Apie tai, kad Lietuvoje galėtų ir vėl pradėti veikti branduolinis reaktorius yra užsiminę prezidentas Gitanas Nausėda ir energetikos ministras Dainius Kreivys.
„Matau iš kitų valstybių pozicijos, kurią svarstėme Europos Sąjungos formatu, kad ir branduolinės energetikos idėjos išgyvena tam tikrą renesansą, ir nemaža ES valstybių dalis kalba apie branduolinių reaktorių statybą. Bet savaime suprantama, šie sprendimai jau yra ilgesnės trukmės ir nėra taip greitai įgyvendinami.
Svarstyti, diskutuoti apie, pavyzdžiui, nedidelio pajėgumo branduolines jėgaines – tai daro tikrai net ir mūsų kaimynai. Ir Estija, ir kai kurios kitos valstybės, Olandija priėmė tam tikrus sprendimus“, – 2022 metų pradžioje sakė G. Nausėda.
Tuo metu D. Kreivys pastebėjo, kad šiuo metu mažų branduolinių reaktorių technologijos dar vystomos, jų įsigyti nėra galimybės. „Tikimės, kad po 2035-ųjų jie jau bus prieinami“, – lapkričio pradžioje sakė jis.
Kaip žinia, Lietuvoje nuo 1983 m. iki 2009 m. veikė Ignalinos atominė elektrinė, užtikrindavusi apie 80 proc. Lietuvai reikalingos elektros energijos.
Naujos kartos SMR
D. Kreivio patarėja Vita Ramanauskaitė „Delfi“ patikslino, kad ministras kalbėjo apie mažus modulinius 3+ ar 4 kartos reaktorius (angl. small modular reactor, SMR).
„Šiuo metu yra atliekama sektoriaus transformacijos studija, kuri ir parodys ekonomiškai efektyviausius ir pažangiausius būdus šiam tikslui pasiekti. Studija įvertins elektros generacijos šaltinių plėtrą ir jų integravimą, transporto, pramonės ir kitų sektorių elektrifikaciją, elektros biržos modelio įtaką, vandenilio ir žaliųjų dujų panaudojimą ir į kitus aspektus“, – paaiškino ji.
Pats D. Kreivys anksčiau dar yra sakęs, kad moderni ir saugi branduolinė energetika – viena iš realiausių alternatyvų po 2030-ųjų.
„Lietuva atominėje energetikoje turi išvystytas reikalingas kompetencijas ir infrastruktūrą, todėl ilgalaikėje perspektyvoje Lietuva galėtų turėti ir mažų branduolinių reaktorių, kurie užtikrintų ir pakankamą kiekį saugios, prieinamos ir klimatui neutralios energetikos.
Turime realistiškai vertinti tai, jog ateityje, išnaudojus atsinaujinančios energijos potencialą, bus reikalingos ir papildomos klimatui saugios technologijos, užtikrinančios stabilią ir lanksčią energijos generaciją“, – sakė jis.
A. Žukauskas pastebėjo, kad jo palaikoma torio energetika yra vienas iš D. Kreivio minimų SMR panaudojimo būdų.
„Tai, kas kol kas vyksta mažųjų reaktorių srityje, dar neturi visų branduolinės energetikos privalumų. Jų neišnaudoja, nes yra grėsmės dėl atliekų, dėl galimų sproginėjimų, apskritai dėl kuro prieinamumo. Urano Žemėje užteks ne ilgam.
Dar dėl branduolinio ginklo neplatinimo – šitie dalykai kol kas silpnai sprendžiami. Tiesa, kai kur yra proveržių. Pavyzdžiui, Billo Gateso „Natrium“ elektrinė“, – sakė Laisvės frakcijos narys.
Užsienio žiniasklaida anksčiau skelbė, kad vieno turtingiausių pasaulio žmonių, „Microsoft“ įkūrėjo B. Gateso įmonė „TerraPower“ planuoja iki 2028 m. Kemeryje, Vajominge pastatyti pirmąją pavyzdinę branduolinę elektrinę.
„Kemerio elektrinė bus pirmoji, naudosianti pažangią „Natrium“ branduolinę technologiją, kurią sukūrė „TerraPower“ kartu su „GE-Hitachi“, – rašė CNBC.
Planuojama, kad pusę 4 mlrd. JAV dolerių vertės projekto padengs „TerraPower“, pusę – JAV vyriausybė.
A. Žukauskas pastebėjo, kad Lietuvoje kol kas daugiausiai kalbama ne apie naujas technologijas, o tiesiog apie mažesnius nei įprasta reaktorius.
„Jie renkami gamyklose. Tai tam tikrų privalumų sukelia saugumui, nes kokybė aukštesnė. Bet tų dalykų, kad reikia mažo slėgio aušalo, alternatyvaus kuro, trumpai saugomų atliekų, kad nereikia gaminti plutonio, kuris naudojamas branduoliniam ginklui, kol kas mažai apie tai šnekama.
Yra kelios įmonės, kurios vysto torio energetiką. Estai tai atidžiai stebi, turi tokią bendrovę „Fermi Energia“ įsisteigę. Tai energetikos mokslininkų ir profesionalų įmonė, kuri stebi ir raportuoja vyriausybei sutartis su tais, kurie tą technologiją pradeda vystyti“, – pasakojo buvęs Vilniaus universiteto rektorius.
Šiemet rugpjūtį skelbta, kad įsteigta „Fermi Energia“ analizuos galimybes Estijoje iki 2031 m. pastatyti naujos kartos SMR.
Torio privalumai
Apie torio energetikos privalumus kovoje su klimato kaita A. Žukauskas rašė dar 2020 m.
„Branduolinė energetika yra grįsta energija, išsiskiriančia daliosios medžiagos branduoliams skylant į lengvesnius branduolius. Vienintelė gamtoje aptinkama dalioji medžiaga yra uranas-235, kurio gamtiniame urane tėra apie 0,7 proc. Tam, kad įprastame reaktoriuje galima būtų sukelti grandininę reakciją, gamtinį uraną, kurio daugiau kaip 99 proc. sudaro nedalus uranas-238, reikia praturtinti iki kol urano-235 dalis pasiekia 3–5 proc.
Alternatyvus būdas yra naudoti dirbtines daliąsias medžiagas – plutonį-239 arba uraną-233, kurios gaunamos „derlias“ medžiagas švitinant neutronais. Plutonis-239 gaunamas iš jau minėto gamtoje paplitusio urano-238, o uranas-233 – iš kitos natūralios nedalios medžiagos – torio-232“, – dėstė jis.
A. Žukauskas aiškino, kad ateityje turėtų išpopuliarėti 4 kartos branduoliniai reaktoriai, o viena iš radikaliausių jų alternatyvų yra yra skysto kuro (druskų lydalo) branduoliniai torio reaktoriai.
Savo publikacijoje profesorius išdėstė jų privalumus saugos, radioaktyvių atliekų, kuro atsargų ir branduolinio terorizmo grėsmės atžvilgiu.
„Sauga. Įprastų kieto kuro urano reaktorių saugą užtikrina aktyvios priemonės (automatinės ar rankinės) grandininei reakcijai stabdyti. Visos trys garsios tokių reaktorių avarijos (Trijų mylių saloje, Černobylyje ir Fukušimoje) įvyko dėl reaktoriaus dalinio išsilydymo jam perkaitus. Trijų mylių saloje esminiu veiksniu buvo apsauginės automatikos konstrukcijos spragos; Černobylyje nepavyko sustabdyti netobulo reaktoriaus, ėmusio veikti nenumatytu režimu; Fukušimoje neįsijungė cunamio užtvindyti aušinimo siurbliai. Visiškai patikimi tokio tipo reaktoriai vargu ar įmanomi, nes tobulinant aktyvias apsaugos sistemas, jų patikimumas nedaug auga dėl didėjančio sudėtingumo. Avarijos dėl reaktoriaus perkaitimo beveik neįmanomos pažangiame torio reaktoriuje, kuriame kaip kuras ir pirminis aušalas yra naudojamas torio ir pagalbinių elementų druskų (fluoridų) lydalas (angl. Liquid Fluoride Thorium Reactor, LFTR). Viena vertus, lydalo savaime nebereikia saugoti nuo išsilydymo. Kita esminė tokio reaktoriaus saugos garantija – žmogaus įsikišimo ir automatikos priemonių nereikalaujanti pasyvi saugos sistema – ėmus perkaisti skystam kurui, išsilydytų po reaktoriumi esantis lydus vožtuvas ir druskų lydalas savaime išbėgtų į natūraliai aušinamą rezervuarą.
