Jaderná energetika je tématem, které již desítky let rozděluje společnost v pohledu na jaderné technologie. Jaké jsou případné alternativy k ukládání odpadu, kdo úložiště zaplatí a kde se nachází plánované lokality?
Většina zemí provozujících jaderné elektrárny, včetně České republiky, se totiž potýká s rostoucími zásobami paliva a hledáním „definitivního“ řešení pro jeho uložení. Dilema: Recyklovat, nebo rovnou pohřbít?
Globální srovnání ukazuje, že krize s hromadícím se palivem je všeobecná. Zatímco globálně nikdo netuší, kolik jaderného odpadu se ve světě nachází, Evropská unie má aspoň rámcovou představu o množství, a dokonce i odhad přibližných nákladů, kolik ji bude problém stát. Podle zprávy Evropské komise je v Evropě 3,3 milionu metrů krychlových radioaktivního odpadu.
Na nejnebezpečnější vysoce radioaktivní materiály, které tvoří ve velké míře právě vyhořelé palivo, z toho připadá pouze 0,2 procenta. Právě ty však produkují 95 procent veškeré radioaktivity a na rozdíl od nízko nebo velmi nízko radioaktivního odpadu představují opravdový problém.
Zbavit se odpadu (čti bezpečně a dlouhodobě ho uskladnit) přijde Evropu na 400 miliard eur, tedy přes deset bilionů korun. Tento odhad se zakládá na údajích, které do Bruselu reportovaly jednotlivé státy. Více než třetina z celkové částky připadá na Velkou Británii, necelá čtvrtina na Francii a většina zemí se drží pod 20 miliardami. Jako pravděpodobnější vysvětlení, než že Britové a Francouzi svoje náklady přestřelili, se jeví, že většina členských zemí se držela až příliš při zemi.
Čtěte také: Energie z obnovitelných zdrojů
Spojené státy intenzivně testují technologie, které by mohly zásadně změnit zacházení s vyhořelým jaderným palivem. Ve Spojených státech se aktuálně nachází přes 80 000 tun vyhořelého paliva, které zůstává v dočasných skladech u elektráren. Ministerstvo energetiky proto sází na program NEWTON, který využívá proces zvaný transmutace. Tato technologie dokáže přeměnit izotopy s dlouhým poločasem rozpadu na takové, které přestanou být nebezpečné mnohem dříve.
Metoda, na které pracuje výzkumný tým projektu NEWTON, se nazývá systém poháněný urychlovačem (ADS). Zjednodušeně řečeno jde o bombardování odpadu proudem neutronů, které jsou generovány částicovým urychlovačem. Neutrony reagují s nejnebezpečnějšími izotopy a přeměňují je na prvky s mnohem kratší dobou rozpadu. Výsledek je slibný: Doba, po kterou musí být přepracovaný odpad izolován, se zkracuje z ohromujících 100 000 let na symbolických 300 let. Důležité je, že samotný proces také generuje velké množství tepla, které lze přeměnit na elektrickou energii.
Zní to skvěle, ale praktická realizace závisí na překonání technických překážek. Program NEWTON financuje práce na dvou klíčových prvcích. Prvním z nich je zvýšení účinnosti samotných urychlovačů. Tradiční supravodivé zařízení vyžadují velmi drahé kryogenní chladicí systémy. Vědci testují komponenty z čistého niobu potaženého cínem, které by mohly fungovat při vyšších teplotách, což by umožnilo použití levnějších komerčních chladičů. Druhý projekt se týká zdroje napájení pro urychlovač. Inženýři přizpůsobují běžné magnetrony, známé z mikrovlnných trub, aby dodávaly obrovský výkon v řádu 10 megawattů. Zde je výzvou mimořádná přesnost, protože frekvence této energie musí přesně odpovídat rezonanci dutiny urychlovače, která činí 805 megahertzů.
Například společnost Oklo plánuje výstavbu zařízení, které by vyhořelé palivo recyklovalo pro potřeby moderních rychlých reaktorů. Cílem je využít až 95 % energie, která v palivu po prvním cyklu zůstává, a zároveň o devět desetin snížit celkový objem odpadu.
