Er is een kerncentrale in de autonome provincie Changjiang Li in Hainan. Naast het continu leveren van elektriciteit heeft deze kerncentrale ook een bijproduct: parels. Waarom produceren kerncentrales parels? Zullen parels geproduceerd door kerncentrales straling bevatten? Laten we het vandaag hebben over parels die in kerncentrales worden geproduceerd.
Kernenergie witte vlinder oesterparel eindproduct, foto: Liu Xuan
Pinctada maxima - Producent van "Australian White" parels
Om precies te zijn is het uiteraard niet de kerncentrale die parels produceert, maar de pareloester – Pinctada maxima, ook wel witte vlinderoester genoemd – die in de zee rondom de kerncentrale wordt gekweekt.
Pinctada maxima, bron afbeelding: Wikipedia
Je hebt misschien nog nooit gehoord van de naam van deze oester, maar de parels die hij produceert zijn een van de schatten in de parelwereld: Australian White. De reden waarom het "Australian White" wordt genoemd, is omdat Australië het belangrijkste productiegebied van dit soort parels was.
Dergelijke parels kunnen uiteraard ook in de Filippijnen, Indonesië en andere plaatsen worden geproduceerd, daarom worden ze ook wel ‘Zuidzeeparels’ genoemd. Pinctada maxima komen ook in ons land voor en zijn vooral geconcentreerd in relatief warme wateren, zoals het Leizhou-schiereiland, Hainan, Taiwan en andere plaatsen in het zuidelijkste deel van Guangdong.
"South Sea Pearl" geproduceerd in Indonesië, bron afbeelding: Wikipedia
Vanaf de jaren zestig werd er zwaar op de oester Pinctada maxima gevist. Momenteel zijn het nationale beschermde dieren op het tweede niveau geworden.
Deze schelpdieren stellen zeer hoge eisen aan de waterkwaliteit en het milieu. Het is erg moeilijk om ze op grote schaal te kweken en parels van hoge kwaliteit te laten produceren. Dat is de reden waarom "Australische witte parels" zo kostbaar zijn.
Maar we kennen allemaal de waarheid: waarom kan Pinctada maxima worden verbouwd rond kerncentrales? Dit is feitelijk de ‘wederzijdse verwezenlijking’ van kernenergie en Pinctada maxima. Om dit te begrijpen moeten we eerst beginnen met het koelwater en het warme drainagewater van kerncentrales.
Koelwater en warme afvoer
Het huidige mainstream principe van energieopwekking van kerncentrales is om de warmte die door de kernreactorkern wordt gegenereerd te gebruiken om water te koken. De waterdamp die door het kokende water wordt gegenereerd, zal de turbinebladen duwen om kinetische energie om te zetten in elektrische energie.
Nadat de waterdamp zijn taak van het aandrijven van de turbine heeft voltooid, wordt deze niet direct afgevoerd. In plaats daarvan moet het weer worden afgekoeld tot vloeibaar water, waarna de cyclus wordt herhaald. Het proces van het terugkoelen van waterdamp naar vloeibaar water vereist een grote hoeveelheid koelwater.
Voor kerncentrales aan de kust wordt uiteraard koelwater uit de omringende zee gepompt. Nadat het koelwater de taak van koelen en afkoelen heeft voltooid, moet het ook weer naar zee worden geloosd. De temperatuur van het terug naar zee geloosde water is vaak hoger dan die van het omringende zeewater, daarom wordt dit ook wel ‘warme drainage’ genoemd.
Deze warmwaterlozingen die in het milieu terechtkomen, kunnen een zekere impact hebben op het ecosysteem van de omliggende zeegebieden. Daarom zijn speciale beoordelingen vereist vóór de bouw van kerncentrales.
Toen de kerncentrale van Changjiang werd opgericht, heeft deze zeker een dergelijke beoordeling ondergaan om ervoor te zorgen dat de afvoer van warm water geen schade aan de omringende ecologie zou veroorzaken. De kerncentrale van Changjiang is echter nog een stap verder gegaan. Ook hebben ze de warmte uit het warme water hergebruikt, wat een echt ‘gebruik van restwarmte’ is.
Schematisch diagram van parels geproduceerd door schelpdierorganismen. Bron: Shanghai Museum voor Natuurgeschiedenis
Kerncentrales en Pareloester ‘bereiken elkaar wederzijds’
Zoals we eerder vermeldden, geven schelpdieren zoals Pinctada maxima de voorkeur aan warm water, en het warme drainagewater uit de kerncentrale kan de watertemperatuur in een klein gebied rond de kerncentrale net op een warm niveau houden.
Dit schept voorwaarden voor grootschalige teelt van Pinctada maxima.
Tegelijkertijd zullen ze bij het selecteren van locaties voor kerncentrales ook dunbevolkte gebieden met relatief stabiele hydrologische omstandigheden kiezen. De zeewaterkwaliteit is hier over het algemeen zeer goed, wat ook een noodzakelijke voorwaarde is voor de groei van Pinctada maxima.