Pagaliau, skirtingai nei įprastuose reaktoriuose, aušinamuose vandeniu suslėgtu iki 70–150 atmosferų, LFTR reaktoriuje pirminis aušalas yra saugaus, atmosferos slėgio, tad ir sprogti nebelieka kam. Ateityje gali būti sukurti torio reaktoriai, kuriuose grandininė reakcija išvis nevyksta (subkritiniai reaktoriai), o branduolių dalijimosi reakcija yra valdoma išoriniu neutronų šaltiniu. Nobelio premijos laureatas Carlo Rubbia pasiūlė subkritinį torio reaktorių valdyti neutronų srautą sukuriančiu dalelių greitintuvu (spaliatoriumi). Tuo metu kitas Nobelio premijos laureatas, Vilniaus universiteto garbės daktaras Gerardas Mourou iškėlė idėją torio reaktoriaus valdymui naudoti lazerinius neutronų šaltinius. Abiem atvejais savaiminis reaktoriaus perkaitimas būtų iš esmės neįmanomas, o branduolinę reakciją galima būtų sustabdyti, išjungus neutronų šaltinį.
Radioaktyvios atliekos. Tipinio 1 GW galios urano reaktoriaus eksploatacija per metus sukuria daug radioaktyvių atliekų – apie 200 tonų silpnai radioaktyvaus nuskurdinto urano ir apie 30 tonų panaudoto kuro, kuriame yra dėl branduolinių reakcijų susidarę ilgaamžiai urano-236 ir plutonio-239 radionuklidai. Pastarosios atliekos pasiekia nepavojingą radioaktyvumo lygį per maždaug 130 tūkst. metų; visą šį laiką jos turi būti saugojamos specialiuose konteineriuose ypatingomis sąlygomis. Tai sukuria milžiniškas problemas – pavyzdžiui, Ignalinos atominės elektrinės panaudoto kuro, susikaupusio per 26 metus eksploatacijos (2500 tonų), saugojimui prireikė vien konteinerių už kelis šimtus milijonų eurų, numatant juos eksploatuoti vos 50 metų ir neturint sprendimų dėl jų tolesnio laidojimo. LFTR reaktoriuje ilgaamžių radionuklidų susidaro kur kas mažiau, be to cirkuliuojant skystam kurui reaktoriuje, didžioji jų dalis yra sudeginama. Maža to, cirkuliuojantį LFTR reaktoriuje skystą kurą įmanoma nuolat papildyti ne tik toriu, bet ir urano elektrinių atliekomis, kurios taip pat yra deginamos. LFTR reaktoriaus atliekos, kuriose vyrauja trumpaamžiai urano-233 skilimo produktai, pasiekia foninį radioaktyvumo lygį vos per kelis šimtus metų, o panaudoto kuro kiekis tesiekia 1 toną per metus 1 GW galiai (30 kartų mažiau nei įprasto urano reaktoriaus atveju).
