Jaderná energetika

27. června 1954, Obninsk, Svaz sovětských socialistických republik. Byl to zcela jistě velký den pro propagandu Svazu sovětských socialistických republik. Atom ve službách míru.

Zatímco USA jako první použily jadernou bombu, v SSSR dali sílu atomu do služeb míru. Ne že by SSSR nemělo jaderné zbraně, ale proti cizím národům je Rusové nikdy nepoužili. Ale to jen tak mimochodem.

A od té doby je to s jadernou energetikou jako na houpačce, od nekritického obdivu až po totální zatracování. Obě dvě varianty jsou extrémy a extrémy jako takové jsou většinou škodlivé. Není jednoduché se na JE dívat střízlivým pohledem, ale současná situace nás pravděpodobně nutí udělat to.

Jak se dalo čekat, okolo jaderné energetiky je v poslední době velice rušno. Není čemu se divit. S energetikou v EU to dopadlo přesně tak, jak už dlouhou dobu předtím řada odborníků předpovídala – kritický nedostatek elektřiny a velké výkyvy v rozvodných sítích. Příčina je též jasná a roky predikovaná-neustále zvyšující se počet OZE a odstavování uhelných a jaderných elektráren. Nedostatek elektřiny došel dokonce tak daleko, že největší propagátor EGD (European Green Deal), Čtvrtá říše, musela chtě nechtě opět roztopit špinavé uhelné elektrárny a stát se tak dočasně leaderem v produkci CO2 v EU. Podtrženo a sečteno: Fantaskní European Green Deal narazil na přírodní a fyzikální limity. Větru, dešti a nověji ani slunci jsme prostě neporučili.

O choromyslné ideologii EGD se toho napsalo hodně. Ale zatím se green šílenci soustředili především na individuální přepravu, což řada lidí, zejména mladých, s potěšením kvitovala. Běda ale, když se řeč stočila třeba na letadla nebo lodě, které, jen tak mimochodem, produkují násobně větší množství škodlivin. Nakonec, leteckou přepravu si oblíbila i unijní věrchuška. Soudružka Ursula von der Leyen byla dokonce natolik drzá, že neváhala použít letadlo na přepravu mezi městy, která jsou v podstatě na dohled. Je potěšující, že si jejího zhovadilého a arogantního chování všimli i ekologičtí aktivisté.

Rovněž to, že se mnoho firem stěhuje své škodlivé provozy za hranice EU a potom se drze chlubí, jak šetří životní prostředí Švédský vývoz znečištění. Má pěkná čísla, emise totiž přenáší do ciziny – iDNES.cz se dá považovat za signál, že NGD ve skutečnosti nikdo nebere příliš vážně a že jde jen o ideologickou záminku, jak zbavit občany EU občanských svobod, mezi něž svoboda pohybu zcela nepochybně patří. Většinu občanů EU už de facto zabavili možnosti efektivní obrany, a to nejen střelnou zbraní. V mnoha zemích EU je zakázán i relativně neškodný slzný plyn. Mobilita a komunikace (nastupující cenzura pod pláštíkem tzv. boji proti dezinformacím) jsou pravděpodobně na dalších místech.

Ale teď zpět k jaderné energetice.

Jak to vlastně funguje

V přírodě se vyskytují určité prvky, které jsou fyzikálně nestálé, tj. samovolně se rozpadají. Rozpad fyzikální je proces, při níž se z atomů složitějších prvků stává více atomů jednodušších prvků, přičemž se uvolňují vazné síly, které se přeměňují na tepelnou energii. Pokud prvky, které se samovolně rozpadají, zkoncentrujeme, je možno vzniklé teplo využít k ohřevu vody a tím pádem i k výrobě elektrické energie.

Výhody:

Stabilní vysoký výkon téměř nezávislý na povětrnostních podmínkách.
Nulová produkce CO2 a ostatních škodlivin.
Objemově velmi nízká produkce odpadu.
Vzhledem k výkonu velice malý zábor prostoru.
Možnost skladovat nové palivo velice dlouhou dobu bez větších nákladů

Problémy:

Těžba. Nedodržování pravidel pro nakládání, manipulaci a uskladňování s uranovou rudou. Velký problém zejména v zemích 3. světa.
Zpracování. Nekompetentnost personálu, technické problémy, nedodržování pravidel platných pro manipulaci s koncentráty uranové rudy.
Pořízení JE. Vysoké náklady na výstavbu a na zaškolení personálu, potřeba značného množství vysoce kvalifikovaného a prověřeného personálu.
Provoz. Technické problémy, problémy s nedostatečně kvalifikovaným personálem, možnost politických či ideologických tlaků na personál, přírodní katastrofy, terorismus.
Skladování vyhořelého paliva.

