Pýcha Slovenska? Plynom chladený rýchly reaktor

Autor: Jakub Lüley | 1.12.2015 o 11:48 | Karma článku: 4,44 | Prečítané:  779x

Posledný zo skupiny perspektívnych reaktorov štvrtej generácie, o ktorom bude reč, sa už dotýka aj Slovenska. Mal by nadviazať na vedomosti a skúsenosti, ktoré sa pri výstavbe a prevádzke našich jadrových elektrárni nahromadili.

Posledný z trojice rýchlych reaktorov, ktoré si v rámci štvrtej generácie predstavujeme, je plynom chladený rýchly reaktor. To, že tento typ reaktora zostal na záver série blogov nie je náhoda. Spočiatku som sa snažil postupnosť jednotlivých typov reaktorov koncipovať tak, aby sme sa postupne približovali k možnostiam Slovenska zúčastniť sa na jednotlivých projektoch. Zároveň sme sa šplhali od jedného reaktora k druhému po pomyselnom rebríku, ktorého stupienky by mohli predstavovať blízkosť realizácie projektu, kde najväčšie šance na výstavbu má posledný spomínaný, sodíkom chladený rýchly reaktor. V tomto smere sa však plynom chladený rýchly reaktor z môjho pohľadu pohybuje na hranici ofsajdu, kde finálny center, ktorý by celý projekt naštartoval, je už na spadnutie, ale zatiaľ zlyháva na váhavom stredopoliarovi. No o tom bližšie až trochu neskôr.

Vo väčšine svojich príspevkov som sa snažil na začiatok predstaviť aspoň približnú históriu jednotlivých typov reaktorov a poukázať na to, že sa nejedná o žiadne science-fiction. Pri plynom chladenom rýchlom reaktore mám však problém. Pri tomto type reaktora asi naozaj môžeme povedať, že bude prvý svojho druhu. Samozrejme,  tento koncept reaktora nám nespadol z nebies. Plynom chladené reaktory boli v minulosti prevádzkované, dokonca bol jeden postavený aj u nás na Slovensku, pozri JE A1. Všetky z nich však pracovali v tepelnom spektre neutrónov, rozdiel medzi tepelným a rýchlym spektrom bol vysvetlený tu. Jedinečnosť a zároveň dôvod prečo bol tento koncept vybraný medzi šesť perspektívnych reaktorov štvrtej generácie spočíva v tom, že spája technológiu rýchleho a vysokoteplotného reaktora.

Vysoká využiteľnosť uránového paliva dosahovaná vďaka použitiu rýchlych neutrónov a takmer neobmedzené možnosti aplikácie vďaka vysokým prevádzkovým teplotám hélia ako chladiva robia tento typ reaktora bezkonkurenčným, ale zároveň sú aj jeho prekliatím. Teplo-technické vlastnosti hélia patria k tým najlepším medzi plynmi, no je to stále plyn. Aby bolo zabezpečené adekvátne chladenie paliva, je nutné udržať prevádzkové tlaky  na úrovni 7 MPa. Hélium je samo o sebe dosť prchavý plyn, ale pri takýchto tlakoch aj tá najmenšia netesnosť môže predstavovať problém. Preto najväčšou prekážkou pre tento typ reaktora je zabezpečenie chladenia paliva pri akejkoľvek situácii. Pokiaľ bude táto prekážka odstránená, tak bude k dispozícii reaktor, ktorý má na výstupe teplotu hélia 880°C, čo je už teplota využiteľná na výrobu vodíka (aj pre automobilový priemysel). Tento reaktor  navyše pri výrobe elektrickej energie s účinnosťou až 47% dokáže recyklovať použité palivo z našich jadrových elektrární.

Ako je to teda s rýchlym plynom chladeným reaktorom? V súčasnosti existujú tri principiálne návrhy tohto reaktora. Prvý z nich je koncepčný návrh veľkého energetického reaktora s označením GFR 2400. Tento variant tvorí komerčne nasaditeľnú jednotku s tepelným výkonom 2400 MW. Preto sa v rámci tohto návrhu uvažuje so všetkými progresívnymi technológiami. Teplota 880°C je značne vysoká a potrebuje špeciálne materiály, hlavne na výrobu palivových kaziet. V tomto smere prebieha v Európe seriózny vývoj, kde sa uvažuje s použitím kompozitných materiálov na báze silikón-karbidových vlákien.

Druhý variant pochádza z dielne americkej spoločnosti a nesie názov EM2. Tepelný výkon je na úrovni 500 MW a svojím prevedením sa radí medzi modulárne reaktory. Výrobca deklaruje až 30 ročnú prevádzku bez výmeny paliva, čím sa podobá na olovom chladené reaktory batériového typu. Konštrukčne ide o veľmi podobný variant ako GFR 2400. Výstupná teplota aj pri tomto modeli je okolo 880°C.

Tretí variant je projekt s názvom ALLEGRO. Ide o demonštračnú jednotku plynom chladeného rýchleho reaktora, ktorej cieľom je preukázať života schopnosť navrhovanej technológie. Ako sme už vyššie spomínali,  tento reaktor bude ten prvý svojho druhu. Zároveň sa dostávame k prepojeniu Slovenska a rýchlych reaktorov. ALLEGRO bolo pôvodne vyvíjaný vo Francúzsku ako alternatívny koncept ku sodíkom chladenému rýchlemu reaktoru. Z finančných dôvodov však tento projekt nebol prioritou a preto aby nezanikol, tak sa Francúzi pokúsili o transfer tejto technológie na zahraničné inštitúcie. Tejto šance sa chopilo aj Slovensko v konzorciu krajín strednej Európy. V spolupráci s Českou, Maďarskou a Poľskou republikou už od roku 2011 prebieha vývoj demonštrátora plynom chladeného reaktora v našom regióne. Bohužiaľ, z môjho pohľadu, keď sa pozriem spätne na vynaložené finančné prostriedky, tak pomer výkon-cena nie je uspokojivý, ale možno je to aj dôsledok toho, že na Slovensku neexistuje dlhodobá politika výskumu, ktorú jadrová energetika so svojou finančnou náročnosťou potrebuje.

Viac si môžeme o projekte ALLEGRO povedať v nasledujúcom príspevku, aby sme sa tejto téme mohli venovať podrobnejšie. Tým pádom sme dnes uzavreli mini sériu venovanú reaktorom štvrtej generácie, ako perspektívnym technológiám, ktoré by sa nám mali starať o zásobovanie energiou v blízkej budúcnosti.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

ŠPORT

Slovan neplatí ani za nájom štadióna, mestu dlhuje takmer 400-tisíc eur

Hokejový klub nemá na výplaty ani na nájom štadióna. Vedenie tvrdí, že sezónu v KHL dohrá.

ŠPORT

Za Slovanom stále cítiť pachuť vytunelovaných harvardov

Medzi majiteľmi je dodnes firma zapletená do tunelovania harvardských fondov.

PLUS

Zamrzla a nebilo jej srdce. Potom vstala z mŕtvych

Žena bola hodiny mŕtva, zmrzla na kosť a zažila zmŕtvychvstanie.


Už ste čítali?