Jak změní svět příchod malých jaderných reaktorů?

Jaderné reaktory v malém

Jaderné reaktory možná čeká revoluční zmenšení skrze takzvané reaktory modulární. Ačkoliv nejčastěji se skloňují stran energetiky, možná mají i vícero uplatnění. Na nedávné konferenci ve Vídni zástupci NuScale vypověděli, že malé jaderné reaktory, nejen nutně ty jejich, by mohly přinést změny i do jiných oborů. Konstantní a levná energie by v případě zapojení do uzavřené sítě mohla výrazně zlevnit provoz několika doposud spíše přehlížených typů průmyslu.

Víc než jen elektřina

První z možností je levnější vytváření vodíku jako potenciálního paliva pro čistší silniční vozidla. NuScale však ve spolupráci s vědci z Idaho Nation Laboratory vypracovali studii, podle níž by v případě dedikovaných modulární reaktorů mohla být elektrolýza výrazně levnější, a vodík by se tak mohl stát komerčně smysluplnou ideou. Vodíková auta, která byla trendy na počátku milénia a které poté jako ekologičtější možnost začaly vytlačovat elektromobily, by se tak mohla dočkat comebacku.

Pitná voda i ropa

Ze stejných důvodů potenciálně levnější energie by NuScale mohl zlevnit i desalinaci mořské vody, a dokonce i chod ropných rafinérií. Ačkoliv čistě z ekologických důvodů není zřejmě poslední zmíněný subjekt zrovna kýžený, ropné produkty bychom potřebovali i v utopické éře čistých energií minimálně kvůli materiálům a medicíně. Zapojení modulárních reaktorů do chodu rafinérií by podle kalkulací NuScale přitom zredukovalo emise oxidu uhličitého z dané rafinérie až o 40 procent. Potenciálně levnější a nízkoemisní energie by se tak mohla vyplatit nejenom pro boj s antropogenní změnou klimatu, ale přinést i řadu novinek pro průmysl, které by jen málokdo očekával.

V čem je "modulární" reaktor lepší?

Energie z jaderného štěpení stále mnoho lidí straší, modulární reaktory však odpovídají na většinu z daných obav technologickým řešením. Ilustrujme si to na dvou základních nešvarech vytýkaných jádru – riziku roztavení reaktoru a ceně stavby. Oproti klasickým jaderným reaktorům v duchu bloků Temelína je typický reaktor NuScale co do výkonu zhruba desetinový. Může to působit jako nevýhoda, ale v praxi se od toho očekává naopak série bonusů stran bezpečnosti. Především nižší výkon štěpné reakce znamená, že reaktor je možné chladit i pasivně skrze přirozenou cirkulaci vody. To znamená, že nehoda na způsob fukušimské elektrárny, kde vypadlo vlivem tsunami aktivní chlazení, není v případě reaktoru NuScale možná.

Dal by se sice vymyslet nějaký absurdní scénář, kdy by stále bylo možné vodu v reaktoru vypustit a chlazení by poté samozřejmě ustalo. Ale i v podobné situaci by NuScaly měly tu výhodu, že menší množství štěpného materiálu by hrozilo menšími škodami i v okamžiku roztavení reaktoru.

Princip NuScalu jde také na ruku ekonomice stavby a provozu. Předpřipravené bloky s reaktory mají usnadnit údržbu a montáž do betonových bloků, což řeší i kritiku ceny stavby jaderných elektráren. NuScale by mohl samozřejmě dávat stejně energie jako Temelín, ale namísto dvou bloků by jich měl dvacet. Každý reaktor by však přesto sliboval snazší montáž a provoz. Alespoň tedy teoreticky. První reálné prototypy mají vzniknout po osmi kusech v roce 2023, poté se uvidí, zdali teorie modulárních reaktorů NuScale obstojí v praxi, anebo nikoliv. I pokud budou reaktory fungovat, jak se očekává, zdaleka nemá modulární design vyhráno.

Čekání na Godota

Existuje samozřejmě rovněž riziko, že reaktory značky NuScale jsou jen "módní vlnou", která přejde jako vlny jiné. Projekt již sice podpořilo americké ministerstvo energetiky, nedávno spolupráci s NuScale oznámil i ČEZ, což naznačuje nárůst investic. Jenže investice jsou dvousečnou zbraní – nynější optimismus může v případě nečekaných (a momentálně nepravděpodobných) konstrukčních problémů rychle opadnout. S tím by mohly opadnout i jednodušší reaktory.

NuScale sice není jedinou společností, která modulární konstrukci řeší, značně do technologie investuje i Čína. Ale jako u každé prognostiky, momentální nástup modulárních reaktorů je a bude až do realizace stále jen odhad. Tím spíše, že zejména v západních zemích je veřejné míněné vůči jaderné energetice stále velmi negativní. Na obzoru jsou sice i další nápady, jak z jádra získat elektřinu, ale právě kvůli vox populi nakonec nemusí plody dávat žádný z nich.

Nejaderná energie

Pokud však přijdeme o jádro, je otázkou, co může futuristická energetika přinést. Obnovitelné zdroje jsou na tom totiž co do uhlíkové stopy hůře – musely by vzniknout v tak masivním množství a musely by je doplnit tak početná úložiště, že by jejich stavba jako páteře energetiky nejspíše ekologii zase tolik nepolepšila. Šlo by stále o lepší volbu než uhlí, spolu s tím ale i volbu mnohem dražší. Je proto otázkou, zdali by dlouhý přechod na obnovitelné zdroje v této podobě v průběhu nezkrachoval z ekonomických a/nebo politických důvodů. To neznamená, že obnovitelné zdroje nemají svůj smysl, u některých jižněji položených států například solární elektrárny mají vyšší efektivitu, soběstačné domy s panely zase můžou ulevit síti, ale jako se vším je to s nimi složitější, než se předstírá.

Pokud chceme ale nejen snížit uhlíkovou stopu, leč zároveň při tom také nepřijít na buben, kdesi v dáli se tak na nás směje snad jen fúzní energie. Optimisticky bychom se tak fúze pro pohánění žárovek mohli dočkat někdy v roce 2060 až 2070. Fúze by samozřejmě byla revoluční změnou, protože by umožnila získávat velké množství energie de facto z vody za nulové radiace, rizika katastrofy i emisí (krom stavby reaktorů). Ovšem jakkoli to zní optimisticky, reálně se s fúzí počítat nedá.

Text: Ladislav Loukota