Marek Ruščák, vedoucí projektového týmu Energy Well
Projektový tým Marka Ruščáka z Centra výzkumu Řež si v lednu nechal u Úřadu průmyslového vlastnictví patentovat reaktor Energy Well, který spadá do kategorie tzv. malých modulárních reaktorů. Jeho experimentální verze by měla být hotová do deseti let, už dnes budí pozornost jaderných fanoušků i potenciálních investorů.
Velká rodina malých modulárních reaktorů
Definice malého reaktoru (Small Modular Reactor – SMR) hovoří o maximálním výkonu jednotky do 300 MWe. Modularita pak znamená fyzické uzavření jednotlivých částí do kompaktních celků, umožňujících sériovou výrobu v továrně a následnou přepravu zkompletovaných částí do místa instalace. Většinově je pak umístění vlastního jaderného „ostrůvku“ projektováno pod zem. Rodina aktuálně vyvíjených SMR je široká, zahrnuje kolem čtyřiceti typů projektů. V reálném provozu nebo před spuštěním už jsou malé reaktory, které jsou „pouze“ zmenšenou variantou provozovaných vodních bloků — například plovoucí Akademik Lomonosov, americký NuScale Power nebo argentinský projekt CAREM. Hlavní vlna těchto projektů však teprve přichází v rámci čtvrté generace reaktorů. Liší se typy chlazení i paliva, ale všem je společná vysoká pasivní jaderná bezpečnost (vycházející z konstrukce), případně inherentní bezpečnost, která vychází přímo z fyzikálních vlastností komponent (jako je to u našeho Energy Well).
Jaderné stavebnice v hledáčku investorů
Předpoklad sériové výroby, snížení počtu dodatečně instalovaných bezpečnostních prvků, šance „řetězit“ instalace i odhadované nižší nároky na běžnou provozní údržbu přitahují už dnes pozornost potenciálních investorů. Navíc možnost systémy SMR rychle přesměrovat na různé typy produkce podle aktuální energetické potřeby je, při současném rostoucím tlaku na variabilitu zdrojů, také atraktivní. Pokud konečně jádro dostane jednoznačný nízkoemisní provozní štítek, můžeme SMR považovat za jednu z reálných energetických budoucností. Koneckonců — i naše Státní energetická koncepce
z roku 2019 už s malými reaktory počítá.
Technologie Energy Well
Hlavní myšlenkou konstrukce palivové zóny reaktoru Energy Well je využití speciálních tekutých solí (tzv. FLiBe) jako chladiva. Zařízení by pak mělo v běžném provozu dosahovat výkonu 20 MWt a díky solnému typu chlazení a palivu, moderovanému grafitem, zajistit vysokou inherentní jadernou bezpečnost. Rozměrem by Energy Well mohl zabírat plochu cca 120 čtverečních metrů a palivo, resp. primární okruh, by bylo potřeba měnit asi jednou za sedm let. Materiálový výzkum ke konceptu Energy Well běží už deset let, protože vzhledem ke korozivním vlastnostem tekutých solí je výběr a testování projektovaných materiálů pro jeho úspěch zásadní. Vlastní vývoj reaktoru začal před čtyřmi lety.V mezidobí proběhla i ekonomická studie, která ověřila finanční stránku možného komerčního uplatnění.
Držme si v Česku palce
Na základě českého patentu začal projektový tým připravovat první experimentální jednotku (tzv. Mock-up). Bude sloužit pro ověření designu a základních fyzikálních vlastností — materiálové kompatibility, termohydrauliky a dalších. Experimentální jednotka by měla být funkční do deseti let. Na ni pak naváže projekt vlastního jaderného demonstrátoru (zmenšený model), který bude plnohodnotným simulátorem provozu zařízení.
Jakkoliv je v současné době v běhu už i přihláška mezinárodního patentu, finální výroba je zatím poměrně vzdálenou budoucností. Pokud se však týmu v Řeži podaří dotáhnout projekt Energy Well do komerční licence, bude to pro český průmysl znamenat obchodní příležitosti s vysokou přidanou hodnotou a významně to podpoří rozvoj národních jaderných kompetencí.
Alena Rosáková
Skupina ÚJV
