Energetika není pouze elektřina, ale také teplo a pohyb. Když se bavíme o energetice, tak musíme brát v potaz jak produkci elektrické energie, co pohání veškeré elektrické spotřebiče a dopravní prostředky jako tramvaje a vlaky, tak i produkci tepla, které využíváme v průmyslu, pro ohřev vody a vytápění. Energii potřebujeme také pro provoz veškerých typů dopravy od automobilové, lodní až po leteckou.

Jak se říká „obrázek vydá za 1000 slov“, proto si společně v rychlosti pár takových obrázků projdeme. Ty nám pomohou rychle se zorientovat a ukážou, v jaké situaci se teď nacházíme. Za obrázky se často skrývá příběh a jinak tomu není ani v tomto případě. Tento příběh je o vývoji naší civilizace a růstu životní úrovně napříč světem. Nejdůležitější je však dosavadní závěr příběhu. Ten nám prozradí, jak je to s naší závislostí na fosilních palivech.

 

Poznámka ke grafu:

„Traditional biomass“ je dřevo, „Coal“ je uhlí, „Oil“ je ropa, „Gas“ je plyn, „Nuclear“ je jaderná energie, „Hydropower“ je energie z vodních elektráren, „Wind“ je vítr, „Solar“ je solární energie, „Modern biofuels“ jsou moderní biopaliva, „Other renewables“ jsou další zdroje obnovitelné energie.

Tento graf nám ukazuje celkovou spotřebu energie ve světě podle typu zdroje. V posledních letech došlo k exponenciálnímu růstu spotřeby, která šla ruku v ruce s exponenciálním nárustem populace. Historicky to fungovalo tak, že kdykoli lidstvo objevilo nový zdroj energie, tak tento zdroj nenahradil zdroje původní. Nový zdroj energie se přidal mezi zdroje ostatní s tím, že rostl rychleji a stával se postupně důležitějším než zdroje předešlé. Tento trend lze taktéž vidět na tomto grafu.

Důvodem, proč nový zdroj energie automaticky nenahrazuje ty původní, je neustále narůstající poptávka po energii. Tato rostoucí poptávka je provázaná s rostoucí životní úrovní napříč světem. Většina zemí stále nedosáhla a nedosahuje úrovně blahobytu zemí na Západě. Do doby, než se tak stane, můžeme počítat s tím, že poptávka po fosilních palivech ještě nějakou dobu poroste. Proč? Jedná se totiž o jeden z nejdostupnějších, nejspolehlivějších a nejlevnějších zdrojů energie. Proto se neustále spotřeba všech typů paliv zvyšuje. S tímto růstem spotřeby energie rostl náš blahobyt a prodloužila se průměrná délka života. Nicméně celková životní úroveň v Asii stále není tak vysoko, jak je tomu u nás v Evropě, takže nárůst spotřeby je a bude poháněn především Asií.

Další graf nám ukazuje, jakou část vyprodukované energie v procentech představují fosilní paliva, jaderná energie a energie z obnovitelných zdrojů.

 

Poznámka ke grafu:

„Fossil Fuels“ jsou fosilní paliva, „Renewables“ jsou obnovitelné zdroje a „Nuclear“ je jaderná energie.

Stále více jak 80 % spotřebované energie po celém světě pochází z fosilních paliv, tzn. z ropy, uhlí a plynu. Graf níže nám prozrazuje konkrétně, že ropa pokrývá 33 % spotřeby, uhlí 27 % a plyn 24 %.  

 

Fosilní paliva nejsou ničím špatným. Ba naopak. Díky nim žijeme ve světě, v jakém dnes žijeme. Fosilní paliva jsou to, co nás vysvobodilo z úmorné dřiny, která byla poměrně brzy ukončena předčasnou smrtí. Cílem by nemělo být zbavit se fosilních paliv, ale naučit se je efektivně, a především racionálně využívat. Stále jsou a budou nesmírně důležité pro jiné oblasti našich životů než jen pro dopravu a produkci energií.

Snaha protlačovat solární a větrnou energetiku celoplošně bez ohledu na to, zda to dává v daných lokalitách smysl, je vysoce neefektivní. Evropa, i přes veškerou svou snahu o urychlený přechod na ně, selhává. To dokládá následující graf. Evropa se stále spoléhá primárně na fosilní paliva, která pokrývají 75 % naší celkové spotřeby.

