Når jeg ser på Solen, ser jeg ikke en varm livgivende kugle, der nærer alle levende væsner her på Jorden. Nej, jeg ser den brændende bold som en kosmisk affaldskomprimator. Et sted jeg kan smide alt mit husholdningsaffald, for at give plads til nye impulskøb.
Jeg mener, solen er lige der, gør ikke noget rigtigt? Det er varmere end nogen affaldsforbrændingsovn, og det er gravitationsbrønden i hjertet af solsystemet. Skaf mig en raket, lad os sprænge det affald til glemslen.
Okay, jeg formoder, at det bliver dyrt, så lad os bare starte med det værste affald på Jorden: atomaffald. Du ved, biproduktet af atomreaktorer, der genererer elektricitet til mange dele af verden. Dette stof er meget giftigt, og det kommer til at eksistere i hundredtusindvis af år.
Det er også ret tæt, måske giver det mening at få disse ting væk fra Jorden og ind i Solen? Lad os køre tallene.
Atomaffald, eller radioaktivt affald, selvfølgelig, er alt efterladt materiale, der stadig har radioaktivitet. For det meste får vi dette som restmateriale fra atomkraftreaktorer, men det er også genereret af hospitaler og atomvåbenfremstilling. Vi har rester af nukleart affald fra uranudvinding, radiumbehandling og forskellige civile og militære forskningsprojekter.
Inde i denne geometriske er en nedrevet uranmølle og dens radioaktive tailings. Kredit: U.S. Department of Energy
For eksempel, når du udvinder uran fra jorden, får du rester af radium og radioaktiv sten, jord og endda vandet. Når du driver en atomreaktor, er de brugte brændselsstave stadig meget radioaktive og farlige. Alene i USA er der hundredvis af forskellige steder, som er stærkt forurenede, over tusindvis af acres.
Ifølge World Nuclear Association genererer OPEC-lande 300 millioner tons giftigt affald hvert år. Vi taler om giftige kemikalier, medicinsk affald, kulstøv. Virkelig alt, som du ikke vil have i nærheden af dig eller indeni dig.
Bare for at give dig en fornemmelse af skalaen, er det en terning af giftige giftstoffer næsten en kilometer til en side, forudsat at stoffet er lidt mere tæt end vand.
Ud af dette genereres kun 97.000 tons atomaffald over hele planeten hvert år. Dette er radioaktivt affald af alle typer. Det er kun 0,03 % af alt det giftige affald.
Men til formålet med vores beregninger vil jeg nulstille det mest giftige, mest radioaktive materiale, vi har med at gøre: det højaktive affald, der produceres af atomreaktorer. Nu taler vi blot om 12.000 tons om året, eller 12% af det nukleare affald, der dukker op på vores planet hvert år.
Lad os nu se på lanceringsomkostningerne. De fleste raketfirmaer vil opkræve dig $10.000 til $20.000 per kilogram for at sprænge en nyttelast ind i Low Earth Orbit. Det bedste tilbud på markedet lige nu er SpaceX til omkring 4.000 USD pr. kilogram. Og hvis de får Falcon Heavy flyvende i år, kan det bringe prisen ned på omkring 2.500 dollars pr.
Hvis alt, hvad vi ønskede at gøre, var at sprænge alt dette affald ind i Low Earth Orbit, er beregningerne ret enkle. 12.000 tons er 12 millioner kilo. Gang det med 2.500 dollars pr. kilogram, og du får 30 milliarder dollars. Du ser på 240 Falcon Heavy-lanceringer om året. Næsten en opsendelse hver eneste dag med en nyttelast af højaktivt atomaffald. Ude af øje ude af sind.
SpaceX Falcon Heavy raket klar til opsendelse fra Kennedy Space Center i Florida i dette opdaterede kunstnerkoncept. Kredit: SpaceX
Det er mange penge, men i teorien havde verden råd til det, hvis de ville holde op med at have krige eller noget. Hvis de ville sprænge alt atomaffaldet væk, ville det være mere som 250 mia. Igen. En ubegribelig sum penge, men stadig inden for mulighedens område, forudsat at SpaceX får Falcon Heavy opsendelsen og løfter nyttelasten af atomaffald 50 tons ad gangen.
Men dette er Low Earth Orbit, og vi ønsker ikke at tage dertil. Alt i LEO oplever stadig friktion fra Jordens atmosfære, og til sidst vil det vende tilbage til Jorden. Forestil dig regelmæssige meteorregn af højradioaktivt plutonium. Det ville være dårligt.
Det ville være mere sikkert at sende disse ting ind i Geostationary Orbit, hvorfra tv-satellitterne udsender. Materiale i denne bane kan forventes at hænge rundt i lang tid.
Du ser på det dobbelte af prisen for at sprænge af til GEO, så fortsæt og fordoble dine omkostninger for at bringe disse ting sikkert ud i rummet. 60 milliarder dollars til højaktivt affald. 500 milliarder kroner for alt atomaffaldet.
Jeg er sikker på, at SpaceX vil give dig en mængderabat. Og der kan være smartere baner, hvor affaldet totalt er forfaldet til noget mere sikkert, når det kommer ind i jordens atmosfære igen. Det, jeg siger, er, at der kan være nogle omkostningsbesparelser.
Lad os sige, at vi har kørt alle disse tal, og prisen er stadig det værd. Men her er problemet, raketter fejler regelmæssigt. De eksploderer på affyringsrampen eller på vej i kredsløb. En slem eksplosion kunne sprøjte meget giftigt plutonium hen over et stort skår af planeten.
SpaceX Falcon 9 raket øjeblikke efter katastrofal eksplosion ødelægger raketten og Amos-6 israelske satellitnyttelast ved affyringsrampe 40 på Cape Canaveral Air Force Station, FL, den 1. september 2016. Kredit: USLaunchReport
For en raket er der en ret lav risiko. Raketter er omkring 95 % pålidelige, hvilket betyder, at 1 ud af 20 vil fejle på en eller anden måde. Hvis du kun affyrer 240 raketter, ser du på 12 fejl, hvoraf nogle vil være detonationer på affyringsrampen eller eksplosioner i stor højde. Med den hastighed er vi garanteret, at det altid vil være overskyet med en chance for plutoniumregn et eller andet sted på Jorden.
Hvis tusindvis af tons atomaffald hængende over hovedet gør dig nervøs, så vil du gerne høre om flere permanente muligheder. Lad os styrte de ting ind i solen.
Det viser sig, at det er meget meget dyrere at sprænge det ind i solen. Her er hvorfor: Du skulle tro, at blot at sprænge dit affald ud i rummet betyder, at det bare ville falde ned i Solen, men dit affald kredser stadig om Solen med Jordens hastighed - 30 m/s sidelæns.
For faktisk at få det til at falde ned i Solen, skal du annullere kredsløbshastigheden. Med andre ord skal du give din raket omkring 31,7 m/s i hastighed, for at tage højde for Jordens atmosfæremodstand, og derefter annullere kredsløbshastigheden.
NASAs New Horizons-rumfartøj havde brug for 16,1 m/s for at nå Pluto, så du taler om dobbelt hastighed.
For at være retfærdig bruger New Horizons og andre rumfartøjer gravitationsslyngeshots til at stjæle hastighed fra Jupiter og andre planeter, så det er muligt, at du kan udføre en kompliceret bane, der fejer forbi de forskellige planeter for at få den hastighedsændring, du har brug for. Jeg har ikke lavet regnestykket, men lad os bare antage, at der kan være besparelser.
Hvis du ikke annullerer den bevægelse, vil dit atomaffald bare kredse om Solen for evigt, som en asteroide af affald.
Der er en anden vej, du kan gå. I stedet for at forsøge at falde ned i Solen, flyver du udad, indtil du næsten er undsluppet Solens træk. Hvor vinkelmomentet, den sidelæns bevægelse, er næsten nul. Annuller det med et lille tryk, og lad derefter solens tyngdekraft trække dit affald tilbage til sin undergang.
Det vil tage hundreder eller endda tusinder af år, men der ville være omkostningsbesparelser. Så skal du kun vinde omkring 16,5 m/s i hastighed.
Falcon Heavy vil, når den er i drift, være den kraftigste raket i verden. Kredit: SpaceX
Raketter skal bære mere af deres nyttelast som brændstof, hvis de skal opnå højere hastigheder. En Falcon Heavy kan transportere mere end 54 tons til Low Earth Orbit, men kun 2,9 tons til Pluto.
Med andre ord, hvis du bruger den mest effektive bane, har du stadig brug for omkring 20 gange flere raketter for at sprænge dit brændstof ind i Solen. Med andre ord multiplicer dine omkostninger med en faktor 20.
1,2 billioner dollars til at sende højniveauaffaldet ud i Solen på en bane, der tager lang tid.
Den nederste linje er, at det er for dyrt at sprænge vores atomaffald ud i rummet, ind i Solen - i flere størrelsesordener. For ikke at nævne utroligt farligt for de uundgåelige raketfejl, der vil forværre problemet.
Nej, vi skal lære at genbruge atomaffald for at gøre det mindre giftigt. Vi skal være villige til at bruge ressourcerne på at rydde ordentligt op i forurenede områder, og vi skal nøje overveje de langsigtede konsekvenser af, hvordan vi genererer vores energi. Ikke kun med atomkraft, men med enhver forurenende form for energiproduktion.
Men ved du, hvilken idé jeg bedst kan lide? Jeg er enig med Jeff Bezos, når han siger, at vi i sidste ende vil ønske at flytte al tung industri og produktion væk fra Jorden og ud i rummet.
Vi kunne tage vores produktion væk fra planeten for at reducere miljørisici. NASA/Denise Watt
I stedet for at rense affaldet ud af vores miljø, lad os i første omgang udvinde det, forfine det og fremstille det ude i rummet. Så kan vi sende produkterne tilbage til Jorden og springe det meste af forureningen over.
Nu har jeg lavet tallene, hvad synes du? Stadig værd at sende atomaffald ud i rummet? Fortæl mig dine tanker i kommentarerne.
Podcast (lyd): Hent (Varighed: 9:48 — 4,1 MB)
Abonner: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Hent (Varighed: 9:51 — 127,2 MB)
Abonner: Apple Podcasts | RSS