Płynny ołów popłynie do reaktorów jądrowych. Francuska spółka zgłasza patent
Francuska spółka Newcleo, specjalizująca się w innowacyjnych rozwiązaniach nuklearnych, złożyła 23 grudnia dokumentację techniczną swojego projektu małego reaktora modułowego (SMR) do Euratomu – europejskiego organu odpowiedzialnego za bezpieczeństwo jądrowe. Jest to jeden z pierwszych wniosków rozpatrywanych zgodnie z nowymi, znów ostrzejszymi przepisami Unii Europejskiej dotyczącymi oceny ryzyka i certyfikacji zaawansowanych reaktorów – w wyniku których energetyka, prócz kolejnych innowacji do wdrożenia, ma kolejną przeszkodę do pokonania.
Projekt Newcleo opiera się na reaktorze chłodzonym ciekłym ołowiem (Lead-cooled Fast Reactor, LFR), który wykorzystuje ów stopiony metal jako czynnik chłodzący, zamiast wody czy powietrza, pośredniczący przy przekazywaniu energii cieplnej z rdzenia na turbinę. Taka konstrukcja pozwala na pracę przy wysokich temperaturach i ciśnieniu bliskim atmosferycznemu, co zwiększa sprawność termiczną i minimalizuje ryzyko awarii związanych z utratą ciśnienia.
Ołów, dzięki swoim właściwościom chemicznym – niskiej reaktywności wobec wody oraz wysokiej temperaturze wrzenia – oferuje naturalne mechanizmy bezpieczeństwa, takie jak pasywna konwekcja chłodząca w przypadku utraty zasilania (innymi słowy, płynny ołów-chłodziwo po prostu wówczas zastyga). Ponadto reaktory LFR umożliwiają pracę w zamkniętym cyklu paliwowym, co poprawia efektywność działania reaktora oraz redukuje ilość odpadów radioaktywnych. To ostatnie z pewnością zmniejszyłoby opozycję, na jaką wciąż napotyka się niekiedy energetyka jądrowa.
Z ekonomicznego punktu widzenia technologia ta obiecuje obniżenie kosztów w porównaniu z tradycyjnymi ciśnieniowymi reaktorami wodnymi. Szacuje się, że modułowe konstrukcje SMR mogą zmniejszyć nakłady inwestycyjne nawet o kilkadziesiąt procent na megawat mocy, dzięki fabrycznej prefabrykacji i krótszemu czasowi budowy. Newcleo planuje wdrożenie reaktorów o mocy od 30 do 300 MW, co czyni je atrakcyjnymi dla rynków wymagających elastycznych źródeł energii, w tym dla przemysłu ciężkiego czy produkcji wodoru.
Reaktory w ołowianej kąpieli
W ostatnim czasie, po długim okresie względnie konserwatywnego stosowania technologii siłowni jądrowych, nastąpił istny wysyp innowacji w tym zakresie. Najwięcej uwagi przyciągają oczywiście badania nad reaktorami fuzyjnymi, czy też tymi chłodzonymi płynnymi solami lub z rdzeniem w formie uranowego żwiru, też niewymagającego wody. Także samo wykorzystanie stopionego ołowiu nie jest pomysłem zupełnie nowym – i warto wspomnieć, że rozwiązania takie już stosowano – choć bardziej niż cywilna energetyka zainteresowane ich zastosowaniem były siły zbrojne.
Historia technologii chłodzenia ołowiem lub eutektykiem ołów-bizmut sięga bowiem czasów Zimnej Wojny. We flocie sowieckiej zastosowano ją w napędach okrętów podwodnych klasy Alfa (Projekt 705), wprowadzonych do służby w latach 70. XX wieku. Jednostki te, wyposażone w kompaktowe reaktory o mocy około 155 MW, osiągały dzięki nim prędkości ponad 40 węzłów – więcej, niż dało się efektywnie wykorzystać (i – co brzemienne w skutki w przypadku okrętów podwodnych – wykluczające skrytość działania), jednak idea wykazała szereg zalet.
Zainteresowanie reaktorami wykorzystującymi płynny ołów przetrwało tam zresztą do dziś, i obecnie w Rosji trwają pracę nad nowymi rozwiązaniami w tej dziedzinie. Państwowy gigant Rosatom kontynuuje budowę demonstracyjnego reaktora BREST-OD-300 o mocy 300 MW, również chłodzonego ołowiem, w ramach projektu „Proryw”. W listopadzie 2025 roku ogłoszono plany uruchomienia produkcji paliwa azotkowego dla tego reaktora w 2026 roku, co ma umożliwić zamknięty cykl paliwowy i możliwie doskonałe pod względem efektywności energetycznej wykorzystanie energii generowanej przez rdzeń.
