Postřehy z finského úložiště radioaktivních odpadů Onkalo

V lednu jsem měla příležitost zúčastnit se mise pana ministra Síkely a Hospodářského výboru Poslanecké sněmovny do finského Olkiluota. V letošním roce by se tu mělo spustit první hlubinné úložiště pro radioaktivní odpady v Evropě (Onkalo). A protože se otázka takového úložiště i v Česku přenesla v posledních týdnech z lokální úrovně na půdu Sněmovny a Senátu, pokusím se shrnout několik postřehů z Finska.

Finsko má v provozu 2 jaderné elektrárny – Loviisa se dvěma reaktory VVER s původním výkonem 440 MW/ blok (po modernizaci jsou dnes na 531 MW/blok) a druhou na ostrově Olkiluoto – 2 starší reaktory BWR, každý o výkonu 890 MW a Olkiluoto 3 – aktuálně nejvýkonnější evropský reaktor 1,6 GW spuštěný v dubnu loňského roku. V bezprostřední blízkosti od této elektrárny (cca 3 km) finišuje výstavba hlubinného úložiště Onkalo. Na povrchu jej tvoří rozlehlý zabezpečený areál, jehož součástí je i tzv. encapsulation plant (zařízení, ve kterém bude docházet k přeložení použitého jaderného paliva z elektrárny do měděného obalu pro uložení pod zem). Samotné úložiště je vyhloubeno cca 450m pod zemí v granitové hornině, která je velmi podobná té, kterou pro vybudování úložiště hledá SÚRAO v Česku. Přístup do podzemí je možný výtahy nebo auty. My jsme z důvodu prací okolo výtahů využili dopravu elektroauty a sjeli do podzemí po čtyřkilometrové plošině/ cestě, která klesala až do hloubky zmíněných 450 metrů. Chodby či šachty jsou veliké, aby jimi projela i těžká technika, zdejší skála je opravdu podobná naší žule a zástupci SÚRAO nám zde potvrdili, že i pro české úložiště bude zvolena varianta vertikálního ukládání odpadu.

Tím ale většina podobností s Českem končí. Finsko totiž není na rozdíl od nás tak hustě osídleno a celý areál jaderné elektrárny i úložiště je poměrně odlehlý. Finsko má 5,6 milionů obyvatel, kteří žijí na ploše 4krát větší než má Česká republika. Celý „jaderný areál“ se nachází na ostrově v jihozápadní části Finska v Botnickém zálivu a do nejbližšího většího města (Eurajoki, 9,5 tis obyvatel) je to 20 kilometrů.

Rozhodnutí o způsobu ukončení palivového cyklu použitého jaderného paliva padlo ve Finsku už před více než 20 lety. Předcházel tomu proces hledání vhodné lokality pro hlubinné uložení od 80. let, kdy se zahájilo jednání se 66 obcemi, z důvodu odporu řady z nich zůstaly 4 lokality a z nich s postavením úložiště nejvíce souhlasily v Eurajoki a Loviise. Jako nejvhodnější byla nakonec vybrána lokalita Olkiluoto v regionu Eurojaki kvůli většímu prostoru pro úložiště a bezprostřední blízkosti stávající jaderné elektrárny (míra akceptace umístění jaderného zařízení zde byla 60%). Vláda se obrátila nejprve na region Eurojaki, který se rozhodl nevyužít svého práva veta a v roce 2000 si odhlasoval vybudování úložiště na svém území (20 dotčených obcí se vyslovilo pro výstavbu, 7 proti) a následně na Parlament, který rozhodnutí o výběru ratifikoval o rok později (159 ano, 3 ne, 37 omluveno). A jaké byly klíčové argumenty pro rozhodnutí o výstavbě?

  • Všeobecná shoda na způsobu ukončení palivového cyklu – uložení pod zem vyhodnoceno a přijato jako lepší řešení než dočasné skladování;
  • možnost opětovného vyzvednutí uloženého jaderného odpadu (a to i po uzavření úložiště po jeho naplnění);
  • velký důraz na místní komunity a odpovědnost vůči následujícím generacím.      

