Jedním ze špičkových energetických
vědeckých pracovišť ČR je dlouhodobě
ÚJV v Řeži u Prahy. Na otázky TT
odpovídá jeho viceprezident pro výzkum
a vývoj Ing. Ivo Váša:
? Před dvěma roky jsme v Technickém
týdeníku otiskli reportáž o vývoji
jaderných reaktorů IV. generace
v americkém MIT, na němž se aktivně
podílejí také čeští vědci z ÚJV ŘEŽ.
Jak postoupil za citovanou dobu tento
projekt? Rýsují se z něj už první
prakticky využitelné výstupy v rámci
současné jaderné renesance?
Výzkum a vývoj reaktorů IV. generace
není záležitostí pouze MIT, který
zmiňujete. Je to proces mnohem širšího
rozsahu. Vychází z potřeby mít pro pokrytí
energetických potřeb ekonomicky
efektivní, spolehlivé a bezpečné systémy,
které rovněž splňují předpoklady
„udržitelnosti“.
Zjednodušeně řešeno: zajištění zdrojů
pro výrobu energie na tisíce let. Tyto
předpoklady by měly splňovat tzv. rychlé
reaktory, které z izotopu U238, jenž
je neštěpný a jehož je v uranové rudě
cca 99 %, vyrobí štěpné plutonium 239.
Ve většině existujících reaktorů se využívá
štěpný izotop U235, kterého je v těženém
uranu pouze 0,7 %. Zbytek zůstane
(obrazně řečeno) ladem.
Tyto reaktory by spotřebovaly známé
těžitelné zdroje uranu za cca 100 roků.
„Stonásobné“ využití uranové rudy
„rychlými reaktory“, by tudíž lidstvu
poskytlo zdroj energie pro další tisíce let.
Přitom myšlenka „rychlých“ reaktorů není
úplně nová. Řada jich už byla ve světě
postavena a provozována (Francie, Rusko,
USA). Původně byl „bouřlivý“ rozvoj
zbrzděn zejména z ekonomických důvodů,
protože tzv. tlakovodní reaktory (typ,
který máme v Dukovanech i v Temelíně)
byly investičně i provozně dostupnější.
V současné době představuje flotilu
reaktorů IV. generace 6 typů: sodíkem,
olovem a plynem chlazené rychlé reaktory,
reaktor chlazený vodou se superkritickými
parametry (vyšší účinnost),
vysokoteplotní heliem chlazený reaktor
(i pro výrobu vysokopotenciálního tepla
pro chemický průmysl), reaktor chlazený
tekutými solemi (thoriové palivo,
vysoké teploty - zejména pro oblasti ze
zásobami Th).
? Jak tváří v tvář těmto výsledkům
obstojí pokračující (pro mnohé pozorovatele
zbytečně drahý a notně pomalý)
výzkum jaderné fúze a jejich
energetických aplikací?
Jaderná fúze má potenciál zajistit energetické
potřeby lidstva tzv. „navždy“. Je
však v počátečním základním výzkumu
a s jejím energetickým uplatněním se
v tomto století příliš nepočítá. Jak a co
obstojí, to ukáže čas. Fúze je však velmi
přitažlivé téma, které darovalo vesmíru
život. I proto stojí za pozornost.
? Současné jaderné reaktory
(a s nimi jaderná zdravotnická a průmyslová
zařízení) produkují nemalé
kvóty tzv. vyhořelého paliva a tzv.
radioaktivního odpadu. Také u nás
podléhají maximálně přísným pravidlům
shromažďování a dlouhodobé
deponace. Třebaže přírodního uranu
je na trzích a za dostupné ceny dostatek,
některé jaderné velmoci (konkr.
Francie nebo Rusko) tzv. vyhořelé
palivo dále zpracovávají. Jiné (Čína
a Kanada) inovují systém CANDU,
operující na tzv. přírodním palivu. Indie
aktivně pracuje na projektu thoriového
reaktoru. Kudy se bude podle
vás ubírat další vývoj jaderného palivového
hospodářství u nás i ve světě?
Už o tom byla trochu řeč: vyhořelé
palivo není odpad, nýbrž cenná surovina
pro další výrobu paliva. Celý proces
je však časově dlouhý a technologicky
náročný. Navíc podléhá přísným bezpečnostním
opatřením. Nejen kvůli radioaktivitě,
ale i z důvodu ochrany proti
jeho zneužití. Platí pro něj přísná pravidla
evidence štěpných izotopů a dohled
nad celým postupem od vyjmutí paliva
z reaktoru až po konečné uložení zbytků
po přepracování a využití separovaných
štěpných a štěpných izotopů pro další
energetický proces. Tyto kontroly mají
globální rozměr, podléhají mezinárodním
úmluvám a patří ke stabilizujícím
nástrojům světové spolupráce.
