AI postavila Američany před bezprecedentní výzvu: bezpečně zprovoznit roky spící reaktory
Zářijové oznámení společnosti Microsoft, že uzavřela dvacetiletou smlouvu na odběr elektřiny z nechvalně známého místa, vyvolalo velkou pozornost. Nehoda v pensylvánské elektrárně, kdy se částečně roztavil jeden reaktor, byla nejhorším jaderným incidentem ve Spojených státech a patřila mezi nejvážnější v historii jaderné energetiky. Společnost Constellation Energy tam sice plánuje znovu rozjet druhý blok, který bezpečně sloužil až do roku 2019 a uzavřen byl „pouze“ z ekonomických důvodů, ale ani to nebude jednoduchý proces.
„Je v tom obrovská symbolika. Místo největšího selhání tohoto odvětví se nyní může stát místem jeho znovuzrození,“ citoval list New York Times (NYT) Josepha Domingueze, ředitele Constellation Energy, největšího jaderného operátora v zemi. Three Mile Island ale není jediná elektrárna, která by mohlo znovu ožít od roku 2028. Americké ministerstvo energetiky nedávno definitivně schválilo úvěrovou záruku ve výši 1,5 miliardy dolarů na obnovení vyřazeného jaderného zdroje Palisades v Michiganu.
Ministerstvo zemědělství k tomu poskytlo místním zákazníkům granty na nákup elektřiny z Palisades v hodnotě 1,3 miliardy dolarů. Firma Holtec International by díky tomu chtěla zprovoznit reaktor, který stojí nečinně od roku 2022, už v příštím roce. „Pokud víme, je to ve světovém měřítku poprvé, co se o něco takového pokoušíme,“ uvedl podle časopisu Nature Jason Kozal, šéf divize bezpečnosti reaktorů v regionální kanceláři Komise pro regulaci jaderné energie (NRC) v Illinois.
Nároky datových center budou velké
A není vůbec vyloučené, že se zjeví i další plány na jaderný restart. Mezinárodní agentura pro energii (IEA) odhaduje, že spotřeba elektřiny datových center, umělé inteligence a sektoru kryptoměn se do roku 2026 zdvojnásobí. Třetina datových center připadá na USA a organizace očekává, že jejich odběr vzroste ze čtyř procent celkové americké spotřeby elektrické energie v roce 2022 na šest procent v roce 2026. Americké ministerstvo energetiky přitom předpokládá, že se poptávka po elektřině v příštích letech v zemi zvedne o patnáct procent, mimo jiné i kvůli rozvoji elektromobility.
A USA i kvůli klimatickým závazkům firem potřebují zdroj, který je nízkoemisní a je stabilně k dispozici 24 hodin denně, což není případ energie ze slunce a větru. „Je neuvěřitelné vidět, jak se jaderná energie stala součástí této debaty způsobem, který se dříve neděl,“ řekl NYT David Turk ze zmíněného ministerstva. Ve Spojených státech, kde je stále v provozu téměř stovka jaderných reaktorů, byly sice v posledních dvou letech dokončeny dva nové bloky elektrárny Vogtle, výstavbu však provázely velká zdržení a obrovské bobtnání rozpočtu. Není proto překvapivé, že se rozjezd starších bloků jeví jako přitažlivá možnost.
V uplynulé dekádě jich bylo v zemi vyřazeno z provozu zhruba tucet. S hospodářskými potížemi se potýkaly zejména nákladově méně efektivní provozy s jediným reaktorem, k nimž patří i dva zmíněné, u nichž se plánuje obnova. Někde už proces likvidace pokročil příliš daleko, v některých případech je ale opatrný restart ještě možný. Constellation a Holtec však mají před sebou spoustu práce. „Jakmile se jaderná elektrárna vypne, její opětovné spuštění se snadno ukáže jako velmi obtížné. Stejně jako u auta, které necháte stát na dvoře, očekáváte, že u něj dojde k nějaké degradaci,“ konstatoval ve svém textu o obnově reaktorů Massachusettský technologický institut (MIT).
Protože byly spící reaktory výslovně určené k vyřazení, nekonaly se v nich žádné bezpečnostní kontroly. Firmy teď musejí projít složitým procesem udělování licencí, dozoru a posuzování dopadů chodu na životní prostředí. Odborníci varují, že jakékoli kovové části mohou být poškozeny korozí, a že tedy bude nutné zkontrolovat i veškeré dráty a kabely. Velkým problémem může být stav parních generátorů, které jsou zvlášť choulostivé, vyžadují pravidelnou údržbu a zároveň patří k nejdražším komponentům elektrárny.
