Kam s jaderným odpadem ...

5.5.2016

JADERNÁ ENERGIE - Svět se už dávno rozhodl, že jaderný odpad pohřbí. Ale k tomu trochu pochybnému cíli se blíží jen velmi pomalu.

shutterstock_73278244.jpgNejen naši bezprostřední sousedé řeší velký problém: co s jaderným odpadem. Velmi zdlouhavě a možná trochu zbytečně. I  klidným Finům to trvalo čtyři desítky let. Po tak dlouhé době se jako první na světě dohodli na vybudování trvalého úložiště odpadu z jaderných elektráren – řešením této otázky se přitom odborníci zabývali už od vzniku jaderné energetiky jako oboru. Otázka se ale v mnoha částech světa stala velmi rychle stejně citlivou jako většina otázek v jaderné energetice, její řešení se velmi „úspěšně“ odkládalo a ve většině zemí světa stále odkládá.

 Navíc se objevily i příklady, kdy se tento úkol skutečně nepodařilo technicky zvládnout, naštěstí zatím bez nějakých velkých následků. Jeden takový ke škodě tamní jaderné energetiky i v sousedním Německu, kde se odborníci a geologové velmi opatrně a zdlouhavě pouštějí do záchrany odpadu uskladněného v bývalém solném dole v Dolním Sasku.

Přitom stále není jasné, zda náš přístup k problému není vlastně pomýlený. Stejně jako u řady jiných odpadních materiálů, i jaderné „zbytky“ mohou mít stále značnou hodnotu. A je otázkou, zda je rozumné řešit dnešní technologií něco, co by se v budoucnosti dalo zvládnout efektivněji a snad i hospodárněji. 

Zakopejme jaderný odpad bezpečně a hodně hluboko, budoucí generace si s ním poradí mnohem lépe  

Zhruba půl kilometru pod povrchem mírných vrchů pohoří Asse se odehrává jedna nepříliš úspěšná kapitola našeho využívání radioaktivity. V solném dole Asse II tu leží 125 787 sudů s radioaktivním odpadem, které se budou stěhovat pryč – a nikdo zatím přesně neví, kdy a jak.

Když tedy v 60. letech hledala tehdejší Spolková republika Německo místo, kam přibývající radioaktivní zbytky z elektráren a jiných provozů uložit, byla jako nejbezpečnější vyhodnocena možnost podzemního úložiště v nějakém dostatečně geologicky stabilním místě (takových je ve střední Evropě naštěstí dost). Bývalý solný důl nedaleko dolnosaského Braunschweigu, kde těžba soli skončila v roce 1964, představoval nadějnou volbu. Odpad by měl být daleko od lidí a zdrojů vody, v suchém prostředí solného masivu, aby se k němu nedostal velký nepřítel všech podzemních operací, voda.

Popis pod článkemZoom gallery
Popis pod článkem
V roce 1965 proto důl Asse II koupila spolková vláda. Byl zamýšlen jako jedno z úložišť pro tzv. nízko a středně aktivní odpad, kam spadá mimo jiné třeba i vybavení z vědeckých, zdravotnických či výzkumných laboratoří, ale rovněž část materiálu z jaderných elektráren. I když rozhodně nejde o nic tak nebezpečného jako vyhořelé palivo, neznamená to, že by mohl být ponechán bez dohledu někde na skládce.

Bohužel se ukázalo, že důl byl až příliš důkladně vytěžený a z původního solného ložiska zůstala jenom tenká skořápka; z původních zhruba 5,5 milionu kubických metrů soli bylo vytěženo více než 90 procent. V některých místech činila zbývající mocnost soli kolem stěn zhruba kolem deseti metrů – což nestačilo na dostatečnou izolaci od skalnatého podloží, a do dolu se začala dostávat voda v objemech, které geologům dělají starosti. Dnes přitéká do chodeb zhruba 12 tisíc litrů vody denně, což na geologické poměry není mnoho, ale z hlediska účelu Asse II to je příliš. Navíc se při kontrole zjistilo, že v relativně velmi krátké době – tedy po pár desítkách let – po uložení odpad oproti předpokladům uniká z betonových sudů, do kterých je zalitý.

Bude se stěhovat

V roce 2011 tak německý spolkový Úřad pro jadernou bezpečnosti (Bundesamt für Strahlenschutz, čili BfS) rozhodl, že jaderný odpad musí z Asse II pryč, na nějaké sušší místo. Není to ovšem vůbec jednoduchá práce. Komory s odpadem byly v minulosti uzavřeny a zabetonovány, takže nejsou jednoduše přístupné. Do nich se mají provést zkušební vrty, které nejprve zdokumentují jejich stav i stav okolního materiálu, aby při otevření nedošlo k nějaké nevratné škodě. Musí se ale postupovat velmi opatrně – třeba úroveň radioaktivity se měří ve vrtu po každých dvaceti odvrtaných centimetrech – a k začátku roku 2016 byl hotový jen vrt do jedné komory z celkových třinácti. Ono ale také není kam spěchat, opatrnost má vždy přednost. Podle lidí pracujících na projektu ke skutečnému přesunu nedojde možná dříve než v roce 2030, i když oficiální plány jsou zatím o několik let smělejší.