? Na sklonku října jste v pražském
hotelu Diplomat předsedal 5. mezinárodní
konferenci o vysokoteplotních
reaktorech. Podle jejich zastánců,
VTR mají více šancí na rychlejší
a masivnější prosazení v praxi z titulu
svých provozních výstupů a efektů,
ekologické nevyjímaje. Jejich kritici
naopak zdůrazňují, že je to zbytečně
drahá a málo perspektivní odbočka
před citovanou IV. generací jaderných
reaktorů budoucnosti. Kdo a proč má
pravdu?
Pochybnosti patří k výzkumu a jsou
nástrojem zpětné vazby pro zdokonalení
výsledku. Postup jakéhokoliv výzkumu
a následně vývoje složitější technologie
se neobejde bez cyklu tvorby a opouštění
různých technických a provozních
alternativ. Tímto procesem prošly i dnes
spolehlivé a do značné míry optimalizované
tlakovodní reaktory a pochybnosti
o jejich „nadbytečnosti“ a „předraženosti“
již prakticky vymizely. Na pochybnosti
odpověděla praxe. Potřeba
technologického tepla je zřejmá. Potenciál
pro jeho výrobu v reaktorech typu
HTR (High Temperature Reactor) nebo
VHTR je zřejmý rovněž.
Výhodou plynových zdrojů je jednoduchost.
Předností jaderných zdrojů je
ekonomičnost a relativně vysoká nezávislost
na dostupnosti paliva. Ta musí být
u plynu zajišťována kontinuálně, zejména
v našich podmínkách. Další potenciál
plynových reaktorů je pro vodíkovou
ekonomiku.
? Vývoj, projekce, výroba, montáž
a provoz tzv. velkých reaktorů jsou
pro řadu zemí současného světa nedostupné:
investičně, technicky, personálně,
bezpečnostně apod. Konstrukční
kanceláře a výrobce jaderných
energetických zařízení tlačí do výroby
a instalace tzv. jaderných mobilních
minielektráren a minitepláren. Kam
se bude tento vývoj podle vás ubírat
v horizontu nejbližších 10-15 let?
Horizont vývoje jaderné energetiky
(viděno současnými programy rozvoje)
je určen vývojem tzv. reaktorů IV. generace.
Tato vize je však spíše určena pro
„velkou“ energetiku, zajišťující udržitelný
rozvoj prostřednictvím dodávek elektřiny
a tepla pro velkou průmyslovou základnu
a plošné využití energie. Zatímco
výrobní, tržní a provozní mechanizmus
těchto „velkých“ systémů je v průmyslových
zemích již osvojen, v rozvojových
zemích pro něj neexistuje potřebná
infrastruktura, ani návazný energetický
odběr. Zatím, protože proces průmyslového
rozvoje má celosvětově poměrně
velkou dynamiku.
Pro masivní výstavbu „malých“ reaktorových
zařízení se však trh dosud nerozvinul.
? Technicky a ekonomicky vyspělý
svět stále častěji operuje s pojmem
vodíková energetika. Aby se
stala realitou, stále razantněji se
ukazuje, že ji třeba opřít o sofistikovanou
jadernou bázi. V ÚJV Řež se
aktivně podílíte na vývoji a aplikaci
řady vodíkových zařízení, naposledy
třeba autobusu s vodíkovým pohonem.
Dokázal byste odhadnout
jednotlivé předstupně, které bude
muset ČR zvládnout na cestě k vodíkové
energetické epoše?
Vodík je bezpochyby „nosič“ energie,
který má potenciál nahradit dosud
tradiční suroviny - ropu a plyn,
zejména pro dopravu. Tento potenciál
má ovšem i geopolitický rozměr, protože
umožňuje zvýšit energetickou
nezávislost zemí, které tradiční energetické
suroviny nemají. Musí však
mít jiné zdroje pro výrobu vodíku,
než jen ropu a plyn. Ve velkých měřítcích
představuje tyto „nezávislé“
zdroje pouze jaderná energetika, produkující
potřebné technologické teplo
nebo elektřinu pro výrobu vodíku
v dlouhodobém horizontu. Nejde proto
o přechod od jaderné k vodíkové
epoše, ale o vzájemnou „komunikaci“
těchto technologií. /wa/
