Energie z jádra - její konec nebo naopak svatý grál? 1. Díl
Dnes již všichni víme, že např. Německo chce zavřít všechny své jaderné elektrárny a v podstatě se staví proti jaderné energii. Protipólem je např. Francie, která má sice s jadernými elektrárnami potíží víc než dost, ale její představitelé dobře ví, že bez energie z jádra by energetické soběstačnosti jen tak nedosáhli. Proto v Evropě máme dva zásadní názory na jadernou energii - jedni jsou pro a jiní proti.
Povězme si něco o výrobě elektrické energie v jaderných elektrárnách. Většina z nich funguje na principu štěpné reakce, kdy se štěpením jádra uvolňuje velké množství energie, která potom ohřívá vodu a mění ji v páru, která pohání parní generátory, které vyrábějí elektrický proud. Velkou nevýhodou této výroby je jaderný odpad s velmi dlouhým poločasem rozpadu, který je nutné někam ukládat. Ale i dnes je stále co vyvíjet v této oblasti. V budoucnu se jistě ustoupí od výstavby velkých jaderných elektráren (je to velmi nákladné a zdlouhavé). Budoucností jsou mikro jaderné reaktory. Výstavba takových elektráren bude podstatně levnější. Tyto reaktory se ve světě samozřejmě již vyrábí. Já zmíním pouze americké výrobce, které tzv. MMR reaktory (mikro modulární reaktor) vyrábí, protože většina z nás investuje právě do amerických akcií. A stejně jako baterie, lze i tyto MMR propojovat a vyrábět tak tolik energie, kolik je potřeba.
MMR je jako bez uhlíková elektrárna na zemní plyn. Může odpovídat měnící se poptávce a kompenzovat přerušované dodávky energie z obnovitelných zdrojů. Jakmile slunce zapadne nebo se vítr zpomalí, energetický systém MMR zachytí mezeru a zajistí, že poptávka bude vždy uspokojena. Bez přerušení. Žádné výmluvy. Žádný uhlík. Ultra farmy zahrnují jednotky MMR, větrná a solární zařízení, aby se minimalizovaly náklady na elektřinu a zároveň pokryly 100 % poptávky.
Technickým řešením bezpečnosti MMR je omezení hustoty výkonu reaktoru a zvětšení plochy povrchu tak, aby reaktor mohl snadno odvádět přebytečné teplo, aniž by se mohl poškodit. MMR má nejnižší hustotu výkonu a nejvyšší poměr plochy povrchu k výkonu ze všech reaktorů, které byly kdy komercializovány. To vše při použití nejvýkonnějšího paliva, jaké existuje. Všechny materiály a chladicí kapaliny v MMR jsou vybrány tak, aby se vzájemně neovlivňovaly a byly chemicky kompatibilní. Helium je nejšetrnější dostupné chladící médium. MMR reaktor používá helium, protože je to inertní plyn; radiologicky transparentní, jednofázový plyn bez možného vzplanutí nebo varu. Helium chemicky nereaguje s palivem nebo součástmi aktivní zóny reaktoru. Je snadné přesně měřit a řídit tlak helia v reaktoru. Palivo FCM zajišťuje, že helium je čisté a bez štěpných produktů. V případě havárie se reaktor MMR nemůže roztavit, protože veškeré teplo se pasivně rozptýlí do okolí bez pohyblivých částí nebo tekutin, a to bez ohledu na scénář. Závod nepotřebuje aktivní systémy pro odvod tepla. Kromě toho závod nepotřebuje k bezpečnému provozu žádné externí služby, včetně elektrické energie. MMR je podzemní (zakopaný) reaktor, který poskytuje vynikající ochranu proti teroristickým činům. Ale v případě porušení nádoby reaktoru by primární heliové chladivo uniklo s velmi malou tepelnou energií a téměř bez štěpných produktů. Palivo FCM poskytuje úplné zadržení radionuklidů pro každý milimetrový kousek paliva. Toto je mikro kontejner. Zapnutý MMR se sám chrání před vnějšími událostmi. Budova citadely a reaktor jsou navrženy tak, aby byl reaktor bez specializovaného vybavení nepřístupný. MMR zvyšuje bezpečnostní standard tak, aby zahrnoval události, které jsou v současnosti klasifikovány jako nadprojektové havárie pro jiné technologie reaktorů. MMR má jedinečnou toleranci vůči mimonormálním podmínkám, ať už se jedná o přírodní nebezpečí, jako jsou záplavy a zemětřesení, nebo lidské činy, jako jsou chyby operátora nebo úmyslná sabotáž. To, co jsou vysoce rizikové a někdy katastrofální havárie pro tradiční a jiné pokročilé reaktory, jsou pro MMR jen malou záležitostí – i když scénáře udeří současně.
Jednotka MMR produkuje 2 metrické tuny radioaktivního vyhořelého paliva za 20 let v uzavřeném a pevném tvaru. Skříňky s vyhořelým palivem lze skladovat v geologickém úložišti zprovozněném nebo lze palivo znovu použít k extrakci většího množství energie. Po několika stovkách tisíc let bude mít vyhořelé palivo stejnou radioaktivitu jako původní uranová ruda použitá k výrobě paliva. Během této doby a dále bude plně keramické mikro zapouzdření vyhořelého paliva bránit šíření radioaktivního materiálu a kontaminaci životního prostředí.
Jedním z výrobců těchto MMR reaktorů je americká společnost Ultra Safe Nuclear Corporation, jejich MMR je licencován v Kanadě a USA pro celosvětové nasazení. V Kanadě a USA probíhá několik demonstračních projektů s cílem urychlit výuku návrhů, školicí schopnosti a vybudovat výrobní kapacity. Dalším výrobcem mikro reaktorů je americká společnost Last Energy. Nám dobře známá americká společnost Westinghouse pak vyvíjí mikro reaktor eVinci a usiluje o jeho plné licencování do roku 2027. Americké Ministerstvo obrany vyvíjí přenosný mikro reaktor Pele v Národní laboratoři v Idahu.
Ne všichni ale sdílí z mikro reaktorů nadšení. Mikro reaktory obecně budou vyžadovat mnohem více těžby a obohacení uranu na jednotku vyrobené elektřiny než konvenční reaktory, náklady na palivo budou podstatně vyšší a mohlo by vzniknout více odpadu z ochuzeného uranu ve srovnání s konvenčními reaktory (protože se předpokládá, že mikro reaktorů bude podstatně více než klasických jaderných reaktorů).
