Sobolewski: Energia jądrowa może dać ciepło przemysłowe i… wodór
Dyrektor departamentu energii jądrowej dr Józef Sobolewski opowiada BiznesAlert.pl o perspektywie rozwoju technologii HTR w Polsce.
BiznesAlert.pl: Czy program HTR będzie uzupełnieniem programu elektrowni jądrowej?
Józef Sobolewski: Zależy jak na to spojrzymy. Budowa elektrowni jądrowej i wdrożenie reaktorów wysokotemperaturowych HTR to dwa – niezależne programy o różnym stopniu rozwoju, które będą realizowane równolegle, nie wpływając na siebie nawzajem. Elektrownia jądrowa to duże reaktory III/III+ generacji służące wytwarzaniu energii elektrycznej, zaś reaktory HTR to małe (kilkudziesięciokrotnie mniejsze od klasycznych energetycznych) reaktory najnowszej IV generacji.
Po co Polsce reaktory HTR?
Przemysł chemiczny i petrochemiczny potrzebuje pary technologicznej o bardzo wysokiej temperaturze. W tej chwili pozyskuje ją poprzez spalanie węgla, gazu i innych węglowodorów. W przyszłości źródłem ciepła przemysłowego mogą być bezemisyjne reaktory HTR. Dzięki temu możemy zmniejszyć zależność od importu gazu oraz, co być może ważniejsze, obniżyć emisyjność polskiej gospodarki. Reaktory HTR mogą być ponadto doskonałym produktem eksportowym.
Co w razie rozwoju HTR zrobimy z gazem, który chcemy sprowadzać z Bramy Północnej?
Podstawą bezpieczeństwa energetycznego jest dywersyfikacja dostaw, a więc sprowadzimy gaz w ilościach i na warunkach nam odpowiadających. Obecnie gaz ziemny, wykorzystywany jest w branży chemicznej, zarówno jako surowiec chemiczny, jak i źródło ciepła. Sprowadzamy go głównie z kierunku wschodniego. Wdrożenie wysokotemperaturowych reaktorów HTR to możliwość zastąpienia gazu, jako źródła ciepła, na wiele dziesiątek lat. Źródła, niezależnego od cen gazu na rynkach światowych i jego dostępności przez kilka dekad.
Czy reaktory wysokotemperaturowe HTR to dla człowieka mniej zaznajomionego z technologią po prostu elektrociepłownie jądrowe?
To nie do końca tak. Używanie tego typu reaktorów do klasycznego ogrzewania nie będzie uzasadnione ekonomicznie, w porównaniu z reaktorami lekkowodnymi. Można powiedzieć, że reaktory HTR to małe elektrociepłownie dla przemysłu, źródło ciepła technologicznego do zastosowania np. w branży chemicznej i innych branżach wykorzystujących ciepło o temperaturze ponad 500 stopni Celsjusza. W klasycznym reaktorze lekkowodnym w elektrowni czynnik chłodzący, czyli woda, jest ograniczeniem dla uzyskiwania temperatury powyżej 300 stopni Celsjusza. W wielu procesach chemicznych potrzebujemy znacznie wyższych temperatur, na przykład rzędu 550 stopni w przemyśle chemicznym i petrochemicznym. Przy takiej temperaturze użycie wody w reaktorze i utrzymanie jej w stanie przegrzanym ze względu na ciśnienie jest praktycznie niemożliwe. Dlatego reaktor HTR nie jest chłodzony wodą, ale gazem np. helem. Pozwala to na osiągnięcie na wyjściu z reaktora temperatury 700 stopni Celsjusza. Są też projekty wykorzystujące inne czynniki chłodzące np. płynne metale, jak sód czy ołów.
Jak wdrożyć tę technologię w Polsce?
Technologia reaktorów wysokotemperaturowych jest znana od 40 lat, choć nie w zastosowaniu czysto komercyjnym. W przyszłym roku Chiny uruchomią swój pierwszy komercyjny HTR, jednakże w wersji do produkcji tylko energii elektrycznej. W Polsce mamy już odpowiednią infrastrukturę do rozwoju takiej technologii w NCBJ w Świerku, gdzie pracuje reaktor badawczy Maria a sam ośrodek może się pochwalić wynikami prac badawczych i komercyjnych na skalę światową.
Czy to się będzie opłacać? Czy będzie taniej?
Przeprowadzone symulacje wskazują, że tak. Dużo będzie zależało od opłaty za emisję CO2 w Unii Europejskiej i ceny samego surowca. Jeśli ceny będą wyższe, to szybko okaże się, że ciepło przemysłowe pozyskiwane z reaktorów HTR będzie bardzo tanie w porównaniu z rosnącymi opłatami za używanie paliw emisyjnych.
Gdzie w Polsce opalanej węglem zmieścimy przemysłowe ciepłownictwo jądrowe?
Naszym celem nie jest konkurowanie z węglem, a raczej współdziałanie. O wszystkim będzie decydowała ekonomia i uwarunkowania zewnętrzne, zwłaszcza w długiej perspektywie czasowej. Ważne jest zagwarantowanie naszemu krajowi niezależności energetycznej właśnie w długiej perspektywie. Proszę pamiętać, że uran to powszechnie występujący pierwiastek, a nasz pierwszy reaktor komercyjny HTR to lata po 2030. To wciąż technologia wymagająca prac badawczych i wdrożeniowych, ale nie tylko. Na przykład w polskim prawie mamy zapis o tym, że reaktory jądrowe muszą być lekkowodne. Będzie zatem potrzebna zmiana prawa na wielu poziomach. To wszystko niestety potrwa.
Kiedy powstanie spółka celowa do programu HTR zapowiadana przez ministerstwo energii?
Na początek nie mówimy o spółce prawa handlowego, ale ten podmiot jest już prawie faktem. Formalnie powstanie zapewne w ciągu kilku tygodni. Mamy chętnych do udziału w tym przedsięwzięciu, także partnerów zagranicznych zza oceanu i z Dalekiego Wschodu. Nie obawiamy się tutaj kapitału zagranicznego. Musimy jednak pamiętać, że największą wartość intelektualną będzie miał sam projekt takiego reaktora i będziemy zabiegać o to, aby w jak największym stopniu pozostał on w polskich rękach. Wdrożenie reaktora HTR to bardzo dobry przykład inwestycji w nowoczesne technologie, w rozwój polskiej myśli technicznej i gospodarkę opartą na wiedzy, wpisany w plan Morawieckiego. Na pierwszym etapie chcemy zbudować reaktor testowy w Świerku, gdzie już teraz znajduje się niezbędna do tego infrastruktura. Pierwszy reaktor komercyjny może być gotowy około 2031 roku. Na koniec chciałbym dodać, że wdrożenie reaktora HTR jest perspektywiczne jeszcze z innego powodu. W przyszłości, chcielibyśmy uzyskać w reaktorze temperaturę 1000 stopni Celsjusza. Taki reaktor mógłby być wykorzystywany do produkcji paliwa przyszłości jakim jest wodór.
Rozmawiał Wojciech Jakóbik
