Energetyka jądrowa w Polsce synergia węglowo – jądrowa

1. Energetyka jądrowa w Polscesynergia węglowo – jądrowa Ludwik PieńkowskiŚrodowiskowe Laboratorium Ciężkich JonówUniwersytet Warszawski pienkows@slcj.uw.edu.pl

2. Budowa silnej Polski poprzez budowę silnej Europy w Polsce

3. Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy w Polsce • Hel chłodzący reaktor osiąga temperaturę 900 ºC • Moc cieplna reaktora nie przekracza kilkuset MW

4. Reaktor wysokotemperaturowy do produkcji wodoru z wody W temperaturze 900 ºC wodór można wydajnie i bez emisji CO2 produkować w procesach pośrednich (na przykład w cyklu siarkowym) z wody: 2H2O  2H2 + O2

5. Wodór w Polsce dziś produkowany jest głównie z gazu ziemnego CH4 + 2H2O  CO2 + 4H2przez: • zakłady azotowe do produkcja amoniaku N2 + 3H2 2NH3 • rafinerie ropy naftowej do uwodornienia ciężkich frakcji ropy, do przekształcenia ich w lekkie, handlowe paliwa węglowodorowe Produkcja wodoru pochłania kilkanaście procent zużywanego w Polsce gazu ziemnego

6. Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy przy elektrowni węglowej CO2 ELEKTROWNIA WĘGLOWA CO2 CO2 + H2CO + H2O CO + 2H2CH3OH O2 H2 Węgiel 2H2O  2H2 +O2 Ciepło 900oC REAKTOR JĄDROWY

7. http://wikipedia.org Dlaczego katastrofa w Czarnobylu wywołała powszechne zaniepokojenie ? Najpoważniejszym źródłem uzasadnionego, globalnego zaniepokojenie byłaemisja 131I

8. Czy reaktor wysokotemperaturowy może ulec awarii podobnej do awarii czarnobylskiej? Najpoważniejsze możliwe awarie to: • Ucieczka chłodziwa, w tym przypadku helu. Reaktor jest na tyle mały, ze schłodzi się sam i rdzeń ani się nie stopi, ani nie zapali • Wdarcie się dużej ilości wody do rdzenia reaktora jest niemal wykluczone, bo reaktor chłodzony jest helem, a nie wodą Zniszczenie rdzenia reaktora w wyniku awarii jest wyjątkowo mało prawdopodobne

9. 1 mm A jakie będą skutki globalne zniszczenia reaktora? Kluczem do obietnicy bezpieczeństwa globalnego jest umieszczenie uranu w niemal niezniszczalnych mikrokapsułkach (TRISO) Paliwo uranowe zachowuje barierę bezpie-czeństwa chroniącą przed emisja 131I nawet po zniszczeniu reaktora

10. Historia reaktorów wysokotemperaturowych AVR (15 MWe) 1966 -1988 Hamm-Uentrop (300 MWe) 1985-1989 Peach Bottom (40 MWe) 1967-1974Fort St. Vrain (330 MWe) 1979 –1989 Technologia jest bardzo dojrzała, ale dotychczasowe próby jej wdrożenia nastąpiły w niekorzystnym momencie głębokiego i długotrwałego spadku cen ropy naftowej i katastrofy w Czarnobylu http://en.wikipedia.org/wiki/Pebble_bed_reactor

11. Historia cen ropy naftowej

12. Programy badawcze reaktorów wysokotemperaturowych • Generation IV International Forum (GIF), założone przez USA w roku 2000 • Prezydent USA podpisał 8 sierpnia 2005 r.Energy Policy Act przyznający ponad miliard USD w latach 2006 - 2015 na prace nad nuklearną fabryką wodoru; program NGNP • W Chinach i Japonii działają doświadczalne reaktory wysokotemperaturowe • W Republice Południowej Afryki planuje się rozpoczęcie budowy reaktora o mocy 300MW w 2007 roku http://nuclear.gov

13. RAPHAEL ma wsparcie UE jedynie 9 milionami EURO na lata 2005-2009 http://www.raphael-project.org

14. Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy w Polsce • Europejski program ma wsparcie UE jedynie 9 milionami EURO w porównaniu do miliarda USD obietnicy wsparcia programu amerykańskiego • Porównanie to wskazuje, że można oczekiwać w niedalekiej przyszłości znacznego wsparcia przez Europę programu budowy nuklearnej fabryki wodoru • Polska najlepszą lokalizacją programu, bo łączy silną pozycję polskiego węgla z potrzebami energetycznymi i potencjałem wiedzy Europy

15. 28 czerwca 2006 w Warszawie powstało konsorcjum badawcze: Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w PolsceHigh Temperature Reactor in Polandhttp://www.slcj.uw.edu.pl/htrp

16. Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w Polsce • AGH w Krakowie - Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej • AGH w Krakowie - Wydział Paliw i Energii • Główny Instytut Górnictwa w Katowicach • Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu • Instytut Energii Atomowej, Świerk • Instytut Problemów Jądrowych, Świerk • Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie • Politechnika Częstochowska - Wydział Elektryczny • Politechnika Śląska w Gliwicach - Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki • Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa • Politechnika Warszawska - Instytut Techniki Cieplnej • Politechnika Warszawska - Wydział Fizyki • Politechnika Wrocławska - Dolnośląskie Centrum Zaawansowanych Technologii • Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytet Warszawski • Uniwersytet Śląski • Uniwersytet Warszawski - Wydział Fizyki • Instytut Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach Koordynatorzy: Ludwik Pieńkowski, ŚLCJ UW Jerzy Cetnar, AGH Wydział FiIS

17. Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w Polsce • Integracja środowisk (2006-2007) • Osiągnięcie statusu kluczowego Europejskiego programu w Polsce • Budowa w Polsce infrastruktury badawczej dla programu Europejskiego • Przygotowanie ekspertów nie tylko na potrzeby programu, ale również dla polskich elektrowni jądrowych • Budowa w Polsce z rekomendacji ESFRI pierwszej Europejskiej instalacji przemysłowej sprzęgającej technologie węglowe z jądrowymi w celu produkcji paliw płynnych (2015)

18. Europejski program synergii węglowo - jądrowej w Polsce dla silnej Polski i silnej, SOLIDARNEJEuropy

20. Mission: HTR-TN shall coordinate and manage expertise and resources required for the development of advanced HTR technologies. It shall assist the European nuclear industry in designing competitive HTR-type power plants with outstanding safety and waste management features including the possibility of burning civil and military plutonium.

21. Wniosek ze spotkania: Wdrożenie polskiej inicjatywy pozwoli uwolnić znaczne środki unijne na badania HTR już w 7PR; zostaną one specjalnie zdefiniowana. Obecnie ograniczone środki Unii Europejskiej na badania HTR były motywowane między innymi brakiem dużych inwestycji narodowych w tą technologię.