Angarský elektrolytický chemický kombinát (AECHK), k jehož unikátní návštěvě byla redakce TT pozvána, je jeden ze čtyř ruských podniků specializovaných na obohacování uranu. Je součástí palivové společnosti ROSATOMu TVEL, která spojuje výrobní a vědecká aktiva pro fabrikaci paliva, separačně-sublimační komplex, podniky na výrobu plynových centrifug a zařízení k nim. Čeští energetici dobře znají společnost TVEL. Ve výrobě jaderného paliva má dlouhou tradici. Její palivo se používá v každém 6. energetickém reaktoru na světě, včetně českého Temelína a Dukovan. TVEL kromě toho vyrábí palivo i pro výzkumné reaktory: v ČR jsou ve výzkumném ústavu v Řeži a na pražském ČVUT. Na rozdíl od trhu s jaderným palivem nezávisí poptávka po službách spojených s obohacováním uranu na typu reaktorového zařízení. Objem světového trhu se službami spojenými s obohacováním uranu činí 42–47 milionů SWU/ /rok. Na světě je pouze 5 zemí, které jsou schopny v průmyslovém měřítku obohacovat uran. Rusko je v této oblasti světový lídr. Podle různých hodnocení provozuje 40–45 % světových kapacit a navíc disponuje konkurenceschopnými separačními kapacitami. Zbytek trhu patří anglo-německo-nizozemské společnosti URENCO (20 %), francouzské společnosti AREVA (19 %) a americké USEC (11 %).
DVĚ ZÁKLADNÍ TECHNOLOGIE
Obohacování probíhá dvěma metodami, což zásadně omezuje možnosti pro příchod nových hráčů na trh. Donedávna základní (a ve vzdálenější minulosti jediný) průmyslový způsob výroby obohaceného uranu představovala metoda plynodifuzní. Ta využívá rozdíl v rychlostech pohybu molekul plynu o různé hmotnosti. Látka musí být v plynném skupenství. V roce 1980 připadalo na plynodifuzní závody 98 % všech kapacit na obohacování uranu. V poslední době se stále více uplatňuje konkurenční metoda plynových centrifug. Je založena na využití vysokorychlostních centrifug. V současnosti připadá na plynodifuzní technologii ve světovém měřítku méně než 30 % kapacit pro obohacování uranu. Hlavně v USA a Francii. Obecnou tendencí rozvoje podniků obohacujících uran je přechod od plynodifuzních technologií k centrifugovým. Dokončení tohoto procesu se očekává kolem roku 2020. Metoda obohacování pomocí centrifug, která je ekonomicky několikanásobně efektivnější z hlediska spotřeby elektrické energie, se v ruských podnicích používá od roku 1964. Kromě Ruska ji v průmyslovém měřítku aplikuje už jen Japonsko a evropské konsorcium URENCO. Výrobní kapacity URENCO jsou ve srovnání s RF zhruba poloviční. Japonsko má kapacity 20krát menší než Rusko. Další z lídrů světové jaderné energetiky (USA a Francie) dosud nevybudovaly průmyslové kombináty na obohacování uranu centrifugami a používají stále ještě difuzní technologii, od níž Rusko ustoupilo před 20 lety.
VÝROBNÍ KAPACITY VYUŽITY NA 100 %
Během návštěvy podniku se s námi setkal generální ředitel AECHK Jurij Gerner. „Podobné kombináty jsou na světě jen čtyři. Toto je jeden ze dvou, v nichž se nachází konverzní výroba surovinového hexafluoridu a nízko obohaceného uranu. Takže unikátní kombinaci, která umožňuje dosahovat vynikajících ekonomických výsledků, máme pouze my, tady v Seversku (Tomská oblast),“ uvedl generální ředitel. AECHK je jedním z nejmladších podniků na obohacování uranu v Rusku. První kaskády centrifug byly spuštěny v prosinci 1990. Na AECHK je soustředěno přibližně 10 % ruských separačních kapacit a 5 % ve světovém měřítku. Zajišťují plnění zakázek při výrobě uranu pro fabrikační závody (výroba paliva pro reaktory VVER) a pro export. Palivo se vyváží nejenom do ČR, ale i do Finska, Švýcarska, na Ukrajinu, do Číny a Jižní Koreje. Po havárii na japonské JE Fukušima došlo ke krátkodobému úbytku zakázek. K dnešnímu dni jsou ale výrobní kapacity opět využity na 100 %. Ekonomika podniku je stabilizovaná. Podle výsledků hospodaření za prvních 9 měsíců roku 2013 činil zisk akciové společnosti AECHK 3,54 mld. rublů (108,6 mil. USD). Čistý zisk překonal plánovanou sumu o 344 mil. rublů (10,5 mil. USD) a činil 733 mil. rublů (22,5 mil. USD). Umožnila to opatření v rámci programů na komplexní optimalizaci výroby, zvýšení efektivity výroby a šetření energií. Výrobní cena realizované produkce poklesla o 7 %.
