3 miesiące temu

Plany budowy pod Warszawą badawczego reaktora jądrowego nowej generacji

Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) rozważają budowę nowego reaktora badawczego w Świerku.

037295_940

Jak poinformował rzecznik prasowy Narodowego Centrum Badań Jądrowych Marek Sieczkowski, podpisany list intencyjny pomiędzy brytyjskim konsorcjum U-Battery a NCBJ jest jednym z owoców dwudniowej wizyty przedstawicieli Ministerstwa Energii w Wielkiej Brytanii. Otwiera drogę do powstania pierwszego w Polsce badawczego reaktora wysokotemperaturowego (HTGR).

Ta nowoczesna technologia jest szczególnie obiecująca, ze względu na możliwości wytwarzania ciepła przemysłowego i odporność na wszelkiego rodzaju awarie.

Polsko-brytyjska kooperacja

Temat polsko-brytyjskiej współpracy w rozwoju tej technologii był poruszany podczas rozmów polskich wiceministrów energii: Andrzeja Piotrowskiego i Michała Kurtyki z brytyjskim ministrem energii i zmian klimatu Amber Rudd.

„Kogeneracja jądrowa to proces jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w reaktorach jądrowych, z której mogą korzystać, w sposób dedykowany, duże zakłady przemysłowe” – podkreśla prof. Grzegorz Wrochna, przewodniczący europejskiej Inicjatywy Przemysłowej Kogeneracji Jądrowej (Nuclear Cogeneration Industrial Initiative – NC2I) –

„Oznacza to, że reaktory takie mogą mieć niezbyt wielką moc cieplną rzędu kilkuset megawatów, za to dostarczać ciepło przemysłowe o wysokich parametrach. To wystarczy aby np. strategiczne gałęzie przemysłu w Polsce dysponowały własnymi źródłami energii całkowicie uniezależniając się od zewnętrznych dostawców. Takim przykładem może być branża chemiczna lub rafinerie”.

Schemat brytyjskiego reaktora podziemnego U­Battery. Źródło: u-battery.com

Schemat brytyjskiego reaktora podziemnego U­Battery. Źródło: u-battery.com

Ciepło przemysłowe o doskonałych parametrach

Reaktory wysokotemperaturowe HTGR, dzięki zastosowaniu specjalnego paliwa, w którym uran chroniony jest warstwami węglika krzemu, oraz obojętnego chemicznie helu jako chłodziwa, pozwalają bezpiecznie operować znacznie wyższymi temperaturami niż typowe reaktory chłodzone wodą. To pozwala na uzyskanie doskonałych parametrów ciepła przemysłowego.

 

Paliwo TRISO - 0,5 mm jądro uranowe (uranowo-torowe) w wielowarstwowej odpornej powłoce ceramicznej wytrzymującej temperaturę 2000°C i ciśnienie 1000 atm. Źródło: NCBJ

Paliwo TRISO – 0,5 mm jądro uranowe (uranowo-torowe) w wielowarstwowej odpornej powłoce ceramicznej wytrzymującej temperaturę 2000°C i ciśnienie 1000 atm. Źródło: NCBJ

Bezpieczne wytwarzanie energii

Odporność paliwa na warunki ekstremalne powoduje, że nawet przy awarii wszystkich systemów bezpieczeństwa i całkowitej utracie chłodziwa, reaktor samoczynnie wychładza się, nie grożąc emisją substancji radioaktywnych do otoczenia. Dzięki temu, reaktory mogą być budowane w bezpośredniej bliskości innych instalacji przemysłowych i produkować energię elektryczną oraz ciepło znacznie bliżej odbiorcy, nie narażając go na straty przesyłowe.

Zastosowanie

Reaktory HTGR ze względów konstrukcyjnych nie mogą mieć tak dużych mocy, jak reaktory lekkowodne. Nie nadają się więc do realizacji programu polskiej energetyki jądrowej, zakładającego budowę reaktorów o łącznej mocy elektrycznej 6000 MW. Zastąpienie 4-6 wielkich reaktorów lekkowodnych kilkudziesięcioma reaktora HTGR byłoby zdecydowanie zbyt kosztowne.

Zastosowanie reaktorów HTGR. Zakresy temperatur wymaganych w różnych procesach przemysłowych. Pionowe linie pokazują temperatury pary produkowanej przez reaktory lekkowodne (PWR, BWR - 300°C) i reaktory wysokotemperaturowe (HTGR - 800°C) - rys. z raportu IEA. Źródło: NBCJ

Zastosowanie reaktorów HTGR. Zakresy temperatur wymaganych w różnych procesach przemysłowych. Pionowe linie pokazują temperatury pary produkowanej przez reaktory lekkowodne (PWR, BWR – 300°C) i reaktory wysokotemperaturowe (HTGR – 800°C) – rys. z raportu IEA. Źródło: NBCJ

Jednakże zastosowanie ich tam, gdzie prócz energii elektrycznej niezbędne jest ciepło o wysokiej temperaturze, jest ekonomicznie dobrze uzasadnione.

Naukowcy ze Świerku chcą aby do 2025 roku powstał badawczy reaktor wysokotemperaturowy o mocy 10 MWt i elektrycznej 4 MWe.

„Prace nad projektowaniem, analizami bezpieczeństwa i budową takiego reaktora pozwoliłoby rozwinąć i utwierdzić w praktyce kompetencje ekspertów NCBJ ważne także dla obecnego programu polskiej energetyki jądrowej. Jednocześnie zaś przygotowałoby nas do wdrożenia w Polsce na skalę przemysłową reaktorów wysokotemperaturowych, dzięki którym energochłonny polski przemysł może zyskać dużą przewagę konkurencyjną.” – dodaje dr hab. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ.