Pomalu, ale jistě se vrací jaderná energie na výsluní společenského zájmu, který je charakterizován důrazem na snižování uhlíkové stopy. Rok 2021 se postaral o výrazný technologický pokrok a mnozí odborníci se v této souvislosti domnívají, že nastal čas na jaderné inovace. Někteří sázejí na jadernou fúzi, jak jsme o tom referovali v minulém díle tohoto seriálu, jiní na plovoucí reaktory, kterými se budeme zabývat nyní.
Plovoucí jaderné reaktory nabízejí zajímavou alternativu k současným elektrárnám. Mohou stabilně vyrábět energii v odlehlých územích, například v polárních oblastech nebo v Karibiku, případně je možné je také přesunovat do míst, kde jsou takoví energetické zdroje zapotřebí jen na určitou dobu. Třeba po živelních pohromách.
Jednoduchý nápad, ale těžké řešení
Na začátku byl jednoduchý nápad: umístit jaderný reaktor na loď. Realizace této myšlenky však byla technicky velmi náročná. Jak z hlediska konstrukce plavidla, tak koncepce reaktoru.
První takové jaderné zařízení postavili vojáci v 50. letech, kdy poprvé vyplula americká jaderná ponorka USS Nautilus. Avšak první plovoucí jaderná elektrárna MH-1A byla vybudována až v 60. letech v USA a fungovala na lodi Sturgis pojmenované po generálovi Samueli D. Sturgisovi junioru. Tato loď neměla vlastní motory, protože se předpokládalo, že většinou bude zakotvena. Pro přepravu sloužil remorkér. Tlakovodní reaktor využívající slabě obohacený uran (4-7 % izotopu uranu 235) byl vestavěn do přebudované lodi typu Liberty.
Jeho vývoj zahájila v roce 1961 firma Martin Marietta a samotná výroba začala v roce 1963 ve Fort Belvoir ve Virginii. K první štěpné řetězové reakci došlo 24. ledna 1967. V testovacím režimu pak dodávala elektrárna dalších 11 měsíců proud právě pro základnu Fort Bevoir. Po ukončení testů byla přesunuta do oblasti Panamského průplavu, kde na jezeře Gatun dodávala 10 MW elektrické energie. Zde pak elektrárna působila od října 1968 do roku 1975. Přispěla k zajištění optimálního hospodaření s vodou v době, kdy o ní byla v kanále a na jezerech nouze. Během této doby došlo 5x k výměně paliva v aktivní zóně.
V roce 1975 skončil program vývoje vojenských reaktorů a MH-1A jako unikátní vývojový prototyp měl příliš vysoké provozní náklady. Zároveň získala Zóna Panamského průplavu dostatek kapacit pro produkci elektřiny na zemi. Jeho operační nasazení tak skončilo a elektrárna MH-1A byla v roce 1976 vyřazena z provozu, přemístěna zpět do Spojených států, dekontaminována a konečná likvidace byla dokončena v roce 2018.
Lomonosov se zpožděním
Po několikaletém zpoždění proti plánu byl koncem roku 2019 konečně uveden do provozu ruský plovoucí reaktor Akademik Lomonosov, který je navržen tak, aby vydržel zemětřesení o síle 10 stupňů Richterovy škály, vlny tsunami, ale také pád 10tunového letadla. Je umístěn v Pevku, což je oblast Čukotky na ruském Dálném východě a stal se oficiálně 11 jadernou elektrárnou v Ruské federaci.
Jeho velkou výhodou je 12letý palivový cyklus. Kolos, který se sám nemůže pohybovat, je dlouhý 140 m, široký 30 m a vysoký 10 m a je vybaven dvěma jadernými reaktory KLT-40C o celkovém výkonu 70 MWe a 150 MWt. V současné době pokrývá 20 % poptávky lokality Chaun-Bilibino. Po uzavření jaderné elektrárny Bilibino se stane hlavním zdrojem elektrické energie pro Čukotku.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)