Energetyka jądrowa w Polsce synergia węglowo – jądrowa

Prezentacja na temat: "Energetyka jądrowa w Polsce synergia węglowo – jądrowa"— Zapis prezentacji:

1 Energetyka jądrowa w Polsce synergia węglowo – jądrowa
Ludwik Pieńkowski Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytet Warszawski

2 Budowa silnej Polski poprzez budowę silnej Europy w Polsce

3 Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy w Polsce
Hel chłodzący reaktor osiąga temperaturę 900 ºC Moc cieplna reaktora nie przekracza kilkuset MW

4 Reaktor wysokotemperaturowy do produkcji wodoru z wody
W temperaturze 900 ºC wodór można wydajnie i bez emisji CO2 produkować w procesach pośrednich (na przykład w cyklu siarkowym) z wody: 2H2O  2H2 + O2

5 Wodór w Polsce dziś produkowany jest głównie z gazu ziemnego CH4 + 2H2O  CO2 + 4H2 przez:
zakłady azotowe do produkcja amoniaku N2 + 3H2  2NH3 rafinerie ropy naftowej do uwodornienia ciężkich frakcji ropy, do przekształcenia ich w lekkie, handlowe paliwa węglowodorowe Produkcja wodoru pochłania kilkanaście procent zużywanego w Polsce gazu ziemnego

6 Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy przy elektrowni węglowej
CO2 ELEKTROWNIA WĘGLOWA CO2 CO2 + H2  CO + H2O CO + 2H2  CH3OH O2 H2 Węgiel 2H2O  2H2 +O2 Ciepło 900oC REAKTOR JĄDROWY

7 Dlaczego katastrofa w Czarnobylu wywołała powszechne zaniepokojenie ?
Najpoważniejszym źródłem uzasadnionego, globalnego zaniepokojenie była emisja 131I

8 Czy reaktor wysokotemperaturowy może ulec awarii podobnej do awarii czarnobylskiej?
Najpoważniejsze możliwe awarie to: Ucieczka chłodziwa, w tym przypadku helu. Reaktor jest na tyle mały, ze schłodzi się sam i rdzeń ani się nie stopi, ani nie zapali Wdarcie się dużej ilości wody do rdzenia reaktora jest niemal wykluczone, bo reaktor chłodzony jest helem, a nie wodą Zniszczenie rdzenia reaktora w wyniku awarii jest wyjątkowo mało prawdopodobne

9 A jakie będą skutki globalne zniszczenia reaktora?
Kluczem do obietnicy bezpieczeństwa globalnego jest umieszczenie uranu w niemal niezniszczalnych mikrokapsułkach (TRISO) 1 mm Paliwo uranowe zachowuje barierę bezpie-czeństwa chroniącą przed emisja 131I nawet po zniszczeniu reaktora

10 Historia reaktorów wysokotemperaturowych
AVR (15 MWe) Hamm-Uentrop (300 MWe) Peach Bottom (40 MWe) Fort St. Vrain (330 MWe) 1979 –1989 Technologia jest bardzo dojrzała, ale dotychczasowe próby jej wdrożenia nastąpiły w niekorzystnym momencie głębokiego i długotrwałego spadku cen ropy naftowej i katastrofy w Czarnobylu

11 Historia cen ropy naftowej

12 Programy badawcze reaktorów wysokotemperaturowych
Generation IV International Forum (GIF), założone przez USA w roku 2000 Prezydent USA podpisał 8 sierpnia 2005 r. Energy Policy Act przyznający ponad miliard USD w latach na prace nad nuklearną fabryką wodoru; program NGNP W Chinach i Japonii działają doświadczalne reaktory wysokotemperaturowe W Republice Południowej Afryki planuje się rozpoczęcie budowy reaktora o mocy 300MW w 2007 roku

13 RAPHAEL ma wsparcie UE jedynie 9 milionami EURO na lata 2005-2009
RAPHAEL ma wsparcie UE jedynie 9 milionami EURO na lata

14 Wysokotemperaturowy reaktor jądrowy w Polsce
Europejski program ma wsparcie UE jedynie 9 milionami EURO w porównaniu do miliarda USD obietnicy wsparcia programu amerykańskiego Porównanie to wskazuje, że można oczekiwać w niedalekiej przyszłości znacznego wsparcia przez Europę programu budowy nuklearnej fabryki wodoru Polska najlepszą lokalizacją programu, bo łączy silną pozycję polskiego węgla z potrzebami energetycznymi i potencjałem wiedzy Europy

15 28 czerwca 2006 w Warszawie powstało konsorcjum badawcze: Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w Polsce High Temperature Reactor in Poland

16 Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w Polsce
AGH w Krakowie - Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH w Krakowie - Wydział Paliw i Energii Główny Instytut Górnictwa w Katowicach Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu Instytut Energii Atomowej, Świerk Instytut Problemów Jądrowych, Świerk Instytut Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie Politechnika Częstochowska - Wydział Elektryczny Politechnika Śląska w Gliwicach - Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa Politechnika Warszawska - Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska - Wydział Fizyki Politechnika Wrocławska - Dolnośląskie Centrum Zaawansowanych Technologii Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów Uniwersytet Warszawski Uniwersytet Śląski Uniