Zaujalo nás. Šéf SAV: Malé reaktory boli utajovanou technológiou v ponorkách, teraz môžu vyriešiť vyhoreté palivo

Irena Jenčová | EURACTIV.sk   

Malé modulárne reaktory môžu stáť priamo v areáloch fabrík, sú odolnejšie pri haváriách či vojne a Slovensko môže prvé postaviť už za päť rokov. Fúzne reaktory prídu možno skôr než si myslíme – politici aj investori sú optimistickí a do výskumu prúdi obrovský kapitál, hovorí predseda SAV Martin Venhart.

Do akej miery je jadrová energetika odolná voči klimatickým zmenám, najmä s ohľadom na potrebu chladenia reaktorov vodou, a ako sa s týmto rizikom musí počítať pri nových projektoch?

Pri výbere lokalít pre nové reaktory sa jednoznačne musí dbať na riziká spojené s klimatickou zmenou; stáva sa z toho nový dôležitý parameter. Jadrová elektráreň je v princípe tepelná elektráreň, ktorá produkuje teplo štiepením uránu a následne ho premieňa na elektrickú energiu. Nevýhodou všetkých tepelných elektrární je fyzikou daná účinnosť tejto premeny, čo znamená, že značnú časť vyrobeného tepla je potrebné odviesť preč, na čo sa zvyčajne využíva voda. Zatiaľ na chladenie nemáme iné riešenie.

Práve tu vznikajú riziká, ako ukázala situácia vo Francúzsku, kde museli byť reaktory odstavené z dôvodu nízkej hladiny riek a zároveň príliš vysokej teploty vody. Vypúšťanie ďalšej ohriatej vody do už prehriatej rieky je totiž škodlivé pre vodné ekosystémy. Pri plánovaní nových projektov sa teda musí počítať s tým, že niektoré v minulosti vhodné lokality už nemusia byť vyhovujúce, zatiaľ čo iné sa naopak môžu stať vhodnými.

Martin Venhart je jadrový fyzik a predseda Slovenskej akadémie vied

Od utajovanej technológie k znižovaniu priemyselných emisií

V Európskej únii sa čoraz viac hovorí o malých modulárnych reaktoroch. O akú technológiu ide?

Malé modulárne reaktory (SMR) sú nová prichádzajúca technológia. Ich filozofia nevychádza zo zmenšovania konvenčných reaktorov, ale skôr z koncepcie reaktorov používaných v jadrových ponorkách a lodiach, ako sú ľadoborce. Sú navrhnuté tak, aby sa v nich nemuselo meniť palivo počas celej doby životnosti, čo výrazne zjednodušuje ich konštrukciu a prevádzku. Myšlienka SMR spočíva v tom, že celý reaktor sa vyrobí v továrni ako prefabrikát a na miesto určenia sa privezie už hotový.

Aké je hlavné využitie SMR okrem výroby elektriny a prečo je to taký prelom?

Hlavnou výhodou SMR je ich využitie na výrobu tepla pre priemysel, napríklad pre chemické továrne, ktoré potrebujú veľké množstvo takzvaného industriálneho tepla. V súčasnosti sa toto teplo vyrába spaľovaním fosílnych palív, pretože vyrábať ho elektrinou z veľkej jadrovej elektrárne je extrémne neefektívne. Pri premene tepla na elektrinu, transformácii a prenose sa stratí toľko energie, že do fabriky sa dostane len 5 až 10 percent pôvodného tepla.

Umiestnením malého reaktora priamo do priemyselného areálu by sa teplo vyrábalo priamo na mieste s minimálnymi stratami. Keďže emisie z industriálneho tepla tvoria až 80 percent všetkých emisií CO2 na svete, vyriešenie tohto problému by znamenalo obrovský prelom v znižovaní emisií.

Ak je to teda už osvedčená technológia, kde je problém s jej komerčným nasadením? Je to ten problém „vajce a sliepka“, že reaktory budú lacnejšie až pri sériovej výrobe, do ktorej sa nikto nepúšťa pre riziko?

Problém nie je technický, ale skôr legislatívny a schvaľovací, keďže ide o novú, donedávna utajovanú technológiu, s ktorou je potrebné získať skúsenosti. Podľa môjho názoru treba postaviť prvé reaktory v areáloch už existujúcich jadrových elektrární, kde sú skúsenosti a infraštruktúra. Nerobil by som hneď to, že to umiestnime do chemickej fabriky. Je to predsa len nová jadrová technológia a musíme s ňou získať skúsenosti.

Akútny nedostatok ľudí podkopáva jadrové plány Slovenska

Aké sú konkrétne plány na výstavbu SMR na Slovensku?

Na Slovensku má investičný plán francúzska spoločnosť, ktorá chce po spustení prvých reaktorov vo Francúzsku vybudovať šesť reaktorov štvrtej generácie napríklad aj v areáli elektrárne v Jaslovských Bohuniciach. Táto lokalita je ideálna vďaka existujúcej infraštruktúre, skúsenému personálu, školám pripravujúcim odborníkov a vysokej akceptácii jadrovej energetiky miestnou verejnosťou.

Aké sú hlavné výhody SMR z hľadiska bezpečnosti, odpadu a stability siete?

Keďže sú reaktory menšie a majú nižší výkon, v prípade poruchy je obrovský rozdiel, či je potrebné uchladiť výkon 3 GW alebo 30 MW. Zároveň produkujú menej paliva a menej odpadu. Reaktory štvrtej generácie, o ktorých sa uvažuje aj na Slovensku, budú navyše schopné využívať vyhorené palivo z existujúcich elektrární.

Decentralizovaná výroba energie tiež zvyšuje bezpečnosť a odolnosť siete, ako ukazuje situácia na Ukrajine, kde stačí zničiť rozvodňu alebo prenosové linky a celá centralizovaná elektráreň je vyradená.

V akom časovom horizonte môžeme očakávať prvé SMR a čo je najväčšou prekážkou ich zavedenia na Slovensku?

Prvé funkčné SMR by mohli byť v prevádzke v horizonte päť až desať rokov. Kľúčovou výzvou a najväčšou nevýhodou jadrovej energetiky na Slovensku je však akútny nedostatok kvalifikovaných ľudí na všetkých úrovniach, od stredných škôl až po univerzity. Pokiaľ sa nenaštartuje vzdelávací systém, o päť rokov môžeme mať problém udržať v chode aj existujúce reaktory, nieto ešte stavať nové.

Jadrová fúzia: Kapitál do výskumu mení rovnicu

Ako je to s jadrovou fúziou a kedy môžeme očakávať jej komerčnú dostupnosť?

Medzi fyzikmi koluje žartovná rovnica X = Y + 30, kde Y je rok, v ktorom sa pýtate, a X je rok, kedy bude fúzia realitou, teda vždy o 30 rokov. Z vedeckého hľadiska sa na tom zatiaľ nič nezmenilo, no politický a biznisový pohľad je diametrálne odlišný a tieto komunity vnímajú fúziu ako prichádzajúcu technológiu. Vďaka tomuto optimizmu prúdi do výskumu obrovské množstvo súkromného rizikového kapitálu.

Aký je aktuálny stav výskumu a čo sú hlavné technologické a spoločenské výzvy?

Problém už nie je vo fyzike, tá je vyriešená, ale v technológii. Súkromné firmy sa zameriavajú na riešenie čiastkových technologických problémov, čo môže spomínanú rovnicu nakoniec zmeniť a to číslo 30 sa začne zmenšovať. Stále je však otvorených mnoho otázok, napríklad ohľadom materiálov. Už teraz treba myslieť na to, aby fúzna energia nebola odmietnutá verejnosťou podobne ako štiepne reaktory. Nemôžeme hovoriť o bezpečnosti niečoho, čo ešte neexistuje.

Vieme si teda už predstaviť, ako bude fúzny reaktor vyzerať?

V hre je niekoľko koncepcií. Prvým sú zariadenia, ktoré sa volajú Tokamaky alebo stelarátory, kde je plazma udržiavaná magnetickým poľom. Rozdiel medzi nimi je v spôsobe, ako sa generuje to magnetické pole. Potom je laserovo udržiavaná fúzia, kde boli za posledné roky prelomové výsledky, ale tam sme podľa mňa ešte výrazne ďalej od zdroja energie.

Slabina Slovenska je palivo

Ako je na Slovensku vyriešená otázka dlhodobého úložiska vyhoretého paliva a nakoľko je táto téma urgentná?