Naštěstí krize vždy představují příležitosti, a proto současné problémy tak pro nás mohou být skrytým požehnáním.

Česká republika a cesta za snížením emisí

Už víme, že současná energetika stojí na fosilních palivech. Následující graf znázorňuje, jak to vypadá u nás v ČR a napovídá, kam se máme v budoucnu dostat. Na grafu vidíme výrobu elektřiny a tepla podle typů paliv. A teď to nejpodstatnější. Do roku 2050 budou nežádoucí v podstatě veškeré emisní zdroje energie. Jaké to jsou?

Jako emisní zdroj je považováno cokoli, co produkuje oxid uhličitý, či jiné skleníkové plyny. Jakými jinými zdroji můžeme nahradit ty emisní?  K dispozici máme termální, vodní, solární, větrné a jaderné elektrárny. V našich končinách a podmínkách je jedinou racionální možností jaderná energetika.

V současnosti se u nás přechází z uhlí na plyn a do roku 2050 má být nahrazen i plyn. Postup transformace energetiky Česka v čase je znázorněný na následujících dvou obrázcích. První se věnuje výrobě elektřiny a druhý výrobě tepla. Produkce, co bude muset být v budoucnu nahrazena, je znázorněna otazníky. Tyto otazníky mohou představovat dovoz energie, úspory a nové zdroje energie. Rok 2038 jako mezník první vlny transformace, kdy přejdeme z uhlí na plyn, je třeba brát velmi volně.

 

 

Jak tyto obrázky ukazují, transformace energetiky v naší kotlině by měla probíhat ve dvou vlnách. Během té první bude eliminována výroba energie z uhlí. Během druhé vlny bude eliminována výroba energie ze zemního plynu. Za tím vším je snaha razantně snížit vypouštění oxidu uhličitého do ovzduší a dostat se během následujících 20 let co nejblíže k nule. Oxid uhličitý ovšem sám o sobě není jedovatý, a proto by naše pozornost měla být především zaměřena na produkci škodlivin, které zabíjí. Největším zdrojem takových škodlivin je právě uhlí a dnes je u nás z uhlí vyráběno přes 40 % elektřiny a cca 50 % tepla. [2] Otázkou je, čím jej ideálně nahradit.

Někteří by rádi přešli především na solární a větrnou energii doplněnou o baterie a jiné zdroje uchovávání elektrické energie. Avšak každá technologie má své výhody a nevýhody a asi největším nedostatkem těchto zdrojů je jejich nestálost a nepředvídatelnost. Jak sluneční paprsky, tak i proudění vzduchu je velice proměnlivé a závislé na klimatu. To mají kompenzovat právě obří baterie a jiné technologie vhodné pro uchování většího množství energie. Pokud bychom přešli na produkci energie, která je ze 100% závislá na větru a slunci, tak se můžeme v případě nečekaných a náhlých změn klimatu ocitnou v nesnázích.

 

Představme si, že by došlo třeba k masivní erupci sopky. Co by následovalo? Co by se stalo, kdyby na velkou část území kvůli popelu v ovzduší nějakou dobu nedopadaly sluneční paprsky? Co by se stalo, kdyby se z nějakého důvodu zmenšila rychlost proudění vzduchu? Vzpomínáte si na nedávný výbuch sopky na Islandu a co to způsobilo? [3] Je potřeba brát v úvahu i takové scénáře a jak se říká „nevsadit vše, co máme, na jednoho koně“. Je nesmírně důležité, aby naše energetická síť byla dostatečně robustní a byla schopna odolat různým extrémním přírodním vlivům. Doslova na tom závisí naše přežití.

Faktem zůstává, že nejméně závislé na klimatu jsou jaderné elektrárny a elektrárny na fosilní paliva. Ovšem ani ty nejsou zcela imunní. Letošní rok byl důkazem, jak může být extrémní sucho velikým problém právě i pro ně. Současné typy jaderných elektráren v provozu zpravidla vyžadují dostupnost velkého množství vody pro chlazení. V případě nedostatku vody se musí začít snižovat výkon elektráren, aby bylo chlazení reaktorů dostatečné. Naštěstí nové typy jaderných reaktorů nepotřebují vodu vůbec a mohou být de facto nasazeny kdekoli na zemi, a to včetně pouště.

Rozvodová síť je oběhovou soustavou moderní civilizace

Pokud by elektrárny byly srdcem civilizace, pak rozvodová síť by byla tepnami, které rozvádí energii tam, kde je jí potřeba. Co asi většina lidí netuší, je, že v jakýkoli okamžik se musí produkce energie rovnat její spotřebě. Asi vás teď napadá, co by se stalo, pokud by se produkce nerovnala spotřebě? Pokud by byla spotřeba příliš vysoká, tak hrozí rozsáhlý výpadek rozvodové sítě. Bohužel i opačný případ je problém. Pokud je dodávka elektřiny vyšší, než je aktuální spotřeba, tak opět hrozí rozsáhlý výpadek. Teď se možná ptáte, proč se nadbytek energie jednoduše neukládá na později? Vyprodukovanou energii je pro nás stále nesmírně komplikované uložit na delší dobu. Existují technologie, které to do určité míry umožňují, ale v současnosti je nelze postavit v takovém měřítku, kdy by nám to umožňovalo uchovávat větší množství energie napříč dlouhým časovým obdobím. Solární a větrná energetika spolu s její nestálostí a nepředvídatelností proto představují problém, s kterým by bylo nutno se vypořádat. 

Obnovitelné zdroje ne tak úplně obnovitelné?

Když mezi sebou porovnáváme jednotlivé typy zdrojů na výrobu elektřiny a tepla, tak je potřeba brát v potaz jejich celý životní cyklus. Přeloženo do srozumitelného jazyka, je nutné podívat se na celý proces výroby daného reaktoru, větrné turbíny, či solárního panelu, dále na jejich provoz včetně údržby a následný proces likvidace potom, co doslouží. Tvrdí se, že větrné turbíny a solární panely jsou bezemisní, což je zavádějící. Tyto zdroje energie jsou vskutku bezemisní v momentě jejich spuštění do momentu jejich vypnutí. To nebere v potaz jejich výrobu a instalaci a poté demontáž a likvidaci případně recyklaci na konci životního cyklu.

Například čepele větrných turbín jsou vyrobeny ze sklolaminátu. Největší turbína na světě má v průměru 242 metrů, kdy každá z čepelí tvořící tuto turbínu má délku 118 metrů. [4] Jedna čepel tak má stejnou délku jako fotbalové hřiště. Jejich životnost bývá v rozmezí 20-25 let. V současnosti není způsob, jak je efektivně recyklovat, a tak se jednoduše rozřezávají na menší kusy, co se následně ukládají na skládky, kde jsou zahrabány pod zem. [5]

A co solární panely? Největším producentem je Čína, která vyrábí okolo 70 % veškerých panelů na trhu. Především díky Číně se dařilo dlouhodobě snižovat cenu solárních panelů a dostat je na úroveň, kdy se staly cenově dostupné pro širokou veřejnost. Krom technologického pokroku se za tímto poklesem cen skrývala levná pracovní síla a levná energie, kdy většina energie na výrobu panelu pocházela z uhelných elektráren. Tvrdí se dokonce, že značná část vyrobených panelů je výsledkem nucených prací. [6] A jaká je životnost panelů? Ta se předpokládá okolo 25 let, což je prakticky shodné s životností větrných elektráren.

Pro porovnání, životnost jaderných elektráren se pohybuje mezi 60 až 80 lety. Teoreticky ji lze prodloužit až na 100 let, aniž by to ohrozilo bezpečnost jejich provozu.

Dalším nedostatek technologií pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů je veliká spotřeba vzácných prvků vzácných zemin a ušlechtilých kovů. Jejich těžba má negativní dopady na životní prostředí, ale je nutno dodat, že tento problém se týká i jaderných elektráren. Těžba uranu má rovněž negativní dopad na životní prostředí. Proto je potřeba se na to dívat optikou, jak získat co nejvíce energie za co nejméně kopání do země.

Jak to všechno porovnávat

Je několik parametrů, které můžeme použít pro srovnání jednotlivých technologií mezi sebou. Ideálně by se mělo brát v potaz vše, co je důležité nejen pro nás pro lidi, ale také pro naši matku Zem.

EROI

Jeden z nejvíce používaných parametrů pro porovnávání různých technologií na produkci energie je EROI. Čím je toto číslo vyšší, tím je technologie výroby energie efektivnější, a tudíž má vyšší návratnost.

EROI je zkratka pro „Energy Return On Investment“, což se dá přeložit jako „energetická návratnost“. Jednoduše řečeno, jedná se o číslo, které nám říká kolik dostaneme energie nazpět při vložení určitého množství energie.

Pozn.:

EROI je bezrozměrná veličina, daná podílem energie získané z nějaké energeticky významné činnosti, technologie nebo látky, vůči energii do ní vložené, např. veškerá energie vložená do nalezení ropy a vyprodukování nafty, nebo růstu a sklizni surovin a následnému získání biopaliva.

Hodnoty EROI pro jednotlivé technologie se napříč studiemi často liší. My použijeme následující graf, který je z literatury, jež je jednou z nejčastěji citovaných. [7]

 

Tato čísla nám říkají, kolik energie dostaneme nazpět z daného zdroje energie napříč jeho životností s ohledem na to, kolik energie musíme do tohoto zdroje nejdříve vložit, abychom tuto vyprodukovanou energii získali. Hodnoty v grafu jsou odlišené barevně. Žlutá reprezentuje hodnotu pro systém, který má i tzv. buffer (např. baterie na uchování energie pro pozdější spotřebu nebo jiný systém pro uchování jako např. přečerpávací elektrárna apod.). Modrá barva reprezentuje systém bez „bufferu“. 

Součástí tohoto parametru jsou také veškeré (energetické) náklady na výstavbu systému včetně nákladů na jeho demontáž a likvidaci. Je nutné podotknout, že záleží na lokalitě, kde se daný systém instaluje. Jiný EROI bude mít solární elektrárna instalovaná na poušti než tatáž elektrárna umístěná v naší kotlině. To samé platí o vodní elektrárně. Pokud máme vhodnou lokalitu, tak EROI takové vodní elektrárny strčí do kapsy i jadernou elektrárnu. Jinými slovy každá technologie má své limity.

Co nám tedy graf výše napovídá? Že v případě solární a větrné energie musíme utratit více peněz (neboli energie), abychom dostali méně energie. Méně energie v porovnání s čím? Jadernou, vodní, a dokonce i uhelnou energií. Jaká je nevýhoda toho, když si připlácíme za energii? Čím více budeme platit za energie, tím méně peněz nám bude zbývat na ostatní výdaje. Navíc se zdražuje výroba a tím narůstá koncová cena výrobků, což rovněž snižuje jejich konkurenceschopnost na trhu. Je to začarovaný kruh.

Je potřeba zdůraznit o jak důležitý parametr se jedná. Energie je základem všeho kolem nás, tvoří samotnou podstatu vesmíru. Vše se točí kolem energie, jejich různých forem a přeměny z jedné formy na jinou. Každý sebemenší pohyb vyžaduje energii, a to se týká samozřejmě i veškeré výroby a obchodu. Jakmile se začnou zdražovat energie, tak začne zdražovat vše ostatní.

Poznámka:

Na toto jsme upozorňovali v článku ”Defenzivní portfolio” (odkaz zde), který vyšel loni v říjnu.

Nicméně tato metrika sama o sobě nestačí. Měly by se brát v potaz i další důležité faktory jako jsou emise, celkový dopad na životní prostředí a relativní bezpečnost dané technologie.

Emise

Co jsou to ty emise? Wikipedie definuje emise jako uvolňování nečistot do ovzduší. Nečistot jako jsou výfukové plyny, oxidy uhlíku, popílek, lehký polétavý prach, oxidy dusíku, oxidy síry atd., vznikající nejčastěji spalováním. [8]

Emise jsou problémem hned z několika důvodů. Tím hlavním a největším jsou dopady na naše zdraví. Druhý důvodem je negativní dopad na životní prostředí. Jak lze vidět na obrázku níže, tak nejvíc ovzduší znečišťujícími zdroji jsou uhelné a plynné elektrárny. Nejméně znečišťující ovzduší jsou vodní, jaderné a větrné elektrárny.

