Lipka: Atom i wodór mogą współpracować
Epidemia koronawirusa choć nieco odracza w czasie zasadnicze decyzje dotyczące polskiej energetyki, to jednak nie likwiduje problemów związanych z produkcją energii. Nie zmienia także na dalszą metę problemów i kłopotów związanych z zatruciem środowiska naturalnego. A przecież umierających z powodu zatrucia powietrza jest znacznie więcej, niż z powodu epidemii wirusowych – pisze mgr inż. Jerzy Lipka.
Kształt polskiej energetyki
Polska energetyka jest oparta na węglu, a jego spalanie uzupełnione jest jedynie w pewnym stopniu energetyką wiatrową i w bardzo niewielkim gazową oraz wodną. Ta ostatnia jest raczej marginesem, podobnie jak mimo wszystko fotowoltaika, rozwijająca się dość dynamicznie dzięki dotacjom. W polskim systemie energetycznym rozpaczliwie brakuje dużych, bezemisyjnych źródeł energii, których rolę w innych krajach spełnia energetyka jądrowa.
Ten kształt energetyki nie tylko odpowiada w dużej części za zanieczyszczenie środowiska, ale i nie zapewnia energetycznego bezpieczeństwa, co tak jaskrawo okazało się latem 2015 roku, gdy nasz system energetyczny od katastrofy uratowały dostawy energii głównie z ukraińskich elektrowni atomowych.
Oczywiście lobbyści różnej maści usiłują wykorzystać obecną epidemię dla swoich korzyści. Ich głównym celem jest utrącanie konkurencji na rynku energetycznym, poprzez polityczne decyzje eliminujące konkurencyjne technologie z rynku, lub niedopuszczenie jej do rozwinięcia się. I nie ma się co oszukiwać, obecna struktura wytwarzania energii w Polsce jest właśnie wynikiem działania lobbystycznych układów w ciągu ostatnich 30 lat, a nie żadnych naturalnych procesów rozwojowych w sektorze. Polityka, a nie zdrowy rozsądek i społeczne potrzeby, ma tu niestety decydujące znaczenie.
Złagodzenie wymogów UE i nienowoczesne technologie
Tak więc nawet na energetycznych portalach pojawiają się głosy, że koronawirus ma sprawić złagodzenie w UE wymogów dotyczących ograniczenia emisji i ochrony środowiska. Co za tym idzie nasza polityka energetyczna nie musi już aż tak bardzo prowadzić do zmiany dotychczasowych, nienowoczesnych technologii wytwarzania energii, a dominować też winna energetyka o małych kosztach inwestycyjnych, często produkująca energię w bardzo drogi sposób. Dodatkowo niezbyt ekologiczny, o czym nie mówi się tak wiele na głos.
Stop zmianom, skoro mamy epidemię, to zachować należy status quo. Inny rodzaj lobbingu z kolei akcentuje wyłączną konieczność rozwoju wyłącznie drobnych źródeł energii – „energetyki prosumenckiej” przy negowaniu konieczności budowy dużych źródeł energii.
Sugestie podobne są szkodliwe z punktu widzenia społeczeństwa, a byłoby prawdziwą katastrofą na długą metę, gdyby decydenci pod wpływem emocji i stresu spowodowanego stratami gospodarczymi posłuchali tego typu nawoływań. Cenę zapłacilibyśmy wszyscy. Po okresie kryzysu gospodarka musi się odrodzić, a szybszy wzrost ekonomiczny będzie tylko kwestią czasu. Zapotrzebowanie na energię wróci wraz z tym. Inne założenie to założenie degrengolady i końca ludzkości, a przynajmniej naszego kraju.
