блочный принцип построения станций БАТЭС позволяет осуществлять последовательное наращивание мощности, что благоприятно сказывается на сроках ввода БАТЭС и ее экономических показателях;

- высокая степень защиты покрывающего массива от ракетно –ядерных ударов.

В последнее время, в связи с обострением геополитических, геоэкономических и геоэкологических проблем особо остро встают вопросы энергообеспечения районов крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока России. В этом плане для решения энергетических проблем указанных стратегически важных труднодоступных регионов страны представляет несомненный интерес вопрос строительства безопасных подземных атомных теплоэлектростанций (ПАТЭС) современного уровня.

Многолетний опыт первой в мире подземной атомной станции, (Красноярской ПАТЭС) а также опыт научно-технических предложений по проектированию ПАТЭС на территории России: Хабаровск, Чимкент, Приморье, Белгородская обл., даёт основания выразить уверенность в том, что возможность строительства подземных АЭС (учитывая высокий уровень сейсмичности и активного тектогенеза) может обеспечить высокую рентабельность, радиационную и экологическую безопасность в труднодоступных районах, например при освоении минерально-сырьевых и биоресурсов в условиях Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока.(см карты- схемы ориентировочного размещения ПАТЭС)

Разработчиками различных научно-технических проектов(НТП) подземных атомных электростанции ПАТЭС мощностью 600-800 МВт являются Российские организации: ГНЦ РФ ЦНИИ им. Академика А.Н. Крылова, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, Международная Академия Горных наук, Геофизический центр РАН, НПЦ «Экоресурсы», «ОАО ВНИПИ промтехнологии», ВНИПИ-ЭТ, НИКИЭТ, ОКБМ.

Данные НТП отвечают самым жёстким требованиям к безопасности объектов ядерно-топливного цикла и основным положениям экологической безопасности атомной энергетики «Европейской энергетической хартии» (Гаага 1991г.)

Существуют нижеследующие типы сооружения подземных ПАТЭС.

ПАТЭС - шахтного типа, размещается на глубине 50-100 метров, включая вертикальный ствол и горизонтальные выработки, в которых размещается оборудование электростанции.

ПАТЭС - штольневого типа, размещается в горизонтальных или наклонных штольнях в массивах горных пород (в том числе в скальных массивах прибрежной зоны). Следует отметить, что в России проектировались все типы ПАТЭС.

Сроки строительства ПАТЭС и вывода на проектную мощность зависят от требуемой мощности и многих горно-геологических геоэкологических, горнотехнических условий.

ПАТЭС для районов Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока включает не только энергетическую часть станции, но также экологически безопасное хранение облучённого топлива, консервацию радиоактивных отходов, их хранение и изоляцию в местах размещения ПАТЭС.

Создать для населения устойчивые, достойные и безопасные условия проживания – это та роль, которую обязаны сыграть атомные станции малой мощности. Страна ещё располагает технологической базой судового атомного машиностроения и приборостроения, то есть именно тех секторов промышленности, которые способны серийно тиражировать энергетические блоки для комплектации атомных станций малой мощности как существующих судовых технологий так и последних перспективных достижений в области современной атомной энергетики и на их базе, например создание подземных ториевых АЭС.

В целом при сравнительном анализе с АЭС других типов, ПАТЭС имеет неоспоримое преимущество перед АЭС наземного типа.

В соответствии с Основами государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года преимущество ПАТЭС перед наземными АЭС будут экономически весьма весомыми прежде всего вследствие существенно меньшего срока строительства, высокой геоэкологической безопасностью и в целом социально-экономической значимостью при решении новых оборонно-стратегических, региональных социально-экономических задач особенно при освоении минерально-сырьевых ресурсов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Прототипы базового оборудования таких энергоблоков эксплуатируются на кораблях и имеют тысячи реакторо-лет наработки.

Высокие коммерческая конкурентоспособность и потребительские качества таких станций, создаваемых по судостроительным технологиям, особенно впечатляют, когда удается энергоблоки разместить в подземном пространстве на глубине не менее 50 метров. Заметим, что именно эти фортификационные качества ПАТЭС приобретают решающий вес, когда атомный блок оказывается в прицеле ракеты современных террористов или на пути атакующего самолета.