Vyhořelé jaderné palivo je nebezpečné tisíce let. Jestli je skladování takového materiálu po tak dlouhou dobu skutečně bezpečné, jak tvrdí skalní zastánci jádra, je otázkou. Naše zkušenosti s radioaktivitou a jejím působení na materiály jsou v řádech desítek let. Takže, kdo ví. Zde naštěstí existuje i jiné řešení. Jmenuje se jaderné reaktory IV. generace.

Jaderné reaktory IV. generace

JE s reaktory IV. a vyšší generace mají nejadernou část téměř totožnou jako normální JE, ale jejich jaderná část je komplikovanější, a tedy i dražší. Jako palivo zde slouží upravené (transmutované) vyhořelé palivo z JE nižších generací. Vyhořelé palivo z reaktoru vyšších generací má potom podstatně kratší poločas rozpad.

Jenže vývoj jaderné energetiky a tím pádem i reaktorů IV. generace téměř ustal. Proč?

Finanční náročnost. Státy Evropy a USA jsou extrémně předlužené, a tak se do vývoje technologií, u kterých je jejich komerční využití díky zeleným fanatikům (a především dotacím) krajně nejisté nikomu moc nechce.
Černobyl a Fukušima. I tento faktor moc jaderné energetice moc nepřeje. Pokud k tomu ještě přidáte permanentní kampaň ze strany Zelených, má mnoho obyvatel Evropy skutečně obavy.
Uhelno-ropná a plynařská lobby. Stopy za financováním zelených štváčů často vedou k šejkům a do Ruska. Nelze se divit, ropa a zemní plyn je obrovský a pohodlný kšeft. Je pochopitelné, že tato propaganda mlčí o skutečnosti, že těžba a spalování uhlí zaneřádí radioaktivními látkami naše životní prostředí více než těžba uranu.

Pokud by se ve výzkumu a vývoji jaderné energetiky pokročovalo stejným tempem jako dejme tomu v sedmdesátých letech, není pochyby o tom, že dnes bychom byli na úplně jiné úrovní a mimo jiné by odpadly i neustále dohadování o tom, kam umístit úložiště vyhořelých palivových článků.

Nejobvyklejší palivo

Uran 235 je přírodní látka, která se samovolně rozpadá. Její poločas rozpadu je velmi dlouhý. Každý z nás má trochu U 235 ve své tělesné schránce. Toto množství je však velmi malé a na životě nás neohrozí. Uran 235 je prostě stále s námi a lidstvo s ním přežilo do dnešních dní bez větších problémů. To ovšem neznamená, že jde o pro živé organismy o nějakou neškodnou látku.

Aby se dal U 235 nějak efektivně využít, je nutné ho koncentrovat. V uranové rudě je obsah U 235 okolo 0,70 %, což na moderní jaderné palivo nestačí. Je nutné U 235 vyseparovat do koncentrace okolo 4 až 5 %, pokud chceme mít jaderné palivo, anebo, hodláme-li vyrobit jadernou zbraň, do koncentrace 90 %. Tomuto procesu se říká obohacování uranu. Jde o proces dosti technologicky i finančně náročný.

Co dál?

Lze jadernou reakci (rozpad) úplně zastavit? Nelze, a v tom je největší nevýhoda jaderné energetiky. Zatímco rychlost rozpadu (tedy spíše množství rozpadajících se jader) jsme schopni ovlivnit, úplně zastavit rozpad štěpného materiálu neumíme. Možná někdy v budoucnosti si s tím naši potomci poradí, ale v současné době umíme pouze zpomalit (resp. snížit množství štěpených atomů) na určitou hranici (a i to trvá dost dlouhou dobu), ale nikdy ne zcela „vypnout“.

