Nowoczesne elektrownie atomowe, czyli przyczynek do walki z ciemnotą

Polska dyskusja o energii atomowej niezmiennie rozbija się o mur zbudowany z cegieł złej woli oraz ignorancji. Najgłośniej protestujący wiedzą o elektrowniach atomowych tyle, że są to elektrownie i że są atomowe. Opinię tych osób kształtuje wspomnienie o Czarnobylu. Konstatacja jest banalna: tam wybuchło, to i tu wybuchnie. Zawsze uważałem, że niewiedza i ignorancja jest źródłem zła wszelkiego, dlatego... przyjrzyjmy się elektrowniom atomowym czwartej generacji. 

Gdy głupota rodzi głupotę

Katastrofa w Czarnobylu zdarzyła się na reaktorze RBMK-1000. Jest to jednostka plasująca się między pierwszą a drugą generacją reaktorów, choć niektórzy opisują ją jako urządzenie generacji drugiej. Reaktor wybuchł nie dlatego, że był stary, wadliwy czy po prostu kiepski (choć idealny też nie był). Wybuchł z powodu głupoty i chciejstwa decydentów. Obsługa z premedytacją wyłączyła kilka systemów bezpieczeństwa i wykonała czynności, które normalnie myślącemu pracownikowi elektrowni atomowej nie przechodzą przez myśl.

Zawsze mówię, że poza dwoma wybuchami w reaktorze nastąpił jeszcze jeden, znacznie potężniejszy incydent - eksplodowała skumulowana ludzka głupota. Konstruktorzy RBMK-1000 nie założyli, że pracownicy mogą zachować się tak absurdalnie, i nie zabezpieczyli reaktora przed takimi działaniami. Wszystkiego przewidzieć się nie da, zwłaszcza zachowania ludzkiego.

Od czasu opracowania reaktora RBMK minęło 60 lat! Z technicznego punktu widzenia zmieniło się bardzo dużo, zarówno w kwestii wydajności, jak i bezpieczeństwa. Z mentalnego punktu widzenia nie zmieniło się nic. Protestujący nie chcą poznawać nowych technologii i pogłębiać wiedzy. Więcej satysfakcji sprawia wrzeszczenie i obserwowanie, jak wielcy i bogaci ulegają tym wrzaskom. Tak jest prościej.

Generacja IV

Ale prawda jest znacznie ciekawsza. Prawda i twarde fakty. Obecnie opracowujemy i przygotowujemy się do budowy reaktorów IV generacji. Wspomina się także o technologiach generacji V+, ale są one wciąż w fazie teoretycznej. Szacuje się, że pełne wdrożenie do użytku komercyjnego generacji IV nastąpi jeszcze przed 2030 rokiem.

Pierwsze nowoczesne elektrownie będą powstawać już w 2021 roku, kiedy zakończą się prace nad reaktorem wysokotemperaturowym VHTR.

Zespoły pracujące nad generacją IV mają jasno wyznaczone cele, które muszą bezwzględnie spełniać ich wynalazki:

Pierwszy tego typu reaktor miał dostarczać energię Afryce Południowej w 2010 roku, ale problemy ekonomiczne kraju i niepewny klimat polityczny zmusiły inwestorów do wycofania się z inwestycji.

Drugą ważną zaletą jest niski koszt wyprodukowanej energii. Zastosowane rozwiązania są już powszechnie znane (LWR - reaktory lekkiej wody oraz kotły na wodę nadkrytyczną), co pozwoli na ich wdrożenie w krajach uboższych.

Szczególnym zainteresowaniem cieszy się rozwiązanie wykorzystujące tor (LFTR). Takie elektrownie, mimo większego stopnia skomplikowania, są praktycznie bezobsługowe. Cały proces można bezpiecznie zautomatyzować.

SFR jest chłodzony sodem. Konstrukcja reaktora pozwala na znacznie bardziej efektywne wykorzystanie uranu oraz eliminację konieczności wywożenia odpadów poprocesowych. Reaktor jest pasywnie bezpieczny, co oznacza, że reakcje łańcuchowe zatrzymują się automatycznie, ponieważ paliwo jądrowe ulega rozszerzeniu termicznemu.

LFR to reaktor, w którym chłodzenie odbywa się za sprawą... ołowiu w formie ciekłej. Rozwiązanie jest bardzo ekonomiczne. Reaktory są dostarczane w formie prefabrykowanych rdzeni łączonych w moduły lub monolity. Moc pojedynczego monolitu może osiągnąć nawet 1200 MW. Chłodziwo wyjściowe osiąga temperaturę nawet 800°C.

Schematy powyższych rozwiązań możecie obejrzeć poniżej.