«….Первое, что находится у самой поверхности решения проблемы атомных станций малой мощности, так это применение ледокольной атомной энергетической установки. Это не самая мощная судовая установка, созданная в стране…. Привлекательно именно ее поместить в штольню.

«…..Именно сейчас тот случай, когда уместно говорить об инновационной технологии, прорывной характер которой должен обеспечиваться наличием производственной базы для ее реализации.

Исторический опыт атомной энергетики свидетельствует, что мысль о размещении реакторных установок в подземном пространстве зародилась задолго до аварии на Чернобыльской АЭС и АЭС «Фокусима» и выступлений по этому поводу академика А.Д. Сахарова.

Научный и конструктивный вклад в развитие этого направления внесли многие ученые нашей страны, в особенности члены специализированного Совета, возглавляемого академиком А.П. Александровым, академиками РАН Н.Н. Мельниковым, Ф.М. Митенковым, и другими.

Снятие с эксплуатации наземных АЭС обходится в 1.5-2 раза дороже, чем построить новую. А снятие с эксплуатации подземных станций окупает повышение затрат на стадии строительства.

Каждый энергомодуль – это современный реактор судового типа, турбоэлектрогенератор, водонагревательная установка и вспомогательное оборудование, помещенные в защитную оболочку. Оболочка предназначена для локализации последствий внутренних аварий, которые могут случиться на оборудовании энергомодуля. Образно говоря, энергомодуль – это минимум того, что необходимо для производства электроэнергии и товарного тепла. Если в качестве ядерного реактора применен наиболее мощный судовой аппарат и соответствующее ему оборудование, то вес энергомодуля составит около 5000 тонн, что позволяет его буксировать или транспортировать с помощью плавдока, либо понтона. Каждый энергомодуль вкатывается в свою штольню, подключается к внешним сетям и трассам, его реактор загружают активной зоной, после чего блок готов эксплуатации в течение 40-50лет, а у современных ториевых АЭС срок эксплуатации может составлять до 100 лет.

Россия располагает конкурентоспособной технологией, выход которой на внутренний или внешний рынок целиком определяется только позицией руководства страны.

Идеологическое обеспечение проекта - идеология нравственности.

Идеология, направленная на общественное развитие и государственное строительство в интересах народа основана на нравственности людей (это когда человек не наносит ущерба себе, ближним, обществу, природе, соблюдает баланс материальных и духовных устремлений и действий, прав и обязанностей перед обществом) и социальной справедливости (каждому по его делам). Она является важнейшим условием развития России, гарантией соблюдения прав и свобод человека, основой экологической, нравственной экономики.

Активное нравственное начало реализации энергетического проекта позволяет синхронизировать групповые и личные интересы лиц, принимающих решения, в рамках идеологии, основанной на нравственном правиле III-C: не вредить себе (С1), соседям (С2), среде (С3) ни мыслью, ни словом, ни делом; созидать для себя, соседей, среды мыслью, словом, делом.

Нравственная сила людей едина и неделима, именно она служит катализатором всплеска бурного потока человеческой энергии, творчества масс, необходимого для созидания не только в России, но и в других государствах мира.

Внедрение в практику реализации энергетических государственных и частных проектов основных положений идеологии нравственности гарантирует безопасность и сохранение экологии.

Производство серийных станций типа ПАТЭС обеспечит в России рабочими местами свыше 100 тысяч человек. Электроэнергия ПАТЭС позволит развернуть в местах их размещения добычу и глубокую переработку минерально-сырьевых ресурсов (нефти из шельфовых месторождений, газа, редкоземельных элементов), обеспечит производство пресной воды для населения и поливного земледелия, а также создать условия для производства синтетического топлива и получения водорода с целью решения проблемы экологизации автотранспорта и теплоэнергетики.

Кроме всего прочего особенно после японской аварии на АЭС Факусима важной особенностью современных безопасных ПАТЭС является их оснащение новым поколением многофункциональной комплексной системой защиты особо охраняемых объектов (какими являются объекты ядерно-топливного) от внешних природно-техногенных воздействий (сейсмических, ударно-воздушных, цунами) а также новыми системами пожаротушения, пылегазоподавления для больших труднодоступных площадей за счёт применения мощных термогазодинамических генераторов нового поколения.