INVESTICE DO NOVÉHO TECHNOLOGICKÉHO ZAŘÍZENÍ
Palivový komplex TVEL investuje každý rok desítky milionů rublů do nového technologického zařízení. Do rozvoje a modernizace podniků na obohacování uranu bylo jen pro letošek vyčleněno cca 23 mld. rublů (přibližně 705 mil. USD). „Nestojíme na místě,“ říká ředitel podniku. Další investice budou podle něj směřovat do rozvoje nejaderných technologií. AECHK podle Jurije Gernera plánuje vstup na trhy kosmického průmyslu a výroby čipů. Do projektu výroby vysoce čistých umělých krystalů křemene už bylo vloženo ve spolupráci s německými partnery více než 30 mil. USD. Do projektu na výroby vzácných zemin přes 50 mil. USD. V kombinátě pracuje na 1500 lidí, z nichž 40 % má vysokoškolské vzdělání. Průměrný věk zaměstnanců je 41 let. Mladí specialisté přicházejí do kombinátu zejména z Irkutské státní univerzity a z Irkutské státní technické univerzity.
SLOŽITÉ OBOHACOVÁNÍ URANU Uranová ruda obsahuje tři izotopy uranu: U238, U235 a U234. Štěpný element je pouze izotop U235. Je proto základní surovinou pro výrobu jaderného paliva. Jenomže pro obyčejné jaderné reaktory je úroveň koncentrace U235, ve které se nachází v přírodní uranové rudě, pro zahájení štěpné reakce nedostatečná. Proto se vyrábí tzv. obohacený uran, a to prostřednictvím umělého zvýšení podílu U235. Uranový koncentrát ve formě prášku se pomocí chemických procesů přetváří na hexafluorid uranu. Tato látka v plynném skupenství se pak vpouští do centrifug. Centrifugové obohacování je mimořádně složitý technologický proces. Rychlost otáčení moderních plynových centrifug dosahuje několika tisíc otáček za sekundu, což je absolutní rekord mezi existujícími mechanismy. Přípustná odchylka při výrobě důležitých součástek centrifug činí jen několik mikronů. Ruské plynové centrifugy mají tvar úzkých válců o výšce necelý 1 m. Jsou vyrobeny z kovových slitin. V roce 1952 byla plynocentrifugová metoda separace izotopů uranu úspěšně zavedena v Sovětském svazu. Záměna plynodifuzní metody za plynocentrifugovou, která se uskutečnila v letech 1962–1992, byla vědeckotechnickou revolucí v oboru.
VKLAD MEZINÁRODNÍHO CENTRA PRO OBOHACOVÁNÍ URANU
Na zasedání Euroasijského ekonomického společenství ruský prezident Vladimir Putin vystoupil s iniciativou zakládat v Rusku mezinárodní centra s nabídkou služeb v oblasti jaderného palivového cyklu. Jako první krok v praktické realizaci této iniciativy bylo přijato rozhodnutí o založení Mezinárodního centra pro obohacování uranu (MCOU). „Činnost MCOU, to je dvouúrovňový systém záruk přístupu libovolného státu k jaderným materiálům pro potřeby jaderné energetiky pod podmínkou dodržení režimu jejich nešíření,“ říká obchodní ředitel akciové společnosti MCOU Gleb Jefremov. Na I. úrovni MCOU zaručuje získání jaderného materiálu (nebo služeb spojených s obohacováním uranu) především vlastním akcionářům. Záruky takových dodávek pro akcionáře jsou zafixovány v mezivládních dohodách. Odpovědnost za ně nese vláda Ruské federace. Na II. úrovni je získání jaderných materiálů nebo služeb spojených s obohacováním uranu garantováno systémem tzv. mezinárodních bank paliva, a to pro případ, že by ani komerční trhy, ani systém záruk MCOU nedokázaly jaderný materiál zajistit nějakému ze států, které jsou členy MAAE. V současnosti jde o první a zatím jedinou banku paliva, vytvořenou Ruskou federací, která spadá pod řízení MCOU. Rozhodnutí o přístupu k získání jaderného paliva z palivové banky přijímá Rada vedení MAAE. MCOU garantuje zajištění takových dodávek, přičemž MAAE uskutečňuje přísnou evidenci a kontrolu jaderného materiálu v MCOU i během transportu ke konečnému uživateli. Výhoda pro akcionáře plynoucí z jejich členství v MCOU spočívá v tom, že dodávky jaderného materiálu nebo služeb na jejich adresu nejsou uskutečňovány v rámci komerční struktury, ale prostřednictvím mezinárodní organizace v rámci podepsaných dohod mezi vládou RF a vládou země, která je členem MCOU. Většinovým vlastníkem MCOU je ROSATOM. Patří mu 70 % akcií centra. Desetiprocentní podíl mají Kazachstán, Ukrajina a Arménie. V palivové bance MCOU se uchovává nízko obohacený uran, který je ve státním vlastnictví Ruska, a byl deponován do MCOU, do odpovědné úschovy ve skladu, jenž se nachází na teritoriu AECHK. V bance je uschováno 120 t nízko obohaceného uranu, což je dostatečné množství pro založení paliva do dvou reaktorů, každý o výkonu 1000 MW (VVER-1000). „Členství v MCOU může získat jakákoli země, která plní své povinnosti v rámci Dohody o nešíření jaderných zbraní z 1. července 1968 a bere za své cíle a úkoly MCOU,“ vysvětluje Gleb Jefremov. Během návštěvy AECHK jsme navštívili také sublimační výrobu a hlavní výrobní laboratoře podniku. Skutečnost, že vedení společnosti podporuje informování profesionální veřejnosti o činnosti podniku, dokazuje, že AECHK je opravdu otevřený podnik a staví se k výrobě jaderného paliva jako ke každé jiné průmyslové výrobě, která je zatím, s přihlédnutím k energetickým potřebám země, absolutně nezbytná.
Ing. Ivana Strasmajerová Angarsk