Rovnou řekněme, že se nejedná o žádnou vážnou tragédii, která by ohrožovala lidské životy nebo zdraví. Radioaktivní materiály z Asse II nikam podle monitoringu neunikají a nezdá se, že by se to v brzké době mělo nějak radikálně změnit. Ale celá záležitost je velmi drahá (náklady na projekt Asse dosáhly v roce 2015 cca 110 milionů eur na rok) a neúspěch experimentu velmi vážně poškozuje pověst jaderné energetiky jako celku – a ta to v Německu už tak nemá vůbec jednoduché.

Nadále se tak komplikuje už i tak velmi těžká debata o dlouhodobém řešení otázky. Odpad z Asse a dalších míst se postupně přesune do bývalého železného dolu Konrad v Dolním Sasku. Méně jasné je, co bude s tou nejnebezpečnější kategorií odpadu, s vysoce aktivním odpadem z elektráren, který by v nejhorším případě měl pod zemí zůstat miliony let.

Konečná není na dohled

Podle rozhodnutí vlády z roku 1977 se hlavním hřbitovem nejnebezpečnější části německého jaderného odpadu mělo stát hlubinné úložiště nedaleko Gorlebenu. Vesnice na břehu Labe leží zhruba 150 kilometrů od Asse. V 70. letech se řídce osídlený a málo perspektivní výběžek na hranici s NDR před spojením Německa zdál vhodnou volbou.

Stejně jako v Asse jde o velkou solnou sloj. Místní hlubinné prostory ale nevznikly v bývalém dole, byly vybudovány přímo za účelem ukládání odpadu. Investovalo se tady přes 1,5 miliardy eur a měl tu vzniknout i závod na přepracování vyhořelého paliva pro další využití. Projekt svůj účel nikdy nezačal plnit a zřejmě ani nezačne, a to kvůli odporu aktivistů.

Spor trvá už téměř čtyřicet let a během jeho vrcholu, třeba na počátku osmdesátých let, se tu pravidelně scházely desítky tisíc lidí a v okolních lesích vznikla velká ilegální osada. Dnes už se žádné podobné masové akce nekonají, ale odpůrci úložiště se na místě v malých počtech scházejí pravidelně – a je těžké odhadnout, kolik lidí by se k nim mohlo přidat v případě obnovy plánů na využití Gorlebenu.

Tato možnost se ale nezdá příliš pravděpodobná. V roce 2013 vláda původní rozhodnutí o využití Gorlebenu zrušila a hledání začalo nanovo. V létě letošního roku by měla své rozhodnutí vydat komise složená z odborníků a politiků, která má vládě pomoci určit kritéria pro výběr nejlepší lokality trvalého úložiště. Její rozhodnutí nebude určitě přijaté jednomyslně, už proto, že aktivisté z velké části práci v komisi bojkotují. A tak už dnes mnozí pochybují, zda rozhodnutí padne vůbec do roku 2050, kdy mají práce na úložišti začít.

Finové vedou

Právě jiný žulový masiv severně od Německa je jediným místem, kde dlouhodobé úložiště už opravdu vzniká. Na finském ostrově Olkiluoto se začíná budovat systém podzemních chodeb v hloubkách 400 až 450 metrů pod povrchem. Do nich se umístí materiál v měděných kontejnerech, který se pak zasype bentonitem (to je stavební materiál podobný jílovité hornině bentonitu, který má výborné izolační vlastnosti a nepropouští vodu).

Lokalita úložiště Eurajoki nedaleko jaderné elektrárny Olkiluoto byla vybrána v roce 2000. Finský parlament projekt úložiště schválil následující rok. Celý proces výběru lokality a vyjednávání s tím spojeného ale trval mnohem déle, zhruba čtyři desítky let. Ukládání vyhořelého paliva by mělo začít po roce 2020 a celková cena se vyšplhá k 3 miliardám eur. Většina této částky padne na století provozu úložiště, nikoliv na stavbu samotnou.

Možná není náhodou, že další zemí, která má ke zřízení úložiště blízko, je soused Finska, tedy Švédsko – přece jen podobné vyjednávání vyžaduje stabilní společnost, s vysokou mírou vzájemné důvěry a stabilními institucemi. Ve Švédsku by mohlo být úložiště velmi podobné tomu finskému schváleno v roce 2017, a to v lokalitě Forsmark, blízko již existujícímu dočasnému úložišti a stejnojmenné jaderné elektrárně.

Stojí to za to?