Poznámka ke grafu:

Graf výše zobrazuje následující zdroje energie zleva doprava:

Uhlí (coal), další tři sloupce reprezentují zemní plyn (Methane Gas), fotovoltaika (Solar Photovoltaic), geotermální energie (Geothermal), koncentrovaná fotovoltaika (Solar Concentrated), vodní elektrárny (Hydro), jaderné elektrárny (Nuclear), větrné elektrárny na pevnině (Wind Onshore), větrné elektrárny na moři (Wind Offshore). 

Energetická hustota

Nejdříve začneme s definicí. Energetická hustota mluví o množství energie, které může být daným systémem, palivem, či lokalitou vyprodukováno. Tento parametr může být vyjádřen jako množství energie na jednotku objemu či množství energie na jednotku hmotnosti.

Přeloženo do srozumitelné řeči, čím vyšší energetická hustota zdroje energie, tím větší množství energie z něj získáme. Jako příklad si uvedeme uran, který má obrovskou energetickou hustotu. Jak obrovskou? Jedna uranová peleta o velikosti posledního článku malíčku, dokáže vyprodukovat tolik energie, co vyprodukuje 1 tuna uhlí. [9]

 

Naše jaderné elektrárny jsou schopny získat přibližně 16 000x tolik energie, kolik by získali ze stejného množství uhlí. Pokud bychom se podívali na čtvrtou generaci jaderných elektráren, tak ty by měly být schopny získat energie ještě mnohem více díky vyšší efektivitě využití paliva. Mluví se až o 2 000 000x tolik energie, co je schopno nabídnout ekvivalentní množství uhlí.

A co když se pokusíme srovnat jadernou energetiku se solární a větrnou? S tím nám pomůže následující obrázek. Ten nám prozrazuje, kolik zemské plochy zaberou různé typy elektráren, pokud chceme, aby každá z nich produkovala stejné množství energie v čase. Na obrázku vidíme jadernou, větrnou a solární elektrárnu. Pokud chceme, aby každá z těchto elektráren produkovala 1 GW elektřiny, což je 1 miliarda wattů, tak:

• jaderná elektrárna by zabírala zhruba 2,6 km²,
• větrná elektrárna 932 km² a
• sluneční elektrárna by zabírala plochu o velikosti 194 km².

Jak by to vypadalo, pokud bychom plochy přepočítali na fotbalová hřiště? Jaderná elektrárna by zabírala plochu 360 fotbalových hřišť, solární elektrárna 27 000 fotbalových hřišť a větrná elektrárna by potřebovala plochu o rozloze 130 000 fotbalových hřišť.

 

Je nutno dodat, že čísla se liší v závislosti na mnoha faktorech jako je efektivita elektráren a jejich umístění. Nepopiratelným faktem ovšem zůstává, že nejefektivnějším zdrojem energie je v současnosti jádro.

Dopady na naše zdraví

Asi nás nepřekvapí, když si prozradíme, že nejvíce lidských životů, co se týče negativních dopadů výroby energie, mají na svědomí uhelné elektrárny. Pak následuje ropa, zemní plyn, větrné elektrárny, solární elektrárny a nakonec jaderné. Jen ve Spojených státech amerických mají uhelné elektrárny na svědomí více jak 24 000 předčasných úmrtí ročně. V Číně se připisuje uhelným elektrárnám okolo 400 000 předčasných úmrtí ročně. [12]       

Graf níže zobrazuje počet obětí na 1 TW [tera watt] vyprodukované elektřiny ročně, což je 1 milion mega watt ročně. Jaderná energetika vítězí i přesto, že jsou započítány oběti katastrof jako byl Černobyl či Fukušima.

 

Další benefity jádra

Jaderné elektrárny jako jediné spolu s elektrárnami na fosilní paliva dodávají konstantní výkon. S takovými zdroji energie se velice dobře pracuje, jelikož jsou předvídatelné na rozdíl od zdrojů obnovitelné energie, které poměrně často destabilizují rozvodovou síť. Asi byste si mysleli, že problém nastává jen v případě, kdy tyto zdroje produkují nedostatek energie. Nicméně problém nastává i v případech, kdy vyrábí energie až příliš. Toto taktéž destabilizuje elektrickou síť. Občas musí být obnovitelné zdroje energie od sítě zcela odpojeny právě v době, kdy generují energie až příliš. Je to škoda, jelikož v době, kdy by mohly tyto elektrárny nabízet největší návratnost se paradoxně stávají nejvíce ztrátové.

