KGHM stawia na atom

Dwutlenek węgla jest gazem, którego nadmierne stężenie w atmosferze przyczynia się do ocieplenia klimatu. Za główną emisję dwutlenku węgla do atmosfery jest odpowiedzialne wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła za pośrednictwem spalania różnych paliw, przede wszystkim węgla kamiennego. KGHM Polska Miedź, która w swojej strategii stawia m.in. na ekologię, ogłosiła własną Politykę Klimatyczną, w ramach której zakłada, że do 2030 r. połowa zużywanej przez Spółkę energii ma pochodzić z własnych źródeł, w tym odnawialnych. W 2050 r. KGHM chce osiągnąć całkowitą neutralność klimatyczną i osiągnąć status autoproducenta energii, przy znaczącym udziale produkcji energii z SMR. Obecnie celem miedziowej spółki jest dywersyfikacja źródeł energii (czyli pobieranie jej z różnych miejsc) oraz dążenie do zrównoważonego rozwoju poprzez budowę własnych mocy wytwórczych z niskoemisyjnych źródeł. KGHM ma już takie własne niskoemisyjne źródła wytwórcze zasilane paliwem gazowym oraz buduje na swoich terenach farmy fotowoltaiczne. Miedziowy gigant chce też budować małe reaktory jądrowe. To przełomowe rozwiązanie! Do tej pory na świecie wybudowano zaledwie trzy małe elektrownie jądrowe SMR (Small Modular Reactor), a 70 kolejnych jest w trakcie projektowania. Technologia małych reaktorów modułowych NuScale uzyskała zatwierdzenie Amerykańskiej Komisji Dozoru Jądrowego. KGHM, lider w produkcji miedzi i srebra, jako pierwszy wdroży tę technologię w Polsce. KGHM będzie współpracować także z TAURON-em. List intencyjny w tej sprawie został podpisany podczas Szczytu Klimatycznego TOGETAIR 2022 w kwietniu, w Warszawie. TAURON i KGHM zamierzają wspólnie m.in. prowadzić prace badawczo-rozwojowe, z zastosowaniem technologii SMR. W przyszłości w grę wchodzą również inne projekty inwestycyjne wykorzystujące niskoemisyjne źródła energii.

77 megawatów z jednego reaktora

Każdy, kto myśli, że elektrownia jądrowa to gigantyczna inwestycja, jest w błędzie. Wcale nie musi taka być. Technologia małych reaktorów jądrowych powstała w Stanach Zjednoczonych mniej więcej 10lat temu. Była odpowiedzią na drogie w budowie wielkie elektrownie. Małe elektrownie jądrowe miały zastąpić stare elektrownie węglowe, które w USA, podobnie jak na całym świecie są stopniowo zamykane. Jedną z firm, które zajęły się badaniami w dziedzinie małych elektrowni jądrowych jest NuScale Power. Firma opracowała nową, modułową elektrownię jądrową z reaktorem lekkowodnym, która dostarcza energię do wytwarzania energii elektrycznej, ciepłownictwa, odsalania, produkcji wodoru i innych zastosowań związanych z ciepłem procesowym. Elektrownia jest modułowa, bo można ją rozbudowywać dokładając kolejne reaktory, a więc zwiększając jej moce wytwórcze. Jeden mały reaktor modułowy (SMR) może wytworzyć 77MW energii elektrycznej. Tymczasem wielkie elektrownie produkują gigawaty energii, czyli nawet tysiąc razy tyle co najmniejsze reaktory SMR! Elektrownia NuScale może pomieścić od czterech, przez sześć do nawet 12 pojedynczych modułów zasilania.

77 MWe jest montowany i testowany na zimno w warunkach fabrycznych. Składa się ze zbiornika reaktora, dwóch wytwornic pary, wyrównywacza ciśnienia, dwóch systemów awaryjnego chłodzenia, ciśnieniowej obudowy bezpieczeństwa z próżnią pomiędzy zbiornikiem reaktora i obudową bezpieczeństwa. Moduł jest rozbierany na trzy duże elementy przy transporcie z fabryki na plac budowy oraz przy wymianie paliwa. Zanim KGHM zdecydował się na umowę z firmą NuScale, sprawdził europejskie doświadczenia z technologią SMR. Delegacja miedziowej spółki rozmawiała o tej technologii z przedstawicielami rumuńskiego Ministerstwa Energii i szefostwem Elektrowni Cernavoda w Rumunii. Odwiedzili też ten zakład i zapoznali się z ciągiem technologicznym. Rumunia w 2020 roku podpisała z USA umowę o stworzeniu konsorcjum do budowy nowych reaktorów Elektrowni Cernavoda do 2030 roku.

Dlaczego reaktory jądrowe?                                           

Marcin Chludziński, prezes zarządu KGHM powiedział w wywiadzie dla Gazety Bankowej, że „gdy pojawia się technologia dająca szansę na przełom, na zmianę, przyśpieszenie - trzeba być na początku peletonu i nie czekać. Nie chcemy czekać, ustawiać się w kolejce i przyglądać, jak inne kraje inwestują w technologię jądrową. Wygrywają ci, którzy są na początku”.