Co to v praxi znamená? Pokud reaktor odstavíme a je v něm ještě aktivní palivo (tj. palivo, které ještě úplně neukončilo svoji životnost), bude se v palivových článcích stále tvořit teplo, a tedy je zde potřeba ho neustále chladit až do doby, se počet jader U235, která se rozpadají, sníží natolik, že možno s ním manipulovat. Oproti běžnému tepelnému výkonu se jedná o zhruba 0,1 až 0,2 % tepla. Na první pohled málo, ale…. VVER 440 (Dukovany) má provozní tepelný výkon 1 375 MW. Pokud jej odstavíme a je v něm aktivní palivo, vytváří se v aktivní zóně reaktoru zhruba 2 MW tepelného výkonu. Když uvážíme, že aktivní zóna má objem pouhých 16 metrů krychlových, je to obrovský problém. A 2 MW? To je 2 000 000 wattů. Takže aktivní zóna reaktoru je jako tisíc žehliček v místnosti 2x3x2,6 metry.

Pokud bychom tedy reaktor nechladili, teplo tvořící se v něm by nakonec schránku reaktoru roztavilo tak, jak se to stalo ve Fukušimě a částečně i v Three Mile Island.

Takže, z reaktoru lze aktivní (doposud nevyhořelé) palivo vyjmout až po stovkách hodin. To vyžaduje řadu technologických opatření, aby i v případě úplného výpadku elektřiny bylo nějaké chladivo k dispozici.

Naopak, neaktivní palivo, které pouze skladujeme, lze bez větších nákladů uchovávat dlouhé roky. Takže argument proti tomu, že bychom se stali energeticky závislí na Rusku třeba tak, jak je v současné době Západní Evropa na ruském plynu, je směšný.

Alternativy

OZE. Pracují ve 100% závislosti na počasí, které nejsme schopni ani pořádně předpovědět, natož jakkoliv ovlivnit. Pro pořádek, instalovaný výkon u OZ není totéž jako u JE. Zatímco u JE je instalovaný výkon v podstatě to, co JE dodává neustále do sítě, u VE závisící skutečný výkon na větru, a tudíž se může měnit od 0 až po 100 % a to během velice krátké doby. U FE je to ještě méně příznivé, od října do dubna je výkon FE extrémně nízký. Kapacita všech OZ pro pokrytí současné spotřeby elektřiny v EU by se musela minimálně ze sedmi násobit a v případě, že by bylo počítáno s většími výkyvy zdesetinásobit. Přenosové kapacity dálkových vedení by se musely nejméně zpětinásobit. Musely by se postavit stovky regulačních stanic, tisíce měníren pro FE, protože FE generuje jen stejnosměrný proud. Cena za toto všechno by byla astronomická.

OZE jsou velice náročné na prostor a v případě VE je ještě nutno přičíst značné náklady na zemní práce. Točící se vrtule zabíjí ročně obrovské množství ptáků a netopýrů, což je velice zásadní zásah do rovnováhy životního prostředí. Už nyní registrují v místech, kde je větší množství VE úbytek ptactva v průmětu o 25 %. Tyto údaje jsou zamlčovány. Panely FE značně ztěžují vsakování vody po deštích, mohou tedy způsobit lokání povodně a hydrologickou nerovnováhu. Rovněž je nutné z FE panelů pravidelně odstraňovat znečištění, jinak jejich účinnost a životnost dramaticky klesá. Po skončení životnosti VE a FE by bylo nutné nějakým způsobem snést, odvézt a zlikvidovat tisíce a tisíce tun odpadu. V případě listů vrtule VE jde o kompozitní materiály, jejichž úplná recyklace je zatím nemožná. Vzhledem k postupné destrukci listů u VE vlivem tepelné roztažnosti je nutné listy vrtulí pravidelně kontrolovat, což je značně nákladné na personál.

Ruku v ruce s OZE jde: Skladování elektřiny

Jedná se opět o velice nákladnou záležitost, která je ve větších objemech v podstatě nerealizovatelná. Příkladem je tato baterie nejnovějšího typu: ČEZ: Tušimická baterie obstála ve svém testovacím provozu (oenergetice.cz)

Otázka zní: Kolik by bylo potřeba takovýchto dvanáctimetrových baterií třeba na náhradu za výkon elektrárny Temelín?

Takže-Temelín, celkový výkon 2 168 MW.