Kuro atsargos. Dabartinei branduolinei energetikai, grįstai praturtintu uranu, apsimokančių eksploatuoti urano išteklių pakaks maždaug 200 metų. Toris yra apie 4 kartus labiau paplitęs žemės plutoje nei uranas, be to LFTR reaktoriams tinka gamtinis, nereikalaujantis praturtinimo toris. Pastarojo pakaktų dešimtims tūkstančių metų, net jei torio energetika taptų vyraujančia. Tiesa, kaip minėta, natūralus „derlus“ uranas-238 gali būti paverčiamas į kitą branduolinį kurą – plutonį-239, tokiu būdu padidinant urano panaudojimo efektyvumą 200 kartų. Tačiau tokiu kuru grįsta energetika generuoja apie 7 kartus daugiau ilgaamžių radioaktyvių atliekų ir yra grėsminga branduolinio ginklo neplatinimo atžvilgiu. Šiuo metu pasaulyje jau yra sukauptos didžiulės atsargos turinčio iki 20 proc. torio mozanito smėlio, kuris yra retųjų žemių elementų kasybos atlieka. Net vienoje tonoje įprastos uolienos vidutiniškai yra apie 6 gramai torio. Jo galima rasti granite, apatituose (galimai – šalia Kėdainių stūksančiuose kalnuose fosforo trąšų gamybos atliekų) ir net akmens anglies išdagose – pastarosiose energijos torio pavidalu slypi 13 (!) kartų daugiau, nei gaunama sudeginus akmens anglį.
Branduolinio ginklo neplatinimas. Įprastuose reaktoriuose dalis nedalaus urano-238 virsta daliuoju plutoniu-239, kuris yra naudojamas branduolinėse bombose. Šis silpnai radioaktyvus izotopas kaupiasi urano reaktorių atliekose, kurias reikia saugoti ne tik dėl radioaktyvumo, bet ir užtikrinti, kad jos nepatektų į piktadarių rankas. LFTR reaktoriaus dalioji medžiaga yra uranas-233, kurį teoriškai irgi būtų galima panaudoti branduolinio ginklo gamybai. Tačiau šis yra pernelyg radioaktyvus, kad galima būtų tokį ginklą saugiai gaminti, transportuoti ar naudoti (nei žmones, nei elektroniniai prietaisai arti tverti negali), o taip pat nuslėpti nuo jonizuojančiosios spinduliuotės jutiklių“, – rašė jis.
Bus būtina
A. Žukauskas dar pastebėjo, kad nors pastaruoju metu energetika daugiau dėmesio sulaukia dėl išaugusių elektros ir dujų kainų, ji, savaime suprantama, svarbi ir dėl kovos su klimato kaita.
„Atsinaujinančiai energetikai pasiekus 70 proc., labai reikės bazinio generavimo, kuris veikia nuolat, be pertraukų. Tai turės įtakos kainai, nes reikės labai brangių kaupimo įrenginių. Bendrame fone to, kas vyksta, branduolinė energetika duoda labai mažas kainas. Savikaina – apie 5 centai už kilovatvalandę. Manau, kad turės visais atvejais ji gelbėti. Tik tiek, kad ilgai reikės statyti tas elektrines.
Taigi, likusius 30 proc. reikia generuoti kažkokiu kitu šaltiniu, nuolat veikiančiu, bet kuris negeneruotų šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Kol kas toks vienintelis realiai yra branduolinė energetika. Taip, dar yra hidroenergetika, tai kažkiek pastovesnis dalykas, bet ne visi gali ja remtis, landšafto neturi. Tarkim Lietuvoje, nėra kur čia jos plėtoti. Ir apskritai jos ištekliai nėra tokie dideli.
Tuo metu branduolinė energetika klimato atžvilgiu yra neutrali. Ji palieka maždaug tokį patį kaip vėjo pėdsaką, saulės jau daugiau palieka (dėl gamybos ir utilizavimo problemų). Taigi, branduolinė energetika tikrai yra labai perspektyvi. Tai triada: vėjas, saulė, branduolinė“, – argumentavo Seimo narys.
Pašnekovas dar pastebėjo, kad šiuo metu branduolinė energetika Europoje yra sukompromituota.
„Galima įžiūrėti įvairių priežasčių. Aš manau, kad viena jų buvo dujų pardavėjų veiksmai, ypač Vokietijoje, siekiant padidinti dujų pirkimą ten.
Vokietija, manau, pasielgė labai neapdairiai, ypač dabar tai pasijuto. Tuo metu Prancūzijoje ir dabar apie 70 proc. elektros generuoja iš branduolinių jėgainių. Yra sukurtas mitas, kad branduolinė energetika yra baubas“, – sakė A. Žukauskas.