Důraz na místní komunitu a otevřený dialog s lidmi a obcemi, kterých se to dotýká, byl klíčovým pilířem široké společenské dohody a společného zájmu. Ve své prezentaci nám to shrnul i CEO společnosti Posiva Solutions (firma, která úložiště buduje a bude provozovat) Mika Pohjonen. Ten vyzdvihl důležitost důvěry a transparentnosti celého procesu – získat si důvěru trvá roky, ztratit ji můžete během minuty. Firma Posiva ani finská vláda nechtěla (a nechce) něco takového riskovat, proto je celý proces transparentní, přehledný, s jasně stanovenými odpovědnostmi a rolemi.  A také přínosy pro vybranou lokalitu. V případě Finska nedostávají samosprávy v místě žádné kompenzace, ale přínosy plynou z daňových příjmů.

Technické řešení samotného podzemního uložení je vyhloubeno v granitové hornině, v řadě kilometrových chodeb se budou ukládat měděné obalové válce s použitým palivem vertikálně do vrtaných „studní“, budou obloženy bentonitem, chodby budou zasypány bentonitovou směsí a uzavřeny plombou. Firma Posiva si vyvinula vlastní stroje a zařízení pro celý proces hlubinného ukládání, vytěžený materiál využila přímo v místě na stavbu silnic, zpevnění pobřeží a další infrastrukturu. Předpokládaná kapacita je zavážení 30 ukládacích souborů ročně po dobu sta let s tím, že v současné době není úložiště vyhloubené celé, ale další chodby pro ukládání budou raženy v průběhu času dle předpokládaných objemů odpadu. Další ražba se zde uvažuje cca za 4 roky.   

Více informací o technickém řešení úložiště v Onkalu najdete na stránkách společnosti Posiva https://www.posiva.fi/en/index/finaldisposal/researchandfinaldisposalfacilitiesatonkalo.html.

Srovnání českého a finského řešení problematiky hlubinného úložiště si můžete přečíst v diplomové práci Michaely Regéciové zde https://is.muni.cz/th/lkqzv/.

I když jsme měli jen velmi omezený čas a nestihli se potkat se zástupci obcí, děkuji za tu příležitost Onkalo navštívit, vidět, o jak velkém zařízení a areálu se bavíme a alespoň zprostředkovaně si poslechnout finský přístup k celému procesu.

Tags: , , , ,

One Response to “Postřehy z finského úložiště radioaktivních odpadů Onkalo”

  1. blade napsal:

    Rok 2021 – Český projekt HeFASTo: reaktor, který znovu využije vyhořelé palivo.
    https://ekonomickydenik.cz/cesky-projekt-hefasto-reaktor-ktery-znovu-vyuzije-vyhorele-palivo/

    Rok 2022 – Loni na jaře ohlásila ÚJV Řež start vývoje malého modulárního reaktoru HeFASTo. Ambiciózní koncept rychlého, plynem chlazeného reaktoru o výkonu 200 MWt spadá do kategorie pokročilých modulárních reaktorů IV. generace a je prvním svého druhu v Evropě. Vysokoteplotní reaktor chlazený heliem, který si v palivu bude štěpný materiál sám generovat, se uplatní především jako zdroj tepla pro efektivní výrobu vodíku a chemický průmysl. Bude ho možné využít i pro zpracování vyhořelého paliva z klasických jaderných bloků. Potenciální investoři dostanou příležitost vstoupit do projektu už v roce 2025.

    Nový reaktor HeFASTo (heliem chlazený rychlý reaktor) je konstruován jako vysokoteplotní — výstupní teplota z aktivní zóny dosáhne 900°C. Celkový tepelný výkon zařízení bude 200 MWt, řadí se tedy do rodiny reaktorů menšího výkonu. Jeho zásadní výhodou proti vodou chlazeným reaktorům je, že díky uzavřenému palivovému cyklu nejen generuje minimum jaderného odpadu, ale dokáže i „množit palivo“. Jadernými reakcemi během provozu totiž vygeneruje více štěpného materiálu, než sám spotřebuje. Využití HeFASTo bude víceúčelové – od efektivní výroby elektřiny, přes dodávky tepla, až po vysokoteplotní výrobu vodíku a další chemické procesy.