Technologie wodorowe
Wracając do technologii wodorowych, którą to tematykę poruszyłem w poprzednim artykule, nie po to sygnalizowałem trudności i problemy w rozwoju branży, by negować konieczność jej istnienia. Przeciwnie, uważam inwestycje w technologie wodorowe za pożyteczne i korzystne dla kraju na dalszą metę. Pod warunkiem, że rozwijać będziemy równolegle również inne dziedziny, także wytwarzanie energii z rozszczepienia a później syntezy jąder atomu. Tak, abyśmy w każdej sytuacji i każdym scenariuszu tą energię mieli, zamiast stawiania wszystkiego na jedną kartę. Bo to ostatnie, tak jak przy typowym hazardzie, okaże się katastrofą, jeśli nasza jedyna karta będzie chybiona.
Wracając także do sprawy opłacalnego wytwarzania wodoru jako pierwiastka, energetyka jądrowa może być tu niezwykle pomocna. Chodzi o reaktory wysokotemperaturowe, mogące mieć zastosowanie w wytwarzaniu ciepła przemysłowego, ale też pozyskiwania wodoru na wielką skalę. Typ reaktora HTGR chłodzony helem, może wytwarzać ciepło w celu przemysłowego wykorzystania do 800 st C. Obecnie aż 95 procent wodoru produkuje się za pomocą reformingu parowego gazu ziemnego czyli metanu. Proces termiczno-chemiczny rozkłada wodę metodą wiązania wodoru w związek, w którym może on być łatwo zdysocjowany cieplnie, jak choćby wodorek jodu.
W cyklu produkcji wodoru w reaktorach wysokotemperaturowych wykorzystuje się kwas siarkowy i wodorek jodu. Następuje tu reakcja rozkładu kwasu siarkowego na dwutlenek siarki, wodę i tlen. Ale aby proces był efektywny, wymagana jest temperatura 850 st C. Wykorzystując tu ciepło z reaktora HTGR czyli 800 st C oszczędza się duże ilości gazu ziemnego, a w przyszłości osiągnięcie nieco wyższej temperatury w tych reaktorach w wyniku usprawnienia cyklu siarkowo-jodowego lub elektrolizy wysoko-temperaturowej pozwoli wyeliminować całkowicie emisję dwutlenku węgla.
Problemem, który trzeba będzie rozwiązać, jest kwestia materiału, z którego zbudowany byłby taki reaktor, i w którego wnętrzu temperatury przekraczają 800 stopni. Stal takich temperatur nie wytrzymuje, stąd do produkcji wielu elementów trzeba stosować drogie stopy niklowe i tytanowe. Można też używać czasem elementów ceramicznych.
Natomiast w procesach przemysłowych temperatura 800 stopni Celsjusza jest w zupełności wystarczająca, stad reaktory wysokotemperaturowe eliminowałyby w wielkim stopniu gaz ziemny całkowicie go zastępując. Jest to korzystne dla społeczeństwa Polskiego, bo nasz kraj dużych zasobów gazu ziemnego nie ma, a unikamy przy tym emisji. Program rozwoju reaktorów wysoko-temperaturowych realizowany jest w Polsce w Narodowym Centrum Badań Jądrowych, we współpracy z Japończykami. W planach jest zbudowanie najpierw reaktora doświadczalnego tego rodzaju, o niewielkiej mocy, a potem komercyjnego o mocy 165 MW. Dodajmy, że program ten jest całkowicie odrębny od programu PPEJ, budowy w naszym kraju dużych energetycznych reaktorów jądrowych lekko (albo ciężko) wodnych typu PWR, BWR , bądź HWR, te mają bowiem służyć do produkcji energii elektrycznej.
Oczywiście, proces zamiany tradycyjnego spalania węgla i gazu w procesach przemysłowych na reaktory wysokotemperaturowe, nie będzie się podobał nikomu, kto dziś zarabia na sprzedaży powyższych surowców. Tak więc interes społeczny, a interesy branżowe i grupowe to dwie zupełnie różne sprawy, często ze sobą sprzeczne.
Lipka: Wielokierunkowość rozwoju, czyli wodór obok a nie zamiast atomu
