Polski reaktor jądrowy szybciej niż planowana elektrownia?
Pierwsza polska elektrownia jądrowa powstaje w Choczewie (woj. pomorskie), a jej uruchomienie planowane jest na 2035 rok. Jednak już za pięć lat w Polsce może działać nowoczesny reaktor HTGR-POLA. Nad jego projektem pracuje Grzegorz Mrugała, doktorant Politechniki Lubelskiej. W badania zaangażowane jest także Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), a partnerem strategicznym jest Japońska Agencja Energii Atomowej.
Polska posiada 50% praw intelektualnych do podstawowego projektu. Wzorem dla polskiego reaktora jest japoński HTTR.
Projekt jest na wysokim poziomie gotowości technologicznej. Obejmuje to opracowanie projektu podstawowego i znaczną część Wstępnego Raportu Bezpieczeństwa (WRB), niezbędnego do dalszych etapów licencjonowania i budowy.
W tej chwili nie mamy jeszcze decyzji lokalizacyjnej dla demonstracyjnego obiektu, ale na pewno będzie to w Polsce. jeżeli będzie taka wola polityczna, to może on powstać już za pięć lat. – mówi mgr. inż. Grzegorz Mrugała.
Czym wyróżnia się reaktor HTGR-POLA?
HTGR-POLA to reaktor wysokotemperaturowy chłodzony gazem (hel), co odróżnia go od większości elektrowni jądrowych, które wykorzystują reaktory wodne. W tradycyjnych reaktorach ciepło powstaje choćby po ich wyłączeniu, co wymaga ciągłego chłodzenia. HTGR-POLA działa inaczej. Jego najważniejsze cechy to:
- Chłodzenie helem – gazowy czynnik chłodzący eliminuje ryzyko przegrzania i pozwala na bezpieczne wygaszanie reaktora bez potrzeby zewnętrznego chłodzenia.
- Nowy kształt paliwa – zamiast prętów paliwowych zastosowano niewielkie kulki zamknięte w grafitowych blokach.
- Samoczynne wygaszanie – w przypadku braku chłodzenia reaktor osiąga temperaturę około 1100°C i naturalnie się wyłącza, co zapobiega stopieniu rdzenia.
Wszystko to sprawia, iż rozwiązanie jest wyjątkowo bezpieczne.
W przypadku najbardziej popularnych reaktorów wodnych, teren wokół elektrowni nie może być zabudowany. Potrzebne jest wyznaczenie obszaru ograniczonego użytkowania. W przypadku reaktorów chłodzonych gazem takiej strefy praktycznie nie ma. Z naszych obliczeń wynika, iż reaktor HGTR można stawiać choćby w centrum miasta, ponieważ obszar jego oddziaływania kończy się na ogrodzeniu – opowiada Grzegorz Mrugała.
Mały rozmiar, duże możliwości
Kompaktowe wymiary to jedna z największych zalet HTGR-POLA. najważniejsze elementy reaktora mają maksymalnie 7 metrów średnicy. Taka konstrukcja umożliwia produkcję reaktora w polskich zakładach oraz transport i montaż w całości w miejscu eksploatacji.
Co ważne, reaktor może być stosowany nie tylko do produkcji prądu. Może on również produkować parę wodną o temperaturze 565°C. Takie ciepło ma szerokie zastosowanie w przemyśle:
- Branża paliwowa i petrochemiczna.
- Produkcja nawozów sztucznych, leków i kosmetyków.
- Przemysł stalowy i cementowy.
- Produkcja wodoru i odsalanie wody morskiej bez użycia paliw kopalnych.
Elastyczna praca i szybka zmiana mocy
Tradycyjne reaktory jądrowe mają ograniczone możliwości regulacji mocy (20–30%). HTGR-POLA oferuje znacznie większą elastyczność. Może pracować z mocą od 25 do 100% i dostosowywać ją w krótkim czasie.
– Obiekt może produkować energię elektryczną przy braku zasilania z OZE lub zużywać nadwyżki energii do procesów przemysłowych – wyjaśnia Mrugała.
To ważna cecha w kontekście niestabilności dostaw z odnawialnych źródeł energii (OZE).
Doceniony projekt i perspektywy na przyszłość
Projekt „Niezawodność systemów ważnych dla bezpieczeństwa wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych” autorstwa Mrugały zdobył 2. miejsce w Ogólnopolskim Konkursie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, uzyskując maksymalną liczbę punktów. Doktorat realizowany jest przy ścisłej współpracy z NCBJ w Świerku.
– W tej chwili nie mamy jeszcze decyzji lokalizacyjnej dla demonstracyjnego obiektu, ale na pewno będzie to w Polsce – zapowiada Mrugała.