Daarnaast is er nog een belangrijke factor die ervoor zorgt dat kerncentrales en Pareloester ‘onderling succesvol’ zijn.
Omdat de stijging van de watertemperatuur veroorzaakt door warme drainage ervoor kan zorgen dat fytoplankton zich vermenigvuldigt in het zeegebied rond de kerncentrale, kan het, als het fytoplankton zich te krachtig voortplant, mariene rampen veroorzaken, zoals rode getijden (wat eenvoudigweg kan worden opgevat als algenoverstromingen).
Sommige algenbloeien kunnen de koelwaterinlaten van kerncentrales blokkeren, waardoor de veiligheid van kerncentrales in gevaar komt. Ingenieurs van kerncentrales wilden oorspronkelijk manieren vinden om het optreden van dergelijke rampen te verminderen.
Voor filtervoedende schelpdieren zoals Pinctada maxima is fytoplankton een van hun belangrijke voedselbronnen. Daarom kan het cultiveren van Pinctada maxima rond kerncentrales het probleem van de massale groei van fytoplankton tot op zekere hoogte verlichten.
Als de parelmoer-oester zijn maag vult, kan hij gezond groeien en parels produceren. Mensen hebben de potentiële rode vloedcrisis in de zeegebieden rond kerncentrales geëlimineerd, dus er wordt gezegd dat de Pinctada maxima en kerncentrales 'wederzijdse prestaties' zijn.
Zijn parels geproduceerd door Pinctada maxima radioactief?
De volgende vraag is: zullen parels die in de zee rond kerncentrales worden gekweekt, worden besmet door straling? In feite veroorzaakt het warme water uit kerncentrales geen stralingsvervuiling.
Enerzijds komt het warme water uit een kerncentrale niet direct in contact met de kern van de reactor, en geldt het zelfs niet als secundair contact.
Het reactortype van de kerncentrale van Changjiang is een drukwaterreactor. Er is geen direct contact tussen de kern en het verwarmde water en het koelwater wordt gebruikt om de verwarmde waterdamp af te koelen.
Tijdens het koelen komen het koelwater en de waterdamp niet in direct contact en bevinden ze zich dus zeer ver weg van de ‘stralingsbron’. Dit soort water is compleet anders dan het nucleaire afvalwater dat eerder voor controverse zorgde.
|
Het koelwater bevindt zich alleen in het gebied gemarkeerd door het rode vakje en komt niet rechtstreeks in contact met de kern. Bron afbeelding: Wikipedia
Aan de andere kant moet het koelwater, om er zeker van te zijn dat er niets misgaat, ook een radioactiviteitstest ondergaan voordat het in zee wordt geloosd. Dit mag alleen worden geloosd als het aan de normen voldoet. Daarom hoeven we ons geen zorgen te maken over de radioactiviteit van parels geproduceerd door Pinctada maxima.
Bovendien is de Pareloester zelf een zeer "delicate" schelp. Het feit dat zulke delicate schelpen hier kunnen groeien en parels van hoge kwaliteit kunnen produceren, is het beste bewijs van de kwaliteit van dit watergebied.
De kerncentrale van Changjiang en de teelt van gigantische pareloesters kunnen worden gezien als modellen van industriële samenwerking. Warm water, dat ooit hoofdpijn veroorzaakte voor kerncentrales, kan nu ‘afvalwarmte’ gebruiken om gigantische pareloesters beter te laten groeien.
In ruil daarvoor eet de gigantische pareloester een groot aantal gereproduceerde fytoplankton, waardoor potentiële rode vloedgevaren worden geëlimineerd, en kweekt tegelijkertijd kostbare parels. Er kan worden gezegd dat het "drie vliegen in één klap slaat".
Referenties
[1] Milieueffectrapport van kerncentrale Hainan Changjiang, eenheden 3 en 4 (exploitatiefase) https://www.mee.gov.cn/ywdt/gsgg/gongshi/wqgs_1/202411/W020241125352282968236.pdf
[2] Guangzhou Ocean Universiteit, "Pincada maxima" https://bwg.gdou.edu.cn/info/1021/1024.htm
[3] Zuidelijk weekend, "Ten zuiden van de zee, kernenergie: hoe ziet een kerncentrale eruit die parels kan produceren?" 》https://www.infzm.com/contents/280201?source=131
Planning en productie
Dit artikel is een werk dat wordt ondersteund door het Science Popularization China·Creation Cultivation Program
Geproduceerd door de afdeling Wetenschapspopularisatie van de China Association for Science and Technology
Producent丨China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Galaxy Culture Media Co., Ltd.
Auteur丨Wetenschappelijke restjes, maker van populaire wetenschap
Audit丨Dai Li, China Nuclear Industry Corporation, senior ingenieur koudebronveiligheid
Planning丨Zhang Linlin
Redacteur丨Zhang Yinuo