- Dostęp do taniej, czystej energii pozwoli nam być konkurencyjnymi na światowych rynkach – wyjaśnia prezes miedziowego giganta. – Musimy myśleć strategicznie i takim projektem dla KGHM jest energia atomowa, która ma wiele przewag nad innymi źródłami energii, które są bezpieczne i, w które warto inwestować. Jest zeroemisyjna i optymalna cenowo, co przy dzisiejszych makroekonomicznych uwarunkowaniach jest bardzo istotne – tłumaczy. W czerwcu KGHM złożył wniosek o ocenę technologii i bezpieczeństwa do Polskiej Agencji Atomistyki. Kolejnym etapem prac będzie studium lokalizacyjne, które wskaże miejsce, w którym projekt będzie najlepiej się rozwijał, ze względu na bezpieczeństwo i możliwości przyłączeniowe. Miedziowy gigant myśli również o kadrze zarządzającej tą inwestycją, czyli operatorach i innych specjalistach od energii jądrowej.

– Przygotowujemy Centrum Symulacyjne pracy takiej elektrowni, tak by specjaliści mieli, gdzie przygotować się do nowych obowiązków. Energetyka jądrowa jest jedną z bardziej zaawansowanych dziedzin w dzisiejszym świecie, ale nie mieliśmy jej do tej pory w Polsce – wyjaśnia prezes KGHM.

Jak powstaje energia jądrowa

Elektrownia jądrowa i elektrownia atomowa –to określenia, które używane są zamiennie, choć ta pierwsza nazwa lepiej odpowiada reakcji fizycznej, w skutek której produkowana jest energia. Elektrownia jądrowa swoją konstrukcją przypomina tradycyjny kocioł parowy.

Do produkcji pary napędzającej turbinę używa się tu jednak ciepła powstającego w wyniku reakcji jądrowej, a nie spalania węgla. Gdy w ciężkie jądro pierwiastka promieniotwórczego uderzy rozpędzona cząstka (np. neutron), dochodzi do rozszczepienia tego jądra. Ta reakcja generuje ogromne ilości energii. Jednocześnie z jądra uwalniane są kolejne neutrony, które rozbijają następne zbitki cząstek elementarnych i tak dalej. Powstaje reakcja łańcuchowa powodująca wzrost ciśnienia w reaktorze.

Czym jest lekka woda

Moduł NuScale działa w oparciu o reaktor lekkowodny. Czym jest lekka woda? Zwykła woda określana chemicznym wzorem H₂O zawiera tzw. ciężką wodę, bo ma w sobie izotop wodoru - deuteru. Lekka woda jest pozbawiona tego ciężkiego izotopu.

Bezpieczna technologia

Małe reaktory jądrowe, które będzie budować w Polsce NuScale Power, zostały zakwalifikowane przez Nuclear Regulatory Commission, czyli Amerykańską Komisję Dozoru Jądrowego jako bezpieczne. Technologia ta zyskuje na świecie coraz większą popularność, a na amerykańskie SMR-y postawiła również m.in. Kanada i Rumunia.

Każdy reaktor zaopatrzony jest w szereg barier bezpieczeństwa. Rdzeń reaktora ze szczelnymi elementami paliwowymi ma taką samą konstrukcję jak sprawdzone już reaktory typu PWR. Rdzeń znajduje się w specjalnym zbiorniku wyposażonym w obudowę bezpieczeństwa. Całość umieszczona jest w betonowym basenie wypełnionym wodą. Producent stosuje także osłonę biologiczną. Ostatnią barierą bezpieczeństwa jest budynek reaktora.

Reaktor można bezpiecznie wyłączyć i wychłodzić do stanu stabilnego bez działania operatorów, ani komputerów, bez dodatkowej wody i bez użycia prądu.

Parlament Europejski uznaje energię jądrową za ekologiczną                   

W lipcu Parlament Europejski opowiedział się przeciwko wyłączeniu energii jądrowej i gazu z procesu transformacji energetycznej w Unii Europejskiej. Oznacza to, ni mniej ni więcej, że te źródła energii będą uznawane za ekologiczne i na krajowe inwestycje w nie będzie można pozyskać miliardy euro ze środków unijnych.

Na początku lutego Komisja Europejska przyjęła projekt tzw. taksonomii, który także uwzględniał rolę gazu i energii nuklearnej w procesie transformacji energetycznej, czyli przechodzenia z energii konwencjonalnej w kierunku niskoemisyjnej.

Energetyka jądrowa nie powoduje emisji zanieczyszczeń powietrza związanych ze spalaniem węgla, m.in. dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu, pyłów i metali ciężkich. To dlatego energia otrzymywana z elektrowni jądrowych określana jest jako „czysta energia”.

Partnerem materiału jest KGHM Polska Miedź S.A.