/Поглед.инфо/ Предстоящата енергийна криза накара Европа отново да се надява на атомните електроцентрали, както съществуващи, така и бъдещи. Освен това за решаването на проблема Европа разчита на напълно нови източници на енергия. По какви начини, освен чрез АЕЦ, това все пак може да стане? И ще успее ли Европа всъщност?

Германският министър на икономиката Роберт Хабек наскоро обяви, че германците ще оставят отворени три атомни електроцентрали до пролетта на 2023 г. - въпреки че те ще бъдат "в резерв" в случай на недостиг на електроенергия. Стъпката е много значима, спирането на три атомни електроцентрали в условията на тежка енергийна криза вече беше наречено лудост дори от Илън Мъск. Но това е краткосрочна мярка: тези атомни електроцентрали са твърде малко на брой, за да затворят въпроса „откъде да вземем енергия след раздялата с Русия?“. Въпросителен знак тук, и то много дебел, беше добавен от скорошното взривяване на “Северен поток”. Европа де факто има три изхода от тази неприятна ситуация.

Изкопаемите горива отвръщат на удара?

Противно на тезите за бедна на ресурси Европа, там има енергийни ресурси – и то много.

В Европа има кафяви въглища (и са малко докосвани). Има и много останали каменни - разработката им е в застой, главно защото европейците ѝ се противопоставиха по екологични причини. В края на краищата модерният, рентабилен въгледобив изисква развитие на кариера. А и използването на стотици хиляди тонове експлозиви води до малки земетресения. В руския Кузбас, например, годишно има около 500 такива - което обаче не е изненадващо за регион, който изразходва половин милион тона експлозиви годишно за добив на въглища.

Не може да се отрече, че въглищата имат и други проблеми. Всеки, който е бил в района на техен добив, знае каква миризма цари там. А изгарянето на това гориво води до увеличаване на честотата на инфарктите и инсултите (поради навлизането на микрочастици в кръвта).

Но не е само този проблем. Основното нещо, с което въглищата не се харесват на Европа, е ролята им в глобалното затопляне. За един киловатчас въглищата произвеждат два пъти повече въглероден диоксид от природния газ.

Затова малка част от европейските политици, като Лиз Тръс, са за осигуряване на енергийна независимост чрез фракинг – хидравлично разбиване, което дава възможност да се добива т. нар. шистов газ. Такъв газ, подобно на нефта, е с пъти повече от обикновения. Това е така, защото има повече твърди скали, където са уловени такива въглеводороди, отколкото добре пропускливи скали, където се намират "традиционните" петрол и газ. Такива ресурси има почти навсякъде, където има седиментни скали – както във Великобритания, така и в ЕС. Отново, газът отделя по време на изгаряне по-малко микрочастици и CO2, отколкото въглищата.

Този план има един проблем: никой в Европа не го харесва освен Лиз Тръс. И нейната подкрепа за този план е една от причините (макар и второстепенна) английската преса вече да я нарича политически труп, изживяващ последните си месеци на власт. Тук няма какво да се прави: в Европа има газ, но тя няма да го произвежда. Там победи зелената идеология – и за европейците няма връщане назад.

Биогорива: просто като събиране на съчки в гората?

Друг важен природен ресурс в Европа е нейният климат. Поради дългия и топъл вегетационен период горите там растат по-бързо, отколкото в европейската част на Русия, и много по-бързо, отколкото в Сибир. Следователно десетки процента от територията на ЕС е покрита с тях и следователно отглеждането на дървесина за биогорива е доста реалистично там в много голям мащаб. Всъщност вече сме писали по темата.

Проблемите на пътя на биогоривата са разделени на такива, които Западът иска да види и такива, които не иска да види. Второто е високата смъртност от единица получена енергия. Дървата за огрев по време на горене дават дори повече микрочастици от въглищата. Дървесните биогорива убиват 24 000 души на трилион киловатчаса, произведени от топлоелектрически централи, докато въглищата убиват едва 10 000 души. Разликата е много значителна, но западната преса няма да пише за това, така че този фактор едва ли ще засегне европейския енергиен сектор.

Но има и проблеми, които ще се забележат и в ЕС. Ако гората не се обработва за дървен материал, тя постепенно потъва в земята, отнасяйки със себе си по-голямата част от абсорбирания атмосферен CO2, забавяйки глобалното затопляне. Но ако дървото бъде извадено и изгорено, въглеродът от дървото отново се връща в атмосферата под формата на CO2. Това засилва глобалното затопляне, което в очите на западното общество е непростим грях.