Vybudovanie hlbinného úložiska je historický dlh Slovenska, ktorý budeme musieť v budúcnosti vyriešiť. Zatiaľ to však nie je kriticky urgentné, pretože všetko vyhorené palivo sa nachádza v medziskladoch priamo na území elektrární. Navyše, ukladať toto palivo permanentne by bola škoda, keďže bude využiteľné v reaktoroch štvrtej generácie.

Nový jadrový zdroj má stáť miliardy. Do akej miery je táto investícia realistická a nevyhnutná?

Nový veľký jadrový zdroj, ktorého cena sa odhaduje na 15 miliárd eur, nie je v skutočnosti novým zdrojom, ale náhradou za dosluhujúcu elektráreň V2 v Jaslovských Bohuniciach, ktorej životnosť sa skončí okolo roku 2045. Nový zdroj bude len o necelých 20 percent výkonnejší. Čiže to, čo získame navyše, je len malá časť. Keďže predpokladáme, že bude rásť spotreba, neviem, kto si zodpovedne trúfne odhadnúť, aká bude cena elektrickej energie v roku 2045.

Jadrová energetika je závislá od dodávok paliva. Kde vidíte najväčšiu zraniteľnosť Európy a Slovenska v tomto smere?

V globalizovanom svete budeme vždy od niečoho závislí. Obrovské zásoby uránu má Austrália, Kanada či Kazachstan. Slabinou Európy a Slovenska je však nedostatok kapacít na obohacovanie uránu a výrobu palivových tyčí, najmä pre špecifické reaktory typu VVER-440, ktoré na Slovensku prevádzkujeme a ktorých palivo je veľmi náročné na výrobu. Doteraz nebol dôvod hľadať alternatívneho výrobcu a je ich veľmi málo na svete.

Ideálny mix pre Slovensko

Hovorí sa, že tam, kde je veľa jadra, obnoviteľné zdroje nemajú šancu. Ako sa na to pozeráte?

Jadrová energetika a obnoviteľné zdroje sú dve rozdielne veci. Hoci je aj jadro do istej miery závislé od počasia kvôli chladeniu, nie je to v takej miere ako OZE. OZE majú svoje miesto a význam, ale skôr ako lokálne zdroje, no energetickú politiku štátu by som na nich nestaval.

Spomínali ste nestabilitu OZE. Aké sú ďalšie dôvody, prečo by sa na ne nemala spoliehať energetická politika štátu?

Prvým dôvodom je extrémna nestabilita a závislosť od počasia; priemysel nemôže fungovať len vtedy, keď fúka vietor alebo svieti slnko. Druhým dôvodom je surovinová závislosť, keďže zelená tranzícia si vyžaduje strategické suroviny ako kovy vzácnych zemín, v ktorých je Európa v mnohých prípadoch úplne závislá od Číny. Ak nám Rusko môže vypnúť plyn, Čína nám môže zastaviť dodávky materiálov pre veterné turbíny.

Aké sú najväčšie neriešené problémy spojené s masívnym nasadením OZE, napríklad v oblasti recyklácie a vplyvu na životné prostredie?

Ďalšími problémami sú nedostatočné možnosti skladovania energie v batériách a fakt, že zatiaľ nedokážeme efektívne recyklovať ani veterné turbíny, ani fotovoltické panely po skončení ich životnosti. Taktiež nemáme zodpovedanú otázku, aký dopad na klímu majú obrovské veterné parky; ak akceptujeme teóriu „motýlieho efektu“, nemôžeme tvrdiť, že obrovská točiaca sa turbína nemá žiadny vplyv.

Aký by bol podľa vás ideálny energetický mix pre Slovensko?

Pre Slovensko bude mať v budúcom energetickom mixe dominantnú úlohu jadrová energetika, v ktorej máme tradíciu a potenciál. Možnosti vodnej energie sú na Slovensku už v podstate vyčerpané. Priestor na rast je v solárnej energii, ale skôr v podobe menších, lokálne významných zdrojov, zatiaľ čo potenciál veternej energie na Slovensku nie je veľký. Postupne budeme pravdepodobne opúšťať plyn.

Tento článok je súčasťou Špeciálu: Európska noc vedy 2025: Chaos – hľadanie poriadku v nepredvídateľnom svete (2.10.2025)