V znamenju novih jedrskih elektrarn

Tema meseca februar: Uran

Članek slika

Uran je odkril nemški kemik Martin Klaproth leta 1789. Gre za relativno redko prosto kovino v našem sončnem sistemu, zato se predvideva, da naj bi nastal oziroma se formiral v t.i. supernovah pred približno 6,6 mrd. let.

Uran je kemični element periodnega sistema. Je težka, strupena, naravno radioaktivna kovina z oznako U (v periodnem sistemu pod številko 92). Njegova najbolj znana izotopa Uran235 in Uran238 se uporabljata kot gorivo v jedrskih reaktorjih elektrarn za proizvodnjo električne energije in kot osnovna eksplozivna snov jedrskega orožja. V naravi se uran nahaja v zelo majhnih koncentracijah v kamninah, zemlji, vodi, rastlinah in živalih (tudi v ljudeh). Včasih (predvsem pred hladno vojno) se je uran uporabljal kot dodatek oziroma barvilo steklu.

Slovenija je imela nedavno delujoč rudnik uranove rude v Žirovskem vrhu. Rudnik je deloval med leti 1981 in 1990. Izkopali so 633.000 ton uranove rude in proizvedli 452 ton uranovega oksida.

Uporaba

Uran se danes uporablja predvsem v vojaške in civilne namene. Uporaba v vojaške namene upada, medtem ko je uporaba v civilne namene v močnem porastu predvsem v zadnjem desetletju. V civilne namene se ga uporablja kot gorivo v jedrskih reaktorjih za proizvodnjo električne energije. En kilogram urana U235 proizvede toliko energije kot približno 3.000 ton premoga. Danes se približno 16 % električne energije v svetu proizvede s pomočjo jedrskih elektrarn (2.400 mrd. KWh), kar je enako celotni svetovni porabi električne energije v letu 1960. Tako proizvedena električna energija prihaja iz 442 aktivnih jedrskih elektrarn po svetu (v 31 državah). V gradnji je trenutno 63 novih jedrskih elektrarn, naročenih v izgradnjo pa je 156 novih jedrskih elektrarn. V fazi načrtovanja je še dodatnih 322 jedrskih elektrarn. Največ delujočih reaktorjev je v ZDA, največ pa se jih gradi na Kitajskem. Prav tako je največ reaktorjev v fazi planiranja na Kitajskem (več informacij v tabeli).

Proizvodnja

Postopek proizvodnje urana poteka v treh fazah:
1. Izkop uranove rude, ki vsebuje nizko koncentracijo uranovega oksida;
2. Izločanje uranovega oksida iz rudnin;
3. Bogatenje uranovega oksida in izdelava končnega produkta, obogatenega uranovega dioksida, za uporabo v jedrskih reaktorjih (več različnih uranovih dioksidov, kot končni izdelek goriva).

Proizvodnja uranovega dioksida je ekonomsko opravičljiva pri tržni ceni, ki je višja ali enaka 59 USD/lb, (1lb-funt je približno 0,454 kg). Na svetu je približno 5,5 mio ton rezerv urana, ki so ekonomsko opravičljive za izkop in nadaljnjo predelavo. Znanih rezerv uranove rude je precej več, vendar pri trenutni tehnologiji predelave in izdelave uranovega goriva, le-ta niso ekonomsko opravičljiva. Japonski znanstveniki so odkrili tehnologijo pridobivanja urana celo iz morske vode, vendar je postopek zelo drag in trenutno ekonomsko neopravičljiv. Največ ekonomsko opravičljivih zalog se nahaja v Avstraliji in Kazakstanu.

Ponudba in povpraševanje

V letu 2009 je globalna proizvodnja uranovega dioksida znašala 50.572 ton. Od tega je 27,3 % proizvedel Kazahstan, 20,1 % Kanada, 15,7 % Australija, 9,1 % Namibija, 7,0 % Rusija in Nigerija 6,4 %. Vseh 442 delujočih reaktorjev je v letu 2010 potrebovalo (povpraševanje oziroma poraba) 68.646 ton urana. Ob predpostavki 10 % povišane proizvodnje uranovega goriva v letu 2010, dobimo skupaj proizvedeno količino 56.000 ton. Razlika v višini dobrih 10.000 ton urana se nadomesti iz sekundarnih virov, kot so neuporabno jedrsko orožje in različne državne rezerve uranovega dioksida. Uran v jedrskem orožju je sekundarni vir goriva za jedrske elektrarne in je bil v preteklosti, od konca hladne vojne, eden glavnih virov uranovega goriva za jedrske elektrarne. To je bil tudi glavni razlog nizke cene urana med leti 1988 in 2004, ko se je cena urana kot pogonskega goriva gibala na nivojih med 18 in 20 USD/lb.

Ceno urana prikazujemo na grafu zgoraj. Najvišjo ceno je dosegel v letu 2007 in sicer 136 USD/lb. Danes le-ta znaša približno 70 USD/lb. Skokovita rast cene urana v zadnjem letu dni jem posledica novih gradenj jedrskih elektrarn in velikega števila načrtovanih gradenj, kar je spremenilo percepcijo redkosti te rude. Po drugi strani ponudba s strani proizvajalcev uranovega dioksida po ocenah strokovnjakov v prihodnosti ne bo uspela zadostiti potrebam. Spodaj prikazujemo graf prihodnjih potreb jedrskih elektrarn in prihodnje proizvodnje.

Kapitalski trg povezan z uranom

82 % svetovne ponudbe uranovega dioksida proizvede 10 proizvajalcev. Bolj znani med njimi, specializirani samo na uranovo rudo in njeno predelavo so Cameco Corporation, Paladin Energy Inc. in Uranium One. Delnice omenjenih družb kotirajo na mednarodnih kapitalskih trgih. Za vse je značilno, da poslujejo pozitivno in da ustvarjajo velike neto profitne marže (v povprečju okoli 15 %, napovedane za leto 2011 okoli 25 %). Predvsem so zanimive napovedi glede povečanja proizvodnje v letu 2011 in napovedane rasti dobičkov za leto 2011, ki so v razponu od +20 % do +200 %. Povedano ima za posledico rast delniških tečajev omenjenih družb v letu 2010, kar prikazujemo na grafu spoda. Podsklad Perspektiva: ResourceStox ima v svojem naboru naložb tudi delnice omenjenih družb.

Več vsebin avtorja

Vsi članki avtorja

Politično orožje v rokah Kitajske

11.01.2011

P. DZU