Proti tomuto ambicióznímu plánu však stojí silná opozice zastánců přímého uložení. Ti namítají, že recyklace je ekonomicky neefektivní, zvyšuje bezpečnostní rizika a zbytečně brzdí rozšiřování jaderné energetiky. Jako nejrychlejší cestu vidí vybudování hlubinných geologických úložišť, po vzoru Finska, které by mělo začít odpad ukládat již kolem roku 2030.
Čtěte také: Digitální stopa: Příběh na Instagramu
Situace v České republice je odlišná především v měřítku a strategickém zaměření. Jaderné elektrárny v Dukovanech a Temelíně jsou sice pilíři české energetiky, ale také producenty tisíců tun odpadu. V současnosti se na území státu nachází přibližně 1 200 až 1 500 tun vyhořelého paliva, které je bezpečně uloženo ve speciálních kontejnerech přímo v areálech elektráren. S plánovanou výstavbou nových bloků se však očekává, že množství odpadu do roku 2050 vzroste až na 5 000 tun.
Česká republika se primárně soustředí na projekt národního hlubinného úložiště, který by měl být realizován po roce 2040. Na rozdíl od USA sice v Česku neexistuje formální zákaz recyklace paliva, pro její praktické využití však zatím chybí potřebná technologická základna. Prioritou tak zůstává zajištění bezpečného a trvalého uložení v geologicky stabilních vrstvách.
České úřady již 15 let hledají místo pro hlubinné úložiště vysoce radioaktivního odpadu z jaderných elektráren. Asi nejsilnějším důvodem je neochota zodpovědné Správy úložišť radioaktivních odpadů (SÚRAO) a ministerstva průmyslu postupovat naprosto otevřeně, férově vůči lidem, pod jejichž domy by mohl skončit jaderný odpad. To je na pováženou u stavby, která se bude vyvíjet a budovat desítky let. Úložiště pak bude v provozu dalších padesát let a po uzavření musí garantovat bezpečnost několik set tisíc let.
Z původních šesti lokalit, které jako potenciálně vhodné pro hlubinné úložiště potvrdila Správa úložišť před patnácti lety, se nyní jejich počet ustálil na devíti a úměrně tomu narostl i počet ohrožených obcí. V naprosté většině případů lidé úložiště u své obce i průzkumy, které by k němu vedly, nechtějí. Proběhlo kvůli tomu i 32 místních referend a ve všech, až na výjimky, naprosto jednoznačným poměrem hlasů lidé riziko úložiště odmítli. Vznikla také Platforma proti hlubinnému úložišti, která sdružuje 31 dotčených měst a obcí a 14 občanských spolků.
Čistě kvůli očekávané akceptaci veřejností SÚRAO do svého hledáčku před dvěma lety přidalo lokality u obou našich jaderných elektráren. Ale u Dukovan se zcela přepočítalo, odpor je tam velmi silný. Naopak u Temelína je zatím zcela klid a je možné, pokud se přestane dávat důraz na vhodné geologické podmínky, že jaderný odpad by mohl skončit právě na jihu Čech.
Čtěte také: Poplatky za odpad v ČR
Vnímají riziko, které je spojené s dopravou, přebalováním a uložením vysoce radioaktivních odpadů, a to i pro jejich potomky. Nechtějí, aby klesly ceny jejich nemovitostí a změnila se kvalita jejich života v důsledku sousedství s novým průmyslovým provozem - úložištěm. Nic takového ve venkovských oblastech nemají. A dost často se také obávají o ztrátu vody ve svých studních, o kterou by je mohly připravit hluboké průzkumné vrty či budoucí ražba štol.