Dlouhé otálení a váhání kolem stavby úložišť také ukázalo jednu nečekanou věc: nebezpečnému odpadu vlastně není tak špatně tam, kde je. Vyhořelé palivo se po zchlazení ve speciálních bazénech dnes uskladňuje často přímo v areálech jaderných elektráren, obvykle ve speciálních kontejnerech. Nejen u nás se k tomu používají třeba v Německu vyráběné kontejnery Castor, které jsou upravené i tak, aby dlouhodobě udržely radioaktivní odpad produkující větší množství tepla. Neleží v žádných speciálních podzemních bunkrech či kobkách, ale jen vyhrazených budovách, a přesto s ním nejsou v podstatě žádné problémy. Na rozdíl od podzemních úložišť typu Asse se prakticky nevyskytují problémy s nějakými úniky kontaminace, ba ani potíže bezpečnostní – kontejnery jsou dosti objemné, poměrně robustní a navíc samozřejmě leží v tak už velmi dobře střežených areálech. Není tedy divu, že někteří odborníci vidí budování dlouhodobých úložišť jako trochu zbytečné cvičení. „Palivový odpad“ je dnes uložený přímo před jejich zraky a pod neustálou kontrolou – na rozdíl od situace v podzemních úložištích, jak dokládá příklad Německa.

Dlouhé otálení a váhání kolem stavby úložišť ukázalo, že nebezpečnému odpadu vlastně není tak špatně tam, kde je. 

Navíc vyhořelé palivo obsahuje spoustu energie, kterou by vhodné jaderné reaktory dokázaly dobře využít: vždyť v něm zbývá 95 procent původního paliva. Vývoj nových typů reaktorů ale pokulhává, a to ani ne tak z důvodů technických jako finančních – nemá v současnosti příliš velkou prioritu. Koneckonců také netrpíme žádnou energetickou nouzí (i když ceny energie bychom samozřejmě všichni rádi viděli nižší) a prioritu v energetice hrají politické a ekonomické zřetele.

A ani jedny nyní velkému rozvoji nových jaderných technologií – alespoň ve vyspělém světě – příliš nepřejí. Hledání podzemního řešení a nutné politické shody tedy zřejmě bude pokračovat – a podle všeho stejně těžkopádně jako doposud.

Pohled na odpad

Jaderný odpad se rozděluje podle aktivity. Nízko a středně aktivní odpad tvoří různá směs materiálů, které třeba jen přišly do kontaktu se zářením a takzvaně se „aktivovaly“, když záření část jejich atomů změnilo na slabě zářící izotopy. Může sem spadat třeba i oblečení laborantů pracujících ve zdravotnictví, ale například i stavební materiál z provozů, kde se vyskytovaly radioaktivní materiály.

V nejvyšší a nejnebezpečnější kategorii je v podstatě jediný materiál: vyhořelé palivo. To obsahuje v průměru 95 % izotopu U238 uranu, 1 % nově vytvořeného plutonia a 4 % štěpných produktů. Pouze 4 % štěpných produktů je možné považovat za skutečný jaderný odpad, protože zbytek může být po přepracování znovu využit jako palivo. Přepracování je však zatím poměrně nákladné a reaktory na využití izotopu U238 se dosud vyvíjejí. 

Skromný návrh

Stavba úložišť je tak obtížný a dlouhý proces, že někteří odborníci ho považují za bohapusté plýtvání. Třeba v USA se po fiasku s úložištěm Yucca ozývaly hlasy, že by se alespoň části odpadu (třeba pelet z reaktoru v Hanfordu, kde se produkovalo plutonium) dalo mnohem elegantněji zbavit jednoduše tím, že je „hodíme“ do dostatečně hluboké díry. Nápad je minimálně několik desetiletí starý, a jeho jádrem je zhruba pět kilometrů hluboký vrt, na jehož „dno“ (zhruba do posledního kilometru) by se odpad mohl uschovat nejméně na tak dlouhou dobu, řádově stovky tisíc let, aby už nebyl nebezpečný. Americké ministerstvo energetiky dotuje projekt, který by měl od letošního roku začít experimentálně ověřovat jeho praktické aspekty. 

Česká cesta

Proces výběru lokality hlubinného úložiště probíhá roky i v Česku. Zatím jde jen o geologický průzkum a tipování vhodných lokalit, kterých je sedm. Proces je v poměrně rané fázi a zatím nebudou mimo některé vytipované oblasti velké emoce. Ale to je možná právě proto, že je v dosti rané fázi: zahájení provozu první části hlubinného úložiště, kam bude použité palivo ze skladů v jaderných elektrárnách převezeno, se plánuje na rok 2065. 

Foto uprostřed: Pohled na řez sudem s nízko aktivním odpadem, používaným v úložišti Richard v bývalém dole (a později nacistické podzemní továrně) u Litoměřic. Odpad (na ukázce zdravotnický materiál) je v menším, stolitrovém sudu. Ten je vložen do většího, 200litrového sudu a zalit betonem.

 

 

Svět plný energie > Témata > Kam s jaderným odpadem ...

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: