Jižní Afrika chce rozsvítit svět!

Zní to poněkud nepravděpodobně, ale jihoafričtí vědci chtějí zahájit globální revoluci v jaderné energetice. Přicházejí totiž s projektem miniaturní a hlavně mnohem bezpečnější jaderné elektrárny.

Jediná africká jaderná elektrárna leží na mořském pobřeží severně od Kapského Města a právě tam se rodí projekt, který by mohl znamenat skutečný převrat v jaderné energetice. Je to tak zvaná PBMR technologie, což je vlastně nový typ modulárního jaderného reaktoru se speciálně uloženými palivovými články.

Tom Ferreira z PBMR konsorcia hovoří přímo o znovuzrození zavrhované jaderné energie, která bude bezpečnější, čistší, dostupnější a mnohem rychleji realizovatelná než doposud. „ U tohoto typu jaderných elektráren je zkrátka nemožné, aby došlo k podobné katastrofě, jakou byl například Černobyl,“ tvrdí Ferreira.

Bezpečnější jaderná energie?Prakticky celý svět stojí před rostoucími energetickými požadavky a sílící obavy z globálního oteplování mění postoje k jaderné energetice. Například Finsko buduje nové jaderné elektrárny, stejně jako Japonsko a celá řada asijských zemí.

Nová jaderná elektrárna na principu PBMR má nespornou výhodu i v urychlení výstavby. Na rozdíl od klasických jaderných elektráren, stavěných nejméně šest let, může totiž dodávat energii již za dva roky.

Další výhodou elektráren PBMR je i variabilita, která umožňuje k již zprovozněným základním reaktorům přidávat další moduly, zvyšující výkon elektrárny. Stejně jako tradiční jaderná elektrárna, produkuje i systém PBMR elektrickou energii pomocí turbín, poháněných teplem, vznikajícím při řetězové reakci.

Hlavní rozdíl však spočívá v principu zakládání paliva z obohaceného uranu. Namísto tradičních palivových tyčí je totiž u systému PBMR reaktor naplněn jakýmisi palivovými kuličkami – »oblázky« velikosti tenisového míčku, které jsou naplněny tisícovkami drobných částeček dioxidů uranu.

Další novinkou je i to, že reaktor používá jako chladícího média helium, které pak slouží po přehřátí i na převod tepelné energie k turbínám. Palivový akumulační systém činí podle Ferreiry výrobu jaderné energie mnohem bezpečnější.

U klasického reaktoru se musí neustále hlídat řetězová reakce, aby nebyl překročen bod tavení. Nový reaktor se v případě selhání prostě uzavře a nemůže dojít k nebezpečnému přehřívání, protože dojde k okamžitému ochlazení.

Myšlenka vznikla v NěmeckuMyšlenka PBMR reaktorů má za sebou poměrně úspěšnou cestu vývoje. Například v Německu byl 15megawattový model podobného reaktoru zprovozněn už v roce 1960 a běžel bez závad 21 let.

Projekt byl však zastaven po černobylské katastrofě. V roce 1993 převzal skomírající německý projekt jihoafrický obr Eskom a doufá, že s náklady jedné miliardy dolarů zajistí Jižní Africe vedoucí postavení dodavatele PBMR technologie na světě.

Ozývají se však i hlasy odpůrců jaderné energie, kterým je proti srsti mimo jiné i tvrzení výzkumného týmu, že nový typ jaderné elektrárny odstraní potřebu budování nákladných bezpečnostních okruhů, zálohovacích a zdvojených systémů.

Právě to by mělo výstavbu nových reaktorů PBMR zlevnit.

Mají zálusk na miliardy dolarůPlány jihoafrických výzkumníků jdou ještě dále a doufají, že s jejich pomocí si zabezpečí globální poptávku po levné energii v hodnotě 100 miliard dolarů. Ty by měly plynout i z dalších výhod výstavby levných jaderných elektráren, u kterých se předpokládá využití při odsolování mořské vody, důležité zejména pro chudé země s nedostatkem pitné vody.

Další využití vidí autoři projektu i v masové výrobě vodíku, jako vedlejšího produktu při výrobě elektřiny, který by se mohl stát levným a snadno dostupným palivem budoucnosti.

JAK FUNGUJE MODULÁRNÍ REAKTORReaktor PBMR se skládá ze svislé ocelové tlakové nádoby, která má v průměru 6 metrů a na výšku 20 metrů. Tlaková nádoba je lemována silnou vrstvou grafitových plátů. Grafitová vrstva zde slouží jako i vnější reflektor pro neutrony, vytvořené jadernou reakcí s pasivním přenosem tepla.

Grafitový obal kryje samotné jádro reaktoru, které má průměr 3,7 metru a výšku 9 metrů, v němž se odehrává štěpný proces. Plně založené jádro reaktoru obsahuje 456 000 palivových koulí. Přes zásobníky palivových článků proudí helium, které přebírá teplo vznikající při jaderné reakci a postupuje jako pracovní kapalina o teplotě asi 900 °C do vysokotlaké turbíny.

Helium pak prochází chladicím procesem, v kompresorech se stlačí na 8,5 MPA a znovu se vrací do reaktoru. Největší výhodou helia je jeho chemická netečnost, protože nijak nereaguje s jakýmikoliv materiály, použitými při stavbě reaktoru.

Plánovaná životnost těchto levných reaktorů je 40 let a postačí jim prý malá bezpečnostní zóna v okruhu 400 metrů.