Další výhodou jaderných elektráren je veliké množství tepla, které produkují při výrobě elektřiny. To lze použít nejen na ohřev vody či vytápění, ale také pro výrobu chemikálií a odsolování mořské vody. Dále jsou zdrojem velice vzácných a žádaných materiálů ve zdravotnictví a ve vesmírných programech.

Kdo je tedy favoritem?

Na základě srovnání, které jsme si společně prošli, se favoritem zdá být jaderná energetika. To, co vidíme kolem sebe dnes v provozu, např. Temelín či Dukovany, jsou starší generace elektráren. Poslední, tj. 4. generace jaderných reaktorů, je na míle vepředu. Představují mnohem bezpečnější a efektivnější výrobu energie, kdy předchozí generace v porovnání působí jako středověk.

Čtvrtá generace má být reprezentovaná zejména malými modulárními reaktory. Takové reaktory mají výkon v rozmezí 50 – 300 MW. Reaktory s výkonem nižším se označují jako mikro modulární reaktory. A proč se nazývají modulární? Jelikož by měly umožňovat snadnou škálovatelnost. To znamená, že pokud bychom potřebovali vyšší výkon než, co je schopen pokrýt jeden reaktor, zapojí se vedle něj druhý, třetí atd.

Čtvrtá generace není hudbou budoucnosti. Technologie malého jaderného reaktoru byla úspěšně odzkoušena před více jak 50 lety v USA, kdy jako palivo byla použita tekutina (a to fluoridová sůl). Jednalo se tak o zcela odlišnou technologii a principy fungování. Existuje ovšem mnoho dalších prototypů využívajících jak tuhá paliva, tak i jiné typy tekutých paliv. Podrobný přehled současného stavu projektů MMR najdete v českém magazínu „Jaderná energie“ (odkaz zde, strana 15). [2] Další výhodou je, že některé z nich mohou využívat jako palivo prvek zvaný Thorium. Thorium je ve srovnání s Uranem dostupný v daleko větším množství. Jedná se navíc o vedlejší produkt těžby vzácných prvků, tudíž v honbě za materiály potřebnými pro výrobu baterií a elektromotorů tak získáváme hromadu Thoria. Některé reaktory 4. generace budou schopny využívat jako palivo odpad z dnešních jaderných elektráren. Vyhořelé palivo ze současných reaktorů je do značné míry nevyužito, jelikož tyto reaktory mají nízkou efektivitu. Zpravidla bývá využito méně jak 1 % paliva. Zbývajících 94-98 % by tak bylo možné využít v těchto nových reaktorech.

Efektivita reaktorů 4. generace je tedy mnohem vyšší. Ty by měly být schopny využít okolo 95–99 % paliva. Množství jaderného odpadu, co za sebou zanechají, tak bude zlomkem toho, co za sebou zanechávají elektrárny současné. Graf uvedený níže nám prozrazuje, jak by podle střízlivých odhadů vypadl parametr EROI pro 4 generaci.

 

Bezpečnost těchto nových reaktorů je rovněž úplně někde jinde. Prakticky by nemělo být možné zneužít je pro výrobu jaderných zbraní. Díky zcela odlišným principům fungování u nich nehrozí nebezpečí výbuchu a úniku radiace, jako je tomu u současných typů elektráren.

S příchodem této technologie se mluví o tzv. walk-away-safe reaktorech. Jedná se o reaktory, od kterých je možné s klidným svědomím odejít a nechat je být. Jsou koncipované tak, že se nemůže nic stát v případě jakékoli havárie včetně kompletního výpadku elektrické energie. U reaktoru využívajícího tekuté soli jako paliva nemá ani co vybouchnout, protože tam není nic pod tlakem. Veškeré bezpečnostní prvky jsou pasivní a spoléhají se pouze na fyzikální zákony jako je gravitace. Ochranné prvky u reaktorů předešlých generací jsou naopak aktivní, jelikož se spoléhají na neustálou dodávku elektrické energie.

V neposlední řadě reaktory 4. generace by měly být daleko levnější na výstavbu a provoz než reaktory současné generace  a to díky tomu, že se počítá s jejich standardizací a sériovou výrobou. Reaktory se tak nebudou stavět na místě jejich provozu, ale ve výrobní hale odkud budou po jejich sestavení dopraveny na místo provozu. Tam se jen zapojí a spustí.

