Oto reaktor jądrowy Billa Gatesa, który (być może) uratuje świat przed katastrofą klimatyczną

Powszechne jest wołanie o zielone źródła energii, czyli takie, które nie będą zatruwać środowiska dwutlenkiem węgla czy innymi szkodliwymi odpadami. Słyszymy jednak dość ograniczoną ilość odpowiedzi - buduje się masowo elektrownie wiatrowe i fotowoltaiczne, promuje je jako najlepsze źródła energii, kolejne kraje pokazują, ile procent swojego zapotrzebowania na energię pozyskają z tych odnawialnych źródeł, jednak w temacie elektrowni jądrowych mamy dziwną ciszę. Nasi sąsiedzi, Niemcy, największa gospodarka Europy, która tej energii zużywa najwięcej, zadeklarowali, że w ciągu najbliższych lat ZAMKNĄ wszystkie swoje działające elektrownie nuklearne i nikt specjalnie nie protestuje przeciwko tej decyzji.

Tymczasem przejście w 100% na odnawialne źródła energii jest w praktyce niemożliwe z różnorakich przyczyn - czasem wiatr przestaje wiać, a nocą przecież słońce nie świeci. Magazynowanie dużych ilości energii jest tak koszmarnie drogie, że trzeba produkować ją na bieżąco za pomocą klasycznych źródeł, którymi są węgiel kamienny, brunatny, gaz lub rudy uranu.

Tylko atom jest w stanie uratować nas przed katastrofą klimatyczną

Niemcy chcą przejść na elektrownie gazowe, które są reklamowane jako najbardziej ekologiczne. To prawda, że bazując na czystym paliwie oraz nowoczesnej technologii nie emitują uciążliwego zapachu, chmury dymu, sadzy ani popiołu. To prawda, że w wyniku spalania gazu ziemnego nie powstają szkodliwe tlenki siarki. Kolejną prawdą, o której jednak nie mówią Zieloni, jest fakt, że zawartość tlenków azotu oraz dwutlenku węgla jest zmniejszona tylko o połowę w porównaniu do elektrowni węglowych. (źródło)

Na wyobraźnię działają tysiące ton odpadów radioaktywnych, które wyjeżdżają z elektrowni atomowych (Matko Boska, oby się nie rozlały gdzieś z tych beczek i nie zaczęły zabijać), za to nikt nie przejmuje się milionami ton odpadów (które również są radioaktywne!) z elektrowni węglowych, które też trzeba gdzieś przechowywać.

Przypomnijmy: rozszczepienie 1 kg uranu U-235, czyli paliwa wykorzystywanego w działających dziś elektrowniach jądrowych, daje nam tyle energii, ile spalenie ok. 42 wagonów węgla (po 60 ton węgla na wagon). (źródło)

Tymczasem fakty są takie, że dzisiaj więcej ludzi umiera przez zanieczyszczenie powietrza CO2 (ocenia się, że około 23 tysiące osób rocznie w Europie - źródło), niż zginęło w całej historii naszej cywilizacji przez wybuchy bomb atomowych i awarie reaktorów nuklearnych.

Dlaczego ludzie boją się atomu?

Opinia publiczna przerażona jest wizją awarii reaktorów w elektrowniach jądrowych - wszyscy przecież oglądali serial Czarnobyl (albo nawet przeżyli go na własnej skórze w 1986 roku) - a ostatnio świat zszokował się tym, co zdarzyło się w elektrowni w japońskiej Fukushimie (opisaliśmy ją w artykule tutaj).

Mamy tu do czynienia z tym samym błędem poznawczym, który powoduje, że ludzie boją się latać samolotami, a jeździć samochodami już nie, mimo że w przypadku tych drugich istnieje o wiele większe ryzyko poniesienia śmierci w wyniku wypadku. Trochę jak antyszczepionkowcy, którzy z powodu mega rzadkich powikłań poszczepiennych wolą, żeby ich dzieci umierały z powodu chorób, przed którymi chronią szczepionki.

Opinia publiczna nie przyjmuje do świadomości, że przyczyną tych dwóch awarii było to, iż wspomniane elektrownie były FATALNIE skonstruowane w odległych czasach, w których o komputerowym wsparciu projektowania nawet nie marzono!

Elektrownie jądrowe w Europie

Po wielkim kryzysie naftowym lat 70. Francuzi postanowili w 100% przestawić się na energię z atomu. To im się nie udało, ale dzisiaj mają 58 działających reaktorów, które zaspokajają zapotrzebowanie energetyczne kraju aż w 75 proc.

Co ciekawe, pułap 50 proc. udziału energetyki jądrowej przekraczają też Słowacja, Ukraina i Węgry (gdzie działa jeden z reaktorów z niedoszłej polskiej elektrowni w Żarnowcu).

W promieniu 300 km od polskich granic działa całkiem sporo takich elektrowni:



W Polsce w 2016 roku według Eurostatu odnawialne źródła energii zaspokajały 11,3% zapotrzebowania na energię, a w roku 2017 było to 10,9%. (Wikipedia)

Co dalej?

Wszyscy wiemy, jak wielki postęp technologiczny dokonał się przez ostatnie kilkadziesiąt lat w komputeryzacji wszystkich procesów produkcyjnych i projektowych, jednak wiele osób wydaje się mieć wrażenie, że elektrownie atomowe to zakurzona, zacofana technologia lat 60., a nawet wcześniejszych. Tymczasem w zaciszach różnych laboratoriów na całym świecie dokonał się niesamowity postęp w dziedzinie czerpania energii z atomu oraz niezbędnych systemów bezpieczeństwa.

Impulsem do napisania tego artykułu był trzeci odcinek dokumentu Netflixa "W głowie Billa Gatesa". Okazuje się, że Bill nie znosi nudy i pomimo bycia na emeryturze od Microsoftu, ciągle czyta, spotyka się z mądrymi ludźmi i wymyśla co zrobić, by ludzkość miała się lepiej. Jednym z poruszanych przez niego tematów są zmiany klimatyczne powodowane przez człowieka oraz sposoby ich zapobiegania. Wg Gatesa jedynym sposobem na ograniczenie emisji CO2 do atmosfery jest pozyskiwanie energii jądrowej generowanej przez nowoczesne reaktory atomowe. Projekty realizowane przez jego spółkę TerraPower powalają.

Krótko o problemach z aktualnymi reaktorami

Ciekawostki: wszystkie istniejące elektrownie atomowe powstały w czasach, kiedy do projektowania nie używano komputerów, tylko suwaki logarytmiczne. Najnowszy projekt amerykańskiej elektrowni powstał w latach 60. Reaktor w Czarnobylu zaprojektowano w latach 40.

Pewnym problemem jest spora ilość odpadów radioaktywnych EJ, które będą emitować promieniowanie jeszcze przez miliardy lat. W obecnie działających reaktorach odpady to 90% zużytych prętów uranowych. Piszę "pewnym", bo realnie to elektrownie węglowe generują o wiele więcej odpadów, a technologia zabezpieczania odpadów radioaktywnych jest dobrze dopracowana. Nie zdarzył się żaden wyciek (!) oraz nadają się jako pełnoprawne paliwo do najnowszych rodzajów reaktorów atomowych (tak, obecne odpady będą paliwem!).

Świetny dokument w Netflixie opowiada m.in. o pomyśle Billa Gatesa na bezpieczne elektrownie atomowe

Bill Gates uważa, że problemy z dzisiejszymi reaktorami, takie jak ryzyko wypadków, mogą być rozwiązane poprzez innowacje. Dlatego zatrudnił w swoim start-upie TerraPower najtęższe umysły w dziedzinie badań nuklearnych, wynalazców i naukowców, by opracowali projekt bezpiecznej elektrowni atomowej. Zespół przygotował projekty i przetestował je za pomocą symulacji komputerowych, korzystając z niedostępnych wcześniej w historii mocy obliczeniowych.

Najbardziej zaawansowanym projektem TerraPower jest projekt Reaktora Fali Postępującej (Traveling Wave Reactor, w skrócie TWR).