    Jaderné puzzle podpoří ekonomiku provozu
    Design HeFASTo je založen především na maximální míře modularity. Tento princip je v návrhu uplatněn na dvou úrovních. Všechny hlavní komponenty a systémy z nich složené, jako jsou tepelné výměníky nebo bezpečnostní systémy, jsou projektovány jako soubor samostatných modulů. Tento přístup nejen rozšíří a zrychlí provozní inspekce a případné opravy, ale zejména povede k výraznému snížení nákladů na výrobu a ke zvýšení finální kvality jednotlivých komponent. Druhá úroveň modularity se nachází na straně sekundárního okruhu, kde se počítá s možností připojení jednoho až tří modulů, využívajících teplo z primárního okruhu. Jedná se o modul výroby elektřiny (spojený s terciárním okruhem zvyšujícím účinnost), modul pro výrobu vodíku pomocí vysokoteplotní elektrolýzy a modul pro přímé dodávky tepla pro další využití, s garantovanou teplotou 850 °C na straně spotřebitele.

    Bezpečnost na pokročilé úrovni
    Reaktor HeFASTo je koncipován na výhradním uplatnění pasivních bezpečnostních systémů, které fungují čistě na základě fyzikálních principů bez nutnosti zásahu zvenčí (tj. bez bezpečnostních mechanismů poháněných motorem a řízených elektronikou). Je zde výrazně omezeno i množství pohyblivých součástek, což vede k dalšímu zvýšení spolehlivosti celého systému.

    S komerčním nasazením reaktoru se počítá hlavně v souvislosti s růstem poptávky po masové výrobě vodíku a také s potřebou zpracování nahromaděného vyhořelého paliva z lehkovodních reaktorů, tedy výhledově po roce 2040. V současné době už probíhá vývoj reaktoru v rámci tzv. předkoncepční fáze, prostor pro vstup strategického investora se očekává po roce 2025.

    GFR – slibná technologie budoucnosti
    Koncept rychlého reaktoru chlazeného plynem (GFR – Gas-cooled Fast Reactor) je reaktorovou technologií, která do budoucna slibuje přinést udržitelný, inherentně bezpečný a nízkoemisní zdroj energie. Kombinuje výhody jaderných reaktorů využívajících rychlé spektrum neutronů s vysokou výstupní teplotou chladiva. Ačkoliv rychlé jaderné reaktory jsou ve světě provozovány už více než šedesát let a plynem chlazené reaktory dodnes tvoří páteř energetické soustavy například ve Velké Británii, kombinace obou těchto technologií v podobě GFR ještě nikdy realizována nebyla. Historie vývoje GFR má přesto za sebou celou řadu výzkumných projektů v Evropě, SSSR, USA i Japonsku, které probíhají už od konce 60. let 20. století. V České republice na vývoji GFR dlouhodobě pracuje Skupina ÚJV ve spolupráci s českým průmyslem a univerzitami. Od roku 2010 se účastní na vývoji konceptu demonstračního reaktoru GFR s názvem ALLEGRO v rámci mezinárodního konsorcia V4G4 CoE (Visegrádská čtyřka pro čtvrtou generaci) spolu s partnery ze Slovenska, Maďarska, Polska a Francie.

    Petr Vácha,
    Skupina vývoje reaktorů GENIV,
    ÚJV Řež, a. s.

    ://allforpower.cz/jaderna-energetika/hefasto-maly-modularni-reaktor-ceskeho-puvodu-prvni-sveho-druhu-v-evrope-544

    Rok 2023 – Čína je napřed. Spustila první jadernou elektrárnu 4. generace. Co umí? Lepší efektivita využití paliva. Tato technologie čtvrté generace jaderných elektráren umožňuje opět vyšší efektivitu využívání paliva. Její provoz je ekonomičtější, vliv na životní prostředí je opět více pozitivní. Bezpečnost provozu je také pozvednuta na novou úroveň. ://elektrickevozy.cz/clanky/cina-je-napred-spustila-prvni-jadernou-elektrarnu-4-generace-co-umi

    Tak snad se ten vývoj našeho reaktoru nové generace nezadrhne a v dohledné době bude uveden do reálného provozu podobně jak v Číně. Navíc s bonusem v podobě úbytku množství jaderného odpadu k uložení.

Leave a Reply