Источники

1. Анисимов В.Н. Современные подземные атомные ТЭС – ключ к решению задач по освоению минерально-сырьевой базы и комплексному развитию северных и отдалённых регионов России : [арх. 16 апреля 2015] // Горная Промышленность : журн. — 2012. — No 6. — С. 42.

2. Герасимов А.Ю., Герасимов Ю.Н., Антонов О.В., Семенов А.Н., Тараканов В.Ю., Юнацкевич Д.П. Надежное функционирование ЛесЕГАИС - оптимальный путь к созданию Госкорпорации управления когерентным развитием инфраструктурных проектов и программ. - Санкт-Петербург, ИГУ АЭСТ, 2021.

3. Герасимов А.Ю., Герасимов Ю.Н., Кабанов С.А., Семенов А.Н., Тараканов В.Ю. Оптимизация управления когерентным развитием инфраструктуры Арктики на основе ГЧП.- В кн.: Стратегия развития и национальная безопасность. М: 2019, №17 - с.14-32.

4. Герасимов А.Ю., Герасимов Ю.Н., Семенов А.Н., Тараканов В.Ю., Юнацкевич П.И. «ГАЗПРОМ»: передовые методы государственно-корпоративного управления.- В кн.: Стратегия развития и национальная безопасность. М: 2019, №17 - с.48-59.

5. Герасимов Ю.Н., Корнеев А.С., Иванюк И.И. Государственная корпорация как социально-экономическая база противодействия терроризму / Антитеррор комплексный подход. М., 2006, с 180 — 185.

6. Герасимов Ю.Н., Герасимов А.Ю., Кабанов С.А., Семенов А.Н., Тараканов В.Ю., Юнацкевич Д.П. Совершенствование надежности эко-управления на примере ООО МПП - М., 2020. - Режим доступа: http://www.igumt.ast.social/menu-news/26-sovershenstvovanie-nadezhnosti-eko-upravleniya.html

7. Герасимов Ю.Н. Оптимизация надежного управления процессами жизнедеятельности личности и общества. – М.: Издательский дом Академия Естествознания, 2019. / Реестр новых научных направлений. Т.3. – с. 40-41.

8. Герасимов Ю.Н., Герасимов А.Ю., Абдулаев Т.М., Андрейчук В.И., Вороничев В.В. Технология формирования профессиональной надежности специалистов физической подготовки ВС РФ. Москва, Институт государственного управления АЭСТ, 2021.

9. Иванюк И.И., Герасимов Ю.Н., Корнеев А.С. Сервитутное право и инфраструктура страны / Закон и право. М: 2006, № 4 - с. 3-7.

10. Иванюк И.И., Сперанский А.А., Герасимов Ю.Н., Законодательное обеспечение экотехнологической безопасности / Советник Президента. М.: 2010, №80 – с.10.

11. Иванюк И.И., Титов П.М., Герасимов Ю.Н. Грозит ли нам инфраструктурный кризис. / Советник Президента. М.: 2010, №84– с.11.

12. Камнев, Е. Н. Подземные атомные станции: альтернатива отказу от атомной энергетики / Е. Н. Камнев, Е. А. Котенко, В. Ф. Дороднов ... [и др.] // Горный журнал. — 2011. — No 8. — С. 4–8.

13. Котенко, Е. А. Создание подземных атомных станций: монография / Академия горных наук России; Научно-технический совет ВНИПИпромтехнологии. — М. : ЦНИИАтоминформ, 1996. — 96 с.

14. Юнацкевич П.И. Дискурсивная этика профессора Чигирева В.А. и проблема трансгуманизма // Стратегия развития и национальная безопасность. № 9, Москва, 2014.

15. Юнацкевич П.И. Субъектоведение как новое научное направление и практическая наука XXI века – субъектология. Доклад на заседании секретариата Академии экосоциальных технологий, 2019. – Санкт-Петербург, АЭСТ, 2019.

16. Юнацкевич П.И., Чигирев В.А. Нравственный (экологический) манифест. СПб., Институт экосоциальных технологий, 2021.

Поделиться в соц.сетях

Нравится

IT news