Hlavní benefity nových reaktorů:

• jsou výrazně účinnější ve využití paliva (reaktory 4. generace jsou schopné využít okolo 95-99 % paliva, kdežto předchozí generace dosahují pouze účinnosti okolo 0,5 %)
• produkují minimální množství radioaktivního odpadu,
• technologie pasivní bezpečnosti znemožňuje opakování katastrof z minulosti, tzn. nemělo by dojít k rozpuštění jádra reaktoru a úniku radiace,
• mohou poskytnout nejlevnější zdroj energie, který má potenciál udělat jakýkoli jiný současný zdroj neekonomický (díky malé velikosti/modularitě reaktorů, dále díky jejich standardizaci a sériové výrobě, jednoduššímu provozu a údržbě)
• při provozu reaktoru není prakticky možné získat materiál vhodný pro výrobu zbraní

Současné reaktory využívají tuhá paliva a chlazení vodou pod vysokým tlakem. Důvody, proč se tato technologie masivně rozšířila byly dva. Tím prvním byl, že tato technologie byla vyvinuta dříve než ta, na které staví 4. generace, a státy mezitím do ní zainvestovali obrovské množství kapitálu s čímž souvisel také výzkum a vývoj spolu s plány na stavbu velkého počtu jaderných elektráren využívající právě tuto technologii. Dalším důvodem pak byla obrovská nevůle vzdát se této technologie, protože byla a je schopná produkovat materiál vhodný na výrobu jaderných zbraní. Jaderné reaktory 4. generace jsou na toto zcela nevhodné. Tyto technologie si konkurovali v době studené války mezi Západem a Sovětským svazem. V 60. letech Studená válka vrcholila a Spojené státy měly za cíl vyhrát závod v jaderném zbrojení. V důsledku čehož ta bezpečnější a efektivnější technologie paradoxně prohrála. Naštěstí však dnes zažívá znovuzrození.

Malé modulární reaktory jsou vynikajícím příkladem decentralizace v oblasti energie, kdy malý počet velikých elektráren může být nahrazen velikým počtem elektráren menších. Každé město, každá vesnice se tak mohou stát plně soběstačné. Tato energetická nezávislost má mnoho výhod. Jednou z nich je větší odolnost v případě poruch, kdy tyto poruchy jsou pouze lokálního charakteru a nemají plošný dopad jako v případě centralizované výroby energie. Další z těchto výhod je distribuce energie. Náhrada velké elektrárny pokrývající širší oblast za několik menších pokrývající stejnou oblast znamená enormní úsporu na elektrickém vedení, jelikož nejsou zapotřebí masivní rozvodové sítě. Z přírody a z okolí našich obydlí by tak díky tomu mohly postupně vymizet sloupy elektrického vedení, které dnes hyzdí naši krásnou krajinu.

I ČEZ do budoucna počítá s touto technologií [14]:

„Firma podle Beneše tohoto cíle, tj. snížení emisí, dosáhne rozvojem obnovitelných zdrojů a jaderné energetiky. “Máme projekt nového velkého tlakovodního reaktoru v Dukovanech,

ale urychlíme všechny ostatní jaderné projekty,” uvedl. Společnost se podle něj také intenzivně věnuje malým modulárním reaktorům, první by mohl vzniknout v Temelíně. “Rádi bychom už v první pětiletce třetí dekády měli první malý modulární reaktor postavený a v provozu,” dodal Beneš.

Ta správná otázka

Pokud chceme nalézt vítěze v oblasti energetiky, tak se musíme dívat na problematiku od začátku do konce. Pokud se díváme na jádro, tak je zapotřebí začít samotnou těžbou veškerého potřebného materiálu, poté přejít na provoz a zapomenout nesmíme na uskladnění odpadu včetně demontáže a likvidace reaktoru na konci jeho životnosti. To samé platí o solárních panelech, větrných turbínách či vodních elektrárnách. Jak a z čeho se to vyrábí? Kde se to instaluje? Jaký to má dopad na životní prostředí? Co po demontáží těchto zařízení? Co se děje s panely? Co se děje s turbínami?

Politici tlačí především energii z obnovitelných zdrojů, zatímco spousta lidí z oboru energetiky vidí jako jedinou skutečně schůdnou cestu výstavbu nových jaderných elektráren, které jsou doplněné solárními a větrnými elektrárnami pouze v místech a v případech, kde to dává smysl. Pokud se tyto tzv. zelené zdroje instalují v místech, kde to nedává smysl, tak tím můžeme napáchat daleko více škod než užitku. V ekonomice se mluví o tzv. nákladu obětované příležitosti (anglicky „opportunity cost“). Místo solárních panelů jsme mohli zasadit nový les, nebo udělat pastvinu a použitý materiál a čas na výrobu těchto panelů či turbín se mohl věnovat na něco užitečnějšího.

Je velice obtížné být nezávislým pozorovatelem a nedělat si názor dříve, než víme dostatečně dost. A kolik je vůbec dostatečně dost?

Zkusme začít naše hledání otázkou. Třeba jako:

Co představuje ten nejlepší zdroj spolehlivé, čisté energie, která je dostupná v obrovském množství, a to bez ohledu na klimatické, geografické a jiné podmínky a je zároveň nesmírně levná?

V čase se bude, doufejme, odpověď na tuto otázku měnit. S tím, jak se naše společnost vyvíjí, se vyvíjí ruku v ruce i zdroje energie. Myslím si, že v současnosti je odpovědí jaderná energetika, a to konkrétně technologie jaderného štěpení. Je ale možné, že za 20 let bude odpovědí jaderná fúze. Tak či tak otázka by měla zůstat stále stejná.

Spotřeba energie není něčím, za co bychom se měli stydět. Ba naopak. Při studiu historie vyplynou zajímavá zjištění. Jedním z nich je, že otroctví zasadil smrtelnou ránu především vznik parního stroje poháněného uhlím. I rovnoprávnost žen byla vydobyta mimo jiné díky vynálezu šicího stroje a později pračky, které je osvobodily z úmorné dřiny, kdy veškerý čas musely trávit tvrdou prací v domácnosti. Díky neustále narůstající spotřebě energie jsme se stali civilizovanějšími a sofistikovanějšími. Pokud bychom měli obrovský přebytek energie, co by byla levná, čistá, bez škod na životním prostředí, co bychom mohli dělat, co dnes neděláme? Co by to znamenalo pro společnost a vztahy mezi námi? Co by to znamenalo pro náš jediný domov planetu Zemi?

Je více než pravděpodobné, že existují mnohem lepší otázky, než co jsme si zde nabídli. Avšak někde se začít musí. Dále je zapotřebí čas od času zpochybňovat to, co víme a s tím i naše názory a závěry. Netýká se to pouze světa financí a investování, ale každé oblasti našeho života.

Pokud jste vydrželi až dokonce, tak vám děkuji za vaši pozornost. Pokud se vám článek líbil, budeme velice rádi, když jej nasdílíte s vašimi blízkými.

 

 

Zdroje:

[1]        Our World in Data: Energy mix          

[2]        Magazín Jaderná energie: „Malé jaderné reaktory – uranem proti uhlíku“; autor: Ing. Jakub Líman, Ph.D.; vydání: ročník 2 [67] 2021 [červenec 2021]

[3]        ČT 24: Před 10 lety paralyzovala erupce islandské sopky Evropu. Teď se tam probouzí jiná oblast

[4]        Nes Fircroft: The Biggest Wind Turbines In The World

[5]        Bloomberg: Wind Turbine Blades Can’t Be Recycled, So They’re Piling Up in Landfills

[6]        EEIA: US Solar Panels Rely on Chinese Forced Labor and Coal

[7]        Science Direct: Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants

[8]        Wikipedie: Emise

[9]        Stanford University, Department of Physics: The Reliability of Uranium-235          

[10]      CNET: Inside a nuclear power plant

[11]      Visual Capitalist: Smashing Atoms: The History of Uranium and Nuclear Power

[12]      Kniha Power to Save the World: The Truth About Nuclear Energy; autor: Gwyneth Cravens [2007]

[13]      Energy Education: Wind and solar energy are neither renewable nor sustainable

[14]      Rozhlas Plus: Spuštění nových dukovanských bloků se plánuje na rok 2036, nastiňuje ředitel elektráren Závodský