Това, както и фактът, че залесените райони се нагряват повече от слънцето (което също допринася за глобалното затопляне), отдавна са признати на Запад. Следователно, въпреки че биогоривата в ЕС могат да заменят руския газ, шансовете за подобно развитие са много малки.

Атомът: истинският път?

Все по-често САЩ и Европа търсят изход от капана на зеления преход по „атомния маршрут“. Колкото и да увеличават вятърното и слънчевото генериране, зимните антициклони никога няма да бъдат покрити от ВЕЦ, защото през зимата те са няколко пъти по-слаби, отколкото през лятото, а по време на антициклони вятърът може изобщо да стихне на огромни площи. Не като ядрените реактори: те генерират електричество независимо от времето.

Има обаче два проблема. Първият е решим, но не по-бързо от 10 години - западният свят внася обогатен уран от Русия, но сам няма собствени съоръжения за обогатяване. Не е лесно да се обогати икономически уран в газова центрофуга: руските газови центрофуги от последно поколение правят 1500 оборота в секунда за това. Опитите на САЩ през последното десетилетие да създадат подобно съоръжение за обогатяване се провалиха: технологията е твърде сложна. Милиони обороти на час без отказ не са за всеки. Несъмнено Щатите ще успеят да го овладеят, ако продължат да инвестират, но това няма да стане преди 2030 г.

Вторият проблем е още по-важен. В крайна сметка горивото представлява само 5% от цената на атомен киловатчас, но 60% от цената е атомната електроцентрала. Сегашните ядрени реактори – на топлинни неутрони и на лека вода – на Запад са около два пъти по-скъпи от тези у нас.

Следователно построеният от Франция ядрен реактор във финландската атомна електроцентрала “Олкилуото” например струва 11 милиарда евро - и това е по-скъпо от Големия адронен колайдер. Ясно е, че “Росатом” строи атомна централа два-три пъти по-евтино - но също така е ясно, че с изключение на Унгария никоя от страните в ЕС няма достатъчно суверенитет, за да поръча реактор на “Росатом”. Следователно въпросът ще трябва да бъде решен по различен начин. Но как?

Теоретично можете да се направи като във Великобритания. Само този септември тя отпусна още един пакет от средства за разработването на ядрени реактори с газово охлаждане. Защо с газово охлаждане, когато Русия, например, планира да допълни своите реактори с водно охлаждане с нови АЕЦ с течнометално охлаждане? В края на краищата металът е много по-ефективен охлаждащ агент от газа и дори водата. Следователно активната зона на руския БН-800 е много по-малка от тази на конвенционалните реактори. Защо избират газ?

Факт е, че 80% от блока на реактора не е "ядрен остров", а напротив, системите, които го обслужват. Тези, които получават електричество от нагрята охлаждаща течност. Както във “водните”, така и в “течнометалните” реактори, тези 80% са главно парна турбина с дължина десетки метри и до метри в диаметър, плюс големи и скъпи парогенератори, където топлината от реактора създава пара за тази турбина.

Но същата ефективност като тази на съвременна атомна електроцентрала (обикновено 34%) може да се постигне без парогенератор и парна турбина изобщо. За да стане това, достатъчно е да се повиши температурата на охлаждащата течност в сърцевината на ядрения реактор над +850 градуса - така че да има достатъчно топлина за ефективно използване на газова турбина.

Газовата турбина се върти много по-бързо от парната турбина и поради това е значително по-малка по размер. По-малките размери не само намаляват цената на турбината, но и намаляват размера на самата сграда на реактора - мощна конструкция със стоманобетонни стени до метър или повече.

Да, реакторът с газово охлаждане изисква по-голяма активна зона: в противен случай ще бъде трудно газът да отнесе толкова топлина, колкото водата, не може да изпомпвате толкова много през малък реактор. Но реакторът с газово охлаждане може да има само една верига. Газът - излизайки от него, ще премине през газовата турбина и веднага ще се върне обратно. Няма втора верига - по-малко "ядрен остров". Заедно с четирикратно по-ниската материалоемкост на газовите турбини и по-малкия реакторен блок, такива атомни електроцентрали могат да имат значително по-ниска капитална цена от тази на сегашните. Толкова по-малки, че дори в условията на западни ядрени компании, които сериозно са загубили строителните си умения, такива атомни електроцентрали ще се изградят разумни пари.

