น้ำมันยักษ์ใหญ่เจาะแนวนอน สตาร์ทอัพลุยกากนิวเคลียร์

ปัญหากากนิวเคลียร์เป็นหนึ่งในโจทย์ที่ท้าทายที่สุดของมนุษยชาติ เพราะวัสดุเหล่านี้ยังคงเป็นอันตรายได้ยาวนานนับหมื่นปี หลายประเทศจึงพยายามหาวิธีจัดเก็บที่ปลอดภัย ไม่รบกวนชุมชน และไม่ปนเปื้อนแหล่งน้ำใต้ดิน ล่าสุดแนวคิดจากอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซกำลังถูกนำมาประยุกต์ใช้กับภารกิจนี้ โดยบริษัทสตาร์ทอัพ Deep Isolation ต้องการใช้การเจาะหลุมลึกและเจาะแนวนอนเพื่อกักเก็บกากนิวเคลียร์ไว้ใต้ชั้นหินที่มีความมั่นคง

น้ำมันยักษ์ใหญ่เจาะแนวนอน สตาร์ทอัพลุยกากนิวเคลียร์

แนวทางของบริษัทอาศัยเทคโนโลยีที่อุตสาหกรรมน้ำมันพัฒนาจนเชี่ยวชาญ นั่นคือการเจาะหลุมลงไปใต้ดินในระดับลึก จากนั้นเบี่ยงแนวหลุมให้ค่อย ๆ โค้งไปตามชั้นหินในแนวนอน วิธีนี้แตกต่างจากคลังเก็บกากนิวเคลียร์แบบดั้งเดิมที่มักออกแบบเป็นโพรงขนาดใหญ่ใต้ดิน Deep Isolation เชื่อว่าหลุมเจาะขนาดเล็กและยาวสามารถลดการรบกวนชั้นหิน รวมทั้งช่วยให้การก่อสร้างมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

น้ำมันยักษ์ใหญ่เจาะแนวนอน สตาร์ทอัพลุยกากนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร

บริษัทวางแผนทดสอบหลุมเจาะที่มีความลึกราว 0.75 ถึง 2 ไมล์ หรือประมาณ 1 ถึง 3 กิโลเมตร บริเวณใกล้เมืองคาเมรอน รัฐเท็กซัส โครงการทดสอบนี้ยังไม่ใช่การนำกากนิวเคลียร์จริงไปฝัง แต่เป็นการตรวจสอบความเป็นไปได้ด้านวิศวกรรมและธรณีวิทยา โดยมี Halliburton เข้ามาช่วยด้านความรู้เกี่ยวกับใต้ผิวดิน การเจาะ และการก่อสร้างหลุม

เมื่อเจาะลงไปถึงระดับที่ต้องการแล้ว หลุมจะถูกนำไปตามชั้นหินที่มีความเสถียรและไม่ได้สัมผัสกับพื้นผิวมานานมาก แนวคิดสำคัญคือการเลือกชั้นหินที่อยู่ห่างจากชั้นน้ำใต้ดินที่ใช้ผลิตน้ำดื่ม เพื่อเพิ่มเกราะป้องกันตามธรรมชาติ หากในอนาคตโครงการเดินหน้าเต็มรูปแบบ บริษัทจะใส่ภาชนะบรรจุกากนิวเคลียร์ลงไปตามแนวหลุมแนวนอนแบบต่อเนื่อง

ทำไมการจัดเก็บกากนิวเคลียร์จึงเร่งด่วน

สหรัฐอเมริกามีกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วสะสมมากกว่า 100,000 ตัน และกากเหล่านี้กระจายอยู่ในพื้นที่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายสิบแห่ง ปริมาณยังเพิ่มขึ้นทุกปีจากการผลิตไฟฟ้า แม้ปัจจุบันจะมีระบบจัดเก็บชั่วคราวที่ผ่านการออกแบบด้านความปลอดภัย แต่การเก็บไว้บริเวณโรงไฟฟ้าไม่ใช่คำตอบระยะยาว โดยเฉพาะเมื่อสถานที่เหล่านั้นอาจอยู่ใกล้ชุมชนหรือโครงสร้างพื้นฐานสำคัญ

ความยากไม่ได้อยู่ที่การเก็บวัตถุให้พ้นมือคนเท่านั้น แต่ต้องออกแบบระบบให้รองรับเวลาหลายพันปีด้วย ในอดีต หน่วยงานภาครัฐเคยพิจารณาสร้างอนุสรณ์สถานขนาดใหญ่ พร้อมสัญลักษณ์เตือนภัยและเรื่องเล่าที่สื่อสารข้ามวัฒนธรรม เพื่อป้องกันไม่ให้คนรุ่นอนาคตเข้าใกล้พื้นที่อันตราย แนวคิดดังกล่าวสะท้อนว่าการจัดการกากนิวเคลียร์มีทั้งมิติทางวิทยาศาสตร์ การเมือง และสังคม

จุดเด่นของเทคโนโลยีเจาะหลุมแนวนอน

• ใช้ประสบการณ์จากอุตสาหกรรมน้ำมัน: บริษัทน้ำมันมีความชำนาญในการเจาะลึกและควบคุมทิศทางหลุม จึงอาจช่วยลดเวลาพัฒนาเทคโนโลยีใหม่
• ใช้พื้นที่ใต้ดินอย่างมีประสิทธิภาพ: หลุมแนวนอนที่ยาวประมาณ 1.5 กิโลเมตรสามารถรองรับกากจากเตาปฏิกรณ์ได้เป็นระยะเวลาหลายปี
• ลดการรบกวนพื้นผิว: การเปิดพื้นที่ด้านบนอาจน้อยกว่าการสร้างคลังเก็บใต้ดินขนาดใหญ่
• มีโอกาสนำภาชนะกลับขึ้นมาได้: จุดนี้เป็นความแตกต่างสำคัญจากบางแนวคิดที่ออกแบบให้กากถูกฝังแบบถาวรและเข้าถึงได้ยาก

Deep Isolation ระบุว่า หลุมเก็บกากแบบแนวนอนแต่ละหลุมอาจรองรับกากจากเครื่องปฏิกรณ์แบบไอน้ำได้ราว 6 ปี หรือจากเครื่องปฏิกรณ์น้ำความดันได้ประมาณ 10 ปี การจัดวางภาชนะจะทำตามแนวหลุม ไม่วางซ้อนกันเป็นกอง เพื่อลดแรงกดทับและช่วยให้ควบคุมตำแหน่งของภาชนะได้ง่ายขึ้น

ความร่วมมือและข้อกังวลที่ยังต้องตอบ

โครงการนี้ไม่ได้พึ่งพาบริษัทเอกชนเพียงรายเดียว Deep Isolation ทำงานร่วมกับนักวิจัยนิวเคลียร์จากหลายประเทศผ่าน Deep Borehole Demonstration Center ซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงหากำไร นอกจากนี้ ระบบภาชนะอเนกประสงค์สำหรับขนส่งและจัดเก็บกากยังพัฒนาร่วมกับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ และ NAC International โดยได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ

อย่างไรก็ตาม ใบอนุญาตเจาะทดสอบไม่ได้หมายความว่าสหรัฐฯ มีสถานที่ฝังกากนิวเคลียร์ที่ได้รับการอนุมัติแล้ว ปัจจุบันยังไม่มีพื้นที่ฝังถาวรที่ได้รับการรับรองจากรัฐบาลกลาง ปัญหาด้านกฎหมาย การยอมรับของชุมชน การกำกับดูแล และความรับผิดชอบในระยะยาวยังเป็นอุปสรรคสำคัญ แม้เทคโนโลยีจะดูน่าสนใจเพียงใด แต่การก่อสร้างจริงจะเกิดขึ้นไม่ได้หากประชาชนในพื้นที่ไม่เชื่อมั่นในกระบวนการ

โดยส่วนตัวแล้ว แนวคิดน้ำมันยักษ์ใหญ่เจาะแนวนอน สตาร์ทอัพลุยกากนิวเคลียร์ เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจของการนำความรู้จากอุตสาหกรรมหนึ่งไปแก้ปัญหาอีกอุตสาหกรรมหนึ่ง แต่ความสำเร็จไม่ควรวัดจากการเจาะได้ลึกแค่ไหนเท่านั้น ต้องรวมถึงความโปร่งใส ความปลอดภัย การตรวจสอบโดยหน่วยงานอิสระ และแผนรับมือหากเกิดเหตุผิดพลาดด้วย หากทุกฝ่ายทำงานอย่างรอบคอบ เทคโนโลยีนี้อาจเป็นอีกทางเลือกที่ช่วยให้โลกจัดการกากนิวเคลียร์ได้ดีขึ้นในอนาคต

ที่มา – Big Oil Perfected Sideways Drilling. A Startup Wants to Do the Same With Nuclear Waste