Hlubinné úložiště bude sloužit k bezpečnému uložení všech radioaktivních odpadů, které není možné uložit do povrchových a přípovrchových úložišť. Funguje na základě systému geologických a inženýrských bariér, které se navzájem doplňují. Geologickou bariéru představuje 500 metrů stabilní horniny a z pohledu bezpečnosti se jedná o bariéru nejvýznamnější. Každý rok v České republice vznikne přibližně 80 až 100 tun vysokoaktivních odpadů. Většinou se jedná o vyhořelé palivo z jaderných elektráren, kterého by mělo s ohledem na plánované zvýšení využívání jaderné energie a dostavbu nových bloků jaderných elektráren postupně přibývat. Vysokoaktivní odpady budou vznikat, i kdyby se Česká republika rozhodla vyhořelé jaderné palivo přepracovávat.
Ačkoliv je technicky možné skladovat vysokoaktivní odpady v povrchových zařízeních, z dlouhodobého hlediska se jedná o bezpečnostní riziko. Zároveň musíme brát v potaz i etickou a ekonomickou stránku věci. Z etického pohledu je bezohledné nechávat námi vyprodukovaný odpad budoucím generacím. Hlubinné úložiště musí splňovat přísné požadavky na bezpečnost, technické řešení, ekologii, sociologii a další. Bezpečnostní rozbory musí prokázat, že kombinace inženýrských bariér a horninové formace je schopna izolovat radioaktivní prvky od okolí po dobu statisíců až milionu let.
Podle současné koncepce je termínem rok 2025. Záleží ale na tom, kdy vláda rozhodne o našem doporučení ohledně lokalit. Po výběru finální lokality požádáme ministerstvo životního prostřední o stanovení chráněného území.
Abychom mohli zodpovědně doporučit lokalitu pro umístění hlubinného úložiště, musíme ji velmi důkladně prozkoumat hlavně z geologického hlediska. Hlavními metodami, které k tomu využíváme, jsou vrty a geofyzikální měření. Vrty patří mezi tzv. přímé metody, kterými můžeme přesně popsat, o jakou horninu se jedná. K čemu je potřebujeme? Vrty jsou nezbytné pro získání přímých a detailních informací o geologických podmínkách pod povrchem. Bez nich bychom si nemohli být jisti, co nás pod zemí čeká, a právě na hornině v podzemí a jejích vlastnostech závisí bezpečnost a dlouhodobá stabilita budoucího úložiště.
Pomocí vrtů zkoumáme masiv, ve kterém by úložiště mělo být umístěno, do nejmenších podrobností. Získáváme údaje o petrografickém a mineralogickém složení hornin, jejich pevnosti, poruchách, tedy zlomech a puklinách, které se v pevných horninách přirozeně vyskytují, a také o průtoku a složení podzemní vody v mělkém i hlubokém oběhu.
Na těchto lokalitách by proto v současnosti měla proběhnout tzv. první fáze výběru, tedy povrchový geofyzikální průzkum, který se skládá z odběru vzorků půdy v hloubkách od jednoho do pěti metrů. Během tří až čtyř měsíců pomocí měření na povrchu (při pochůzkách v terénu) budou odborníci odebírat vzorky, aby následně mohlo být určeno ideální místo pro hluboký vrt (700 - 1000 m), který ověří geologickou stavbu území v hloubce. Vrtání do takové hloubky by pak mělo zabrat zhruba 4 měsíce.
V současnosti v ČR probíhá výběr lokalit vhodných pro budoucí úložiště. Jak je již uvedeno výše, v České republice se o ukládání radioaktivních odpadů stará SÚRAO a kontroly provádí SÚJB. Činnosti těchto institucí jsou financovány z tzv. jaderného účtu, který je vedený u ČNB a spravovaný ministerstvem financí.
Seismické metody jsou postavené na vyvolávání drobných vibrací v hornině a následné snímání vln po průchodu horninou. Pro PÚ ZZZK a jejich širší okolí plánujeme prozkoumávat profily s délkou až 10 km. K poznání nejhlouběji ležících hornin jsou vhodné seismické metody. Tyto metody využívají šíření seismických vln, které se v různých horninách pohybují různými rychlostmi. Ještě důležitější jsou ale odrazy těchto vln, které se při přechodu z jednoho prostředí do druhého lámou podobně jako zvuk nebo světlo. Velkou výhodou této metody je její hloubkový dosah - seismické vlny se bez problému rozšíří do hloubky v řádu kilometrů.
Spolu s výstavbou a provozem hlubinného úložiště bude potřeba zajistit služby pro osoby, které zde budou pracovat. Změny by se měly dotknout například školství, zdravotnictví, zajištění dopravní obslužnosti atd. Příprava, výstavba a samotný provoz úložiště přinesou do regionu významnou poptávku po pracovních silách a přispějí tak ke snížení nezaměstnanosti, a to v řádu minimálně desítek let.
Potřeba pracovních sil se bude odvíjet od životního cyklu úložiště. V počátečních fázích se počítá s využitím lokálních pracovníků na úrovni zhruba 20 % celkového počtu zaměstnanců, ale po zahájení provozu úložiště to může být až 80 %. V souvislosti s budováním hlubinného úložiště dojde také k renovaci a výstavbě přístupové infrastruktury (silnice, chodníky, veřejné osvětlení), především k modernizaci dopravních cest včetně případných obchvatů obcí atd.
Příspěvky při procesu hledání vhodné lokality pro hlubinné úložiště patří podle zákona obcím, na jejichž katastru je stanoveno tzv. průzkumné území nebo chráněné území. V tomto případě mají obce ze zákona nárok na finanční příspěvky, jejichž výše je přesně definována legislativou. Na finální lokalitě bude stanoveno tzv. Jednorázový příspěvek a pravidelný příspěvek.
Dle stávající legislativy to může znamenat pro každou dotčenou obec příspěvek v řádu jednotek stovek milionů korun na svůj rozvoj. Dále obdrží tato obec příspěvek ve výši 10 000 Kč za každý metr krychlový uloženého radioaktivního odpadu v daném kalendářním roce, přičemž tento příspěvek obdrží v 1.
Podle Sequense jde o politický termín. Znamenalo by to totiž možnost postavit úložiště do roku 2050, a to je termín daný Evropskou komisí, pokud chce Česko označovat jadernou energetiku za trvale udržitelnou technologii v rámci Taxonomie Evropské unie a tím pádem čerpat levnější půjčky na jádro.
„V tuhle chvíli se přemýšlí pouze o zakopání odpadu pod zem, ale existují i jiné koncepty. Třeba Holandsko ví, že technologie se vyvíjí a tak prozatím dlouhodobě ukládá na povrchu,“ naznačuje Sequens jedno z možných řešení, které věří v možnost naložit s vyhořelým palivem v budoucnu bezpečněji. Ideální by pak bylo takto nebezpečný odpad neprodukovat a postupně nahradit výrobu elektřiny šetrnějšími technologiemi.
Zatímco USA se snaží o technologický skok, který by odpad proměnil v cenný zdroj energie, evropské země jako Finsko sázejí na jistotu v podobě hlubinného uložení. Česká republika se v tomto ohledu drží spíše konzervativní cesty, ačkoli mezinárodní spolupráce v oblasti recyklace by mohla v budoucnu změnit i českou strategii.
Za příklad jsou dávány Švédsko, Finsko, případně Francie, které na celém světě nejdál pokročily s projektem hlubinného konečného úložiště. Pomineme-li „exotické“ návrhy vystřelovat odpad do vesmíru nebo ho zavrtávat hluboko do zemské kůry, je právě hlubinné úložiště považováno za nejlépe realizovatelnou variantu. Ve Finsku už takové dokonce vzniká.
Celosvětově nejdále jsou ve Švédsku a Finsku, kde se již úložiště staví. Ve Francii mají finální lokalitu a koncept, my jsme teď se Švýcarskem a Kanadou ve druhé vlně států, které mají svůj program, lokality, podzemní laboratoř. Pak je tu případ Německa, kde došlo k přerušení programu a začínají teď znovu od nuly.
| Země | Odhadované náklady (miliardy EUR) |
|---|---|
| Velká Británie | >133 |
| Francie | >100 |
| Ostatní země EU | <20 (většina) |
tags: #kolik #tun #radioaktivního #odpadu #na #Zemi