Друг важен плюс на реакторите с газово охлаждане. Някои от тях са базирани на бързи неутрони, което е принципно недостижимо за реактори с вода под налягане, тъй като водата забавя неутроните. „Бързият“ спектър е важен, защото бързите неутрони превръщат атомите на уран-238 в плутоний. Самият уран-238 практически не се деля, следователно, като ядрено гориво, той е безполезен и играе ролята на "баласт" в реактора. Въпреки това, след бомбардиране с бързи неутрони, той се превръща в енергиен плутоний, тоест гориво.

Страната, която започне да строи реактори на бързи неутрони, ще може да реши как да замени руското обогатяване на уран. Днес най-близо до това отново е Русия (реакторът БН-800 вече работи на плутониево гориво). Ясно е, че Западът иска да навакса изоставането в тази област и то не само по отношение на възможността да строи атомни електроцентрали евтино.

Друг момент също е важен. Отоплението с ток е много скъпо, а получаването на водород чрез електролиза (вземане на ток от вятърни паркове и слънчеви централи) е още по-скъпо по чисто технически причини. Ако реакторът с газово охлаждане повиши работната температура до хиляда градуса, той ще може да произвежда водород чрез разлагане на водни пари без електролиза (термохимично). Тогава "въглеродно неутрален" водород ще бъде получен на цена, много по-ниска от водорода от слънчеви и вятърни паркове. Тоест и европейците ще имат шанс да покрият нуждата от зимно отопление без внос на природен газ.

Труден път

Въпреки желанието на Великобритания да успее с бързите реактори с газово охлаждане, почти сигурно ще има проблеми и с това. Най-вероятно Лондон няма да може да ги реши в обозримо бъдеще.

Тези проблеми могат да бъдат сведени до три групи. Първо, най-ефективният реактор с газово охлаждане изисква температура на охлаждащия газ от хиляда градуса. Това означава, че опаковката на ядреното гориво трябва да бъде направена от нещо много топлоустойчиво - обикновените метални тръби няма да свършат работа. Търсенето на нови материали е необходимо.

Втората група проблеми е хелият. Това е много летлив газ, особено след като в такъв реактор той трябва да бъде под налягане от десетки атмосфери. За него трябва да се адаптира газова турбина: конвенционална, подходяща за работа с продукти от изгаряне на въздух и метан, няма да свърши работа. Този проблем е по-лесен за решаване: ако замените хелия с азот-15, газовата турбина ще работи със същия газ, който формира основата на въздуха. Освен това азотът не изтича толкова лесно и пренася топлината по-добре от хелия.

Третият проблем е, че реакторите с газово охлаждане всъщност са революционен проект. Обикновено повечето компании за развитие в сложни индустрии избягват революцията по всякакъв начин. Техните мениджъри искат да поемат по-малко рискове, а с радикални нови решения това е принципно невъзможно. Ето защо всички реактори, които се създават днес, са толкова сходни по концепция с реакторите, замислени през 50-те години - както с вода под налягане, така и с течен метал.

Какъв е резултатът? С голяма вероятност западните страни ще се опитат да следват комбинация от тези три пътя. Европейците няма да искат да добиват въглища или шистов газ у дома, но ще внасят и двете - най-вероятно от САЩ, защото вече няма да взаимодействат с Русия. Необходимите терминали за втечнен природен газ ще бъдат изградени до 2024 г. и приблизително по същото време цените на енергията в ЕС ще започнат постепенно да намаляват, дори и да не се върнат към най-ниските нива от 2020 г. Биогоривата също ще се изгарят, но умерено – заради борбата със затоплянето.

Със сигурност ще бъдат инвестирани значителни пари в ядрени реактори, но най-вероятно в Европа няма да бъде създаден реактор с газово охлаждане, способен да завърти газова турбина. И ще строят обикновени реактори с водно охлаждане, за които след време ще се усвои обогатяването на уран. Но цената на такива атомни централи все пак ще бъде на нивото на Големия адронен колайдер. Следователно в Европа няма да има връщане към евтиния ток още дълго време. Вероятно в продължение на много десетилетия.

Превод: В. Сергеев

ВАЖНО!!! Уважаеми читатели на Поглед.инфо, ограничават ни заради позициите ни! Влизайте директно в сайта www.pogled.info . Споделяйте в профилите си, с приятели, в групите и в страниците. По този начин ще преодолеем ограниченията, а хората ще могат да достигнат до алтернативната гледна точка за събитията!?

Когато видите знака "фалшиви новини", това означава, че тази статия е препоръчително да се прочете!!!

Абонирайте се за нашия Ютуб канал/горе вдясно/: https://www.youtube.com

Стани приятел на Поглед.инфо във facebook и препоръчай на своите приятели