Plovoucí jaderné reaktory

Jak zajistit spolehlivou dodávku energie daleko v moři, na ostrově nebo na odlehlém pobřeží? Typickou odpovědí je použití generátorů na fosilní paliva. Ale protože sílí snahy o globální dekarbonizaci energetiky, mohlo by být jednou z odpovědí použití plovoucí jaderné elektrárny (FNPP).

Zájem o instalaci malých modulárních reaktorů (SMR) na čluny nebo plovoucí plošiny roste. Cílem je zajistit čistou elektřinu a teplo pro odlehlá pobřežní místa, dekarbonizovat těžbu ropy a zemního plynu na moři nebo dolování surovin na pobřeží, či dokonce zajistit levnější výrobu elektřiny v lokální síti – snížení nákladů by umožnila sériová výroba v loděnicích. Na sympoziu MAAE o plovoucích jaderných elektrárnách, které se konalo od 14. do 15. listopadu 2023 ve Vídni, diskutovali právníci, jaderní a námořní experti, regulační orgány a průmysloví lídři o výhodách a problémech FNPP a o tom, jakou roli by mohly hrát v boji proti klimatickým změnám.

Plovoucí reaktory již dávno brázdí moře

Jaderná energie se již asi 60 let používá k pohonu námořních lodí (zejména letadlových), ponorek a ledoborců. FNPP se však liší, protože budou vyrábět elektřinu a teplo pro různé aplikace, včetně dálkového vytápění, odsolování mořské vody a výroby vodíku.

V mnoha zemích se dnes aktivně uvažuje o plovoucích jaderných elektrárnách. V rámci diskusí o jejich životaschopnosti a potenciálních aplikacích je však třeba důkladně analyzovat záruky a mezinárodní právní a regulační důsledky.

Akademik Lomonosov ve službě

Plovoucí JE lze postavit v továrně, v loděnici smontovat a dopravit na místo. To vše může urychlit výstavbu a udržet nízké náklady. Kanada, Čína, Dánsko, Jižní Korea, Rusko a USA pracují na návrzích malých námořních modulárních reaktorů, některé jsou již v pokročilém vývoji a Rusko má již od roku 2020 jednu "plovušku" v komerčním provozu na dalekém východě země. Plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov  vyrábí elektřinu a poskytuje dálkové vytápění. Nahradila odstavenou JE Bilibino a stárnoucí uhelnou elektrárnu Chaunsk. (Psali jsme o ní zde:  https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/492-plovouci-jaderne-elektrarny a zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2287-zacalo-energeticke-spousteni-plovouci-jaderne-elektrarny-akademik-lomonosov.)

Jde o bezpečnostní záruky

Nicméně právě mobilita těchto FNPP vyvolává nové otázky, zejména kdyby se měly pohybovat přes mezinárodní hranice nebo působit v mezinárodních, nikoli teritoriálních vodách. Jak například funguje licenční a regulační proces, když je FNPP postavena a poháněna palivem v jurisdikci jedné země a poté přepravena do jurisdikce jiné země?

MAAE spolupracuje se svými členskými státy, aby určila, jaké další pokyny a normy mohou být potřeba k zajištění bezpečnosti plovoucích jaderných elektráren. Bezpečnostní standardy MAAE slouží jako globální reference pro ochranu lidí a životního prostředí před účinky ionizujícího záření. Bude třeba řešit značné právní a regulační problémy, pokud má vzniknout skutečně mezinárodní trh s „plovoucí“ jadernou energií.

Širší možnosti využití

Diskuse běží nejen o současných, ale i budoucích návrzích FNPP a jejich využití, včetně například specializovaného plovoucího zařízení pro výrobu čistého vodíku, který se má přeměnit na čpavek pro použití v zemědělství nebo sloužit jako nízkouhlíkové lodní palivo. Účastníci sympozia také zkoumali konkrétní problémy, které pohyblivost FNPP představuje pro jejich licencování, regulaci, přepravu a uplatňování záruk. Diskutovalo se o jaderné bezpečnosti a zabezpečení, včetně rozsahu, v jakém lze či nelze aplikovat současné standardy a postupy na FNPP. Závěrečné zasedání sympozia určilo další možné kroky, které umožní nasazení plovoucích jaderných elektráren, včetně vytvoření mechanismu pro zlepšení komunikace mezi jaderným a námořním průmyslem na jedné straně a regulačními orgány na straně druhé, se zaměřením na uplatňování bezpečnosti.

Plovoucí jaderné elektrárny nekonkurují pozemním SMR, ale rozšiřují využití a potenciál této jaderné technologie. Topan Setiadipura, spolupředseda sympozia a vedoucí Výzkumného centra pro technologii jaderných reaktorů (BRIN) v Indonésii, řekl: „Plovoucí jaderné elektrárny jsou zajímavou možností pro Indonésii, protože již mnoho energetických společností má plovoucí elektrárny s dieselovým pohonem nebo plovoucí plynové elektrárny“.

Zdroj: Floating Nuclear Power Plants: Benefits and Challenges discussed at IAEA Symposium | IAEA