Reaktor je v horším stavu, než se čekalo
Constellation uvedla, že by na svém reaktoru potřebovala vyměnit hned několik důležitých součástí. Holtec připustil, že stav koroze v Michiganu dalece předčil předpoklady vycházející z provozní historie. Inspekce odhalily už stovky drobných prasklin v trubkách obou parogenerátorů, které bude nutné opravit. Firma přesto věří, že se jí podaří plánovaný harmonogram dodržet.
Objevují se však hlasy, že ne všechno půjde podle plánů. Pozornost vzbudily zejména výroky někdejšího technického ředitele Palisades Alana Blinda, který byl ve funkci v letech 2006–2013. Podle něj bude tento reaktor těžké rychle zprovoznit, protože už před zavřením nebyl v nejlepším stavu.
„Jsem projaderný, ale vybrali si špatného koně,“ řekl Blind Reuters. Provoz měl podle něj kvůli svému blížícímu se důchodu výjimky z bezpečnostních standardů, jaké musí splňovat modernější elektrárny. Týkaly se údajně mimo jiné rizika zemětřesení či požáru. „Obávám se, že NRC umožní restart Palisades, aniž by trvala na tom, že budou vyřešeny všechny obecné bezpečnostní problémy,“ dodal Blind. Mluvčí Komise pro regulaci jaderné energie však v reakci uvedl, že NRC společnosti Holtec kontrolu zastaralých technologií uloží.
Další potíž může představovat manipulace s vyhořelým palivem, ale také pořizování nového. Spojené státy se nyní snaží vymanit ze závislosti na Rusku a s obtížemi budují vlastní dodavatelský řetězec obohaceného uranu. Prezident Joe Biden letos podepsal na dovoz této suroviny z Ruska embargo, které má být plně účinné od roku 2028. Washington ale podezírá Čínu, že se snaží tyto sankce nabourat, nakupuje uran v Rusku pro vlastní použití a svoji produkci vyváží do USA.
Očekává se, že jaderný dozor na základě Palisades kodifikuje pravidla pro obnovování provozu jaderných elektráren. To by mohlo být zajímavé i pro některé další země, včetně evropských. Německo loni dokončilo odchod od jádra, od té doby se však vzhledem k vysokým cenám energií a strádání průmyslu objevují úvahy o znovuzprovoznění nejpozději vyřazených reaktorů. Jisté ale je, že čím déle budou stát, tím bude případný restart složitější.
Západ se bojí, že ho Čína ve fúzi předběhne
Mnohé unijní země se v současnosti pokoušejí budovat nové bloky, Polsko plánuje svůj první. Sedmadvacítka je v tomto tématu silně rozdělená, zhruba polovina členů, včetně Česka, se hlásí do jaderného klubu v čele s Francií. Tyto země vyjadřují obavy z nominace Španělky Teresy Riberaové na místopředsedkyni nové Evropské komise pro čistou, spravedlivou a konkurenceschopnou transformaci, protože je známá svou nechutí k jádru. Politička však naznačila, že nemá v úmyslu rozšíření tohoto zdroje blokovat.
Skutečný jaderný rozvoj se ale zatím odehrává mimo Západ, a to zejména v Číně. Za poslední dekádu vybudovala atomové elektrárny o výkonu 34 gigawattů a dalších 23 reaktorů má rozestavěných. IEA ve své aktuální zprávě předpokládá, že současná globální nukleární kapacita při nejoptimističtějším scénáři do roku 2050 vzroste zhruba 2,5násobně na 950 gigawattů. K úspěchu mají vedle klasických reaktorů přispět i malé modulární reaktory.
Experti podotýkají, že Peking začíná ve výzkumu a vývoji v nukleární oblasti předbíhat Západ a díky štědrému státnímu financování dělá pokroky i v dosažení jaderné fúze. Takové prvenství by dále významně posílilo vliv Pekingu, který se snaží dominovat na poli nízkoemisních zdrojů. Staví a plánuje moderní tokamaky a ve městě Che-fej by měl být příští rok dokončen nový fúzní výzkumný park.
„Nic takového nemáme,“ řekl CNN Andrew Holland z americké Asociace fúzního průmyslu a upřesnil současný stav:. „Laboratoř fyziky plazmatu v Princetonu modernizuje svůj tokamak už deset let. Druhý provozovaný tokamak ve Spojených státech, DIII-D, je třicet let starý stroj. V amerických národních laboratořích nejsou žádná moderní fúzní zařízení.“