Reaktory wysokotemperaturowe mogą się okazać prawdziwą nadzieją ludzkości. Prace badawcze prowadzone nad ich uruchomieniem i doskonaleniem prowadzone są na świecie od wielu lat.
W polskich środowiskach naukowych (i politycznych) coraz powszechniejsza staje się świadomość, że naszym przyszłym i wcale nie tak odległym kłopotom energetycznym będzie można zaradzić wyłącznie na jeden sposób – poprzez wykorzystanie energii jądrowej. Dowodem jest przyjęty w styczniu ub.r. przez rząd dokument „Polityka energetyczna Polski do 2025 roku”, w którym znajduje się stwierdzenie o konieczności wprowadzenia do polskiej elektroenergetyki energetyki jądrowej.
Prof. Jacek Marecki z Komitetu Problemów Energetyki PAN i dr inż. Mirosław Duda z Agencji Ryku Energii S.A. w referacie otwierającym czerwcową, międzynarodową konferencję „Elektrownie jądrowe dla Polski”, zorganizowaną przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich i Polskie Towarzystwo Nukleoniczne, zaprezentowali ekonomiczne i społeczne korzyści, jakie będą następstwem wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych. Mówili też o dostępności paliw, o terminach i ewentualnej lokalizacji (Gryfino? Drawsko Pomorskie?), o stanie energetyki jądrowej na świecie oraz swoistej i praktycznie nieuzasadnionej radiofobii, czyli lęku przed atomem.
Energetyka jądrowa ma przed sobą wielką przyszłość. Przede wszystkim jest to energia tania. W roku 2004 w USA l kWh energii wyprodukowanej w siłowniach nuklearnych kosztowała 1,69 centa, w elektrowniach opalanych węglem 1,90 centa, w gazowych 5,87 centa i mazutowych 5,39 centa. Na rzecz energii atomowej przemawiają też rekordowo wysokie ceny ropy naftowej oraz obawy o globalne ocieplenie w wyniku emisji dwutlenku węgla podczas spalania kopalnianych surowców energetycznych. Sojuszniczką siłowni atomowych jest również ekologia.
Małe reaktory IV generacji
Przed energetyką jądrową otwierają się ostatnio zupełnie nowe perspektywy jeszcze z innego powodu. Chodzi o możliwość zastosowania w niej małych, ale bardzo wydajnych reaktorów IV generacji. Są to reaktory o małych rozmiarach (niektóre typy 6x12 m), chłodzonych helem osiągającym temperaturę 900o C. Ich moc cieplna nie przekracza kilkuset megawatów, a wydajność zamiany ciepła na elektryczność jest rekordowo wysoka i wynosi 45% (wydajność elektrowni węglowych nie przekracza 40 %., a dużych elektrowni jądrowych 35 %). Dodatkowo produkują potrzebny przemysłowi wodór (wykorzystują go m.in. fabryki nawozów sztucznych i rafinerie ropy), który w 95 % wytwarza się dziś z gazu ziemnego.
Ich doświadczalne wersje działają już w wielu krajach, m.in. w Japonii i w Chinach. W 2015 roku będzie je można kupić za 300 tys. dolarów na wolnym rynku, na przykład w RPA. Gorącym ich orędownikiem jest prof. Ludwik Pieńkowski ze Środowiskowego Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytetu Warszawskiego. Jak przekonuje profesor, reaktory wysokotemperaturowe są również bardzo bezpieczne. Jak wykazały testy, ucieczka z nich np. chłodziwa, w tym przypadku helu, prowadzi do tego, że reaktor schładza się sam, a jego rdzeń ani się nie topi, ani nie zapala.
Reaktor IV generacji spala kilkadziesiąt ton paliwa rocznie. Paliwem są szczelne i niemal niezniszczalne mikrokapsułki uranu o milimetrowej średnicy w osłonach z węgla i węglika krzemu. Składowanie wypalonego paliwa odbywa się w pobliżu reaktora przez 50 lat jego pracy i przez kolejne 50 lat lub więcej po zamknięciu reaktora. Miejsce składowania nie wymaga ani wymuszonego chłodzenia ani przerobu wypalonego paliwa w celu odzyskiwania materiałów rozszczepialnych.
Najbardziej zaawansowany program budowy takich rektorów ma Republika Południowej Afryki. W przyszłym roku rozpocznie się tam budowa instalacji pilotującej. Jej uruchomienie przewidziano na rok 2011. Rok 2013 to początek eksploatacji instalacji przemysłowych, a rok 2015 produkcja reaktorów na sprzedaż.
Miejsce do badań
Reaktory wysokotemperaturowe mogą się okazać prawdziwą nadzieją ludzkości. Prace badawcze prowadzone nad ich uruchomieniem i doskonaleniem prowadzone są na świecie od wielu lat, ale zwiastunem nadchodzącego przyspieszenia prac w tej dziedzinie jest podpisanie 8 sierpnia ub.r. przez George'a Busha Energy Policy Akt, tj. dokumentu przeznaczającego ponad miliard dolarów w ciągu najbliższych lat na prace nad amerykańską nuklearną fabryką wodoru z reaktorem IV generacji. 5 stycznia tego roku w podobnej sprawie wypowiedział się prezydent Francji ogłaszając, że jego kraj rozpocznie eksploatację reaktorów IV generacji przed rokiem 2020.
Prof. Pieńkowski w czerwcowym wywiadzie dla „Trybuny Górniczej” przypomniał, że w Europie nad reaktorami wysokotemperaturowymi pracuje ponad 30 ośrodków, ale żaden polski. Naszego kraju nie ma w europejskim planie RAPHAEL. Zdaniem profesora, jednym z najlepszych miejsc w Europie do takich prac (np. przygotowania możliwości przemysłowego wykorzystania gorącego helu) mógłby być Innowacyjny Śląski Klaster Czystych Technologii Węglowych. Śląsk mógłby się stać miejscem synergii węgla i energetyki jądrowej. Idea wzbudziła zainteresowanie specjalistów z Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu oraz Głównego Instytutu Górnictwa.
Obecnie na świecie działa 441 elektrowni atomowych (203 w Europie), a 24 jest w trakcie budowy. Do roku 2030 świat wyda na elektrownie atomowe ponad 200 mld dolarów, a w najbliższym czasie nowe powstaną w Finlandii, Francji, USA. W budowie elektrowni atomowych przodują teraz kraje azjatyckie - Chiny, Indie, Południowa Korea i Japonia. W ciągu 10 lat z takich siłowni ma pochodzić 8% zużywanej tam energii elektrycznej. Teraz to niecałe 5%. W skali całego świata, udział energetyki jądrowej w produkcji prądu powinien w ciągu dekady utrzymać się na obecnym poziomie 12%.