Naukowcy wpadli na pomysł reaktorów TWR już w latach 50., ale w czasach Zimnej Wojny żadne państwo nie było zainteresowane inwestowaniem w jego realizację. Zrobił to zespół Billa Gatesa i ma już gotowe szczegółowe plany reaktora oraz całego kompleksu elektrowni.



TWR inicjuje reakcję wzbogaconym uranem, a następnie przechodzi na uran zubożony, czyli odpady radioaktywne z obecnie działających elektrowni atomowych (!).

Raz uruchomiony reaktor może działać bez dodawania paliwa przez 40 do 60 lat. Ilość odpadów za cały okres wyniesie łącznie około 1,5 wagonu kolejowego.

A tak będzie postępować fala w rdzeniu.


Zamiast chłodzenia reaktora wodą, TWR wykorzystuje ciekły sód jako chłodziwo. Reaktor może zatem pracować w niższej temperaturze niż konwencjonalne reaktory i jest mniej podatny na wypadki podobne do tego, jaki miał miejsce w Czarnobylu.

Jak działa reaktor TWR?

https://www.youtube.com/watch?v=johZ5Ay6RRE

Nie rozumiemy, o co tu chodzi, ale geekowie docenią (dzięki grupie Zielony Atom)

Naturalny uran składa się w 0,7% z izotopu U-235, który jest materiałem rozszczepialnym oraz w 99,3% z izotopu U-238, którego nie da się wykorzystać jako paliwo, ale jest materiałem paliworodnym. To znaczy, że da się go przerobić na materiał rozszczepialny. Ten koncept wykorzystuje reaktor TWR (Travelling Wave Reactor) opracowany w firmie TerraPower, założonej przez Billa Gatesa. Sztuczka polega na tym, by do uranu-238 dodać jeden neutron, aby stał się uranem-239. Następnie w dwóch przemianach beta przekształca się w neptun-239, a potem w pluton-239 i tak dostajemy materiał rozszczepialny! W tym momencie musimy dołożyć drugi neutron, aby pluton-239 rozpadł się na dwie połówki. Wtedy uwalnia dużą ilość energii i emituje kolejne neutrony, które kontynuują reakcję łańcuchową.

Oraz przekrój reaktora od TerraPower


* * * * *

Obecnie w Stanach Zjednoczonych znajduje się 700 000 ton metrycznych odpadów nuklearnych o niskim poziomie radioaktywności. Wykorzystując TWR, 8-tonowy pojemnik ze zubożonym uranem mógłby wygenerować 25 milionów megawatogodzin energii elektrycznej, co wystarczyłoby na zasilenie 2,5 miliona amerykańskich gospodarstw domowych przez rok, całość starczy dla USA na 120 kolejnych lat.

Jednak skala kosztów - budowa reaktora demonstracyjnego będzie kosztować około 3 mld dolarów - przekracza możliwości nawet Billa. Rząd USA taką elektrownią nie jest zainteresowany, bo z jednej strony działa prężnie lobby tradycyjnych źródeł energii, a z drugiej, przy okazji pracy zwykłych EJ, produkuje sobie materiały niezbędne do tworzenia bomb atomowych.

Bill Gates chciał się porozumieć z Chińczykami, którzy oprócz tego, że stawiają masę elektrowni węglowych (co u nas można przeczytać), to stawiają też dużo atomówek (tego u nas nie można przeczytać) i byliby zainteresowani postawieniem od razu kilkunastu takich prototypowych reaktorów (ilość jest warunkiem zatrzymania zmian klimatycznych, co jest celem Billa). Gates prowadził przez 9 lat negocjacje z Chińczykami, a kiedy udało się podpisać umowę, na którą zgodził się rząd amerykański, do władzy doszedł Trump, który rozkręcił wojnę handlową z Chinami i szlag trafił umowę. Póki co takie reaktory nie powstaną ani w Chinach, ani w USA.

* * * *
Fanów EJ zapraszam na grupę FB Zielony Atom. Dużo dobrego materiału.