Jedna hodina – 774 kontejnerů (délka řady 9,2 kilometrů)

Jeden den – 18 582 kontejnerů (délka řady 223 kilometrů)

Jeden týden – 130 080 kontejnerů (délka řady 1 561 kilometrů)

No a pokud by Temelín stál měsíc, tak už by byla řada kontejnerů až za oceánem, konktrétně by začínala v Praze a končila ve městě Philadelphia na východní pobřeží USA.

Fantasmagorní jako alternativy k bateriím se rovněž jeví gravitační elektrárny, tlakové elektrárny a podobná zvěrstva, kteří vymýšlejí lidé, jímž absolutně chybí technické vzdělání.

Uhelné a plynové elektrárny

Uhelné. Velké množství odpadu a škodlivých látek, které se dostanou do ovzduší, značná devastace krajiny v případě povrchových dolů, menší devastace u hlubinných dolů (hlady), ale problém s metanem a se spodními vodami. Uhlí obsahuje malé množství uranu, který se spalováním dostává na povrch.

Plyn. Značná závislost na dodavatelích mimo Evropu, produkce, byť značně menší, CO2, úniky plynu při těžbě a transportu (metan je tzv. skleníkový plyn stejně jako CO2). Podtrženo a sečteno, od celkový přínos v produkci skleníkových plynů oproti uhelné elektrárně je-nula.

Kupovat elektřinu ze států mimo EU

Doufám, že podobné zvěrstvo nikdy nikoho nenapadne.

Je tedy zatím náhrada za konvenční elektrárny? Není. I kdybychom veškerou energeticky náročnou výrobu přesunuli mimo EU, není šance se bez uhelných, jaderných a plynových elektráren obejít. O problémech se skladováním elektřiny už jsem psal, není to ale jediný zádrhel, který by nastal. Dalším velice důležitým faktorem jsou technické ztráty, které činí u střídavého proudu okolo 20 %, u stejnosměrného proudu (fotovoltaické články) 30 % a u skladování proudu v bateriích 15 %. Zde je samozřejmě nutné počítat s délkou vedení. Pokud by se proud do Itálie dodával z větrných farem na pobřeží severního Německa, budou ztráty ještě vyšší. U baterií je rovněž nutné ještě přičíst ztráty při usměrňování (je-li nutné) a opětovném převodu na střídavý proud, temperování (chlazení i topení) a především ztráta jejich kapacity. Za pět let mají „lionky“ cca o 35% nižší kapacitu než nové. Kolik ztratí vodní nebo jaderná elektrárna svojí kapacity za 5 let?

Na celou věc je nutné pohlížet i z hlediska jiného. Není dobré odsunout si veškerý průmysl kamsi mimo Evropu do států, kterým není radno věřit a potom se spoléhat na to, že nevyužijí první příležitosti, jak nám upravit cenu směrem nahoru, případně vydusit, když nesplníme nějaký naprosto absurdní politický požadavek. Kolikrát se toto již stalo? Nemluvě o tom, že produkce CO2 a ostatních škodlivin celosvětově zůstane minimálně stejná, spíše ale vyšší, protože Indie, Čína nebo Pákistán nemají zdaleka tak přísné ekologické limity (pokud vůbec nějaké mají) jako EU.

Nevím, zdali se to už změnilo, ale atmosféra a oceány fyzické hranice, za které by se CO2 nebo splašky z indických hutí nedostaly jaksi nemají.

Podtrženo a sečteno, s OZ současná Evropa nevystačí ani náhodou.

Co tedy dál? Máme kliku, že Francie je stát, která s JE stojí a padá. Další plus je to, že i Němci, zřejmě při pohledu na poslední vyúčtovaní elektřiny na JE začínají měnit názor. Dokonce i námi nenáviděná o opovrhovaná Gréta proti JE nic zásadního nemá.

Jenže současný svět je takový, že menšina diktuje většině. Vidíme to dnes a denně. Poklekávání na stadionech jako památka na zločince, možnost změny pohlaví u dětí, rodič jedna rodič dvě místo matka a otec, cyklo pruhy všude (snad i na hřbitově), naprosto nepochopitelné ideologické tažení naší (české) reprezentace vůči Rusky, které se nám začíná nebezpečně prodražovat a to jen pro to, že si to přeje pár Havloidů.

To všechno jsou faktory, které mohou způsobit, že si ona šílená menšina svoje nakonec vyvříská.

14.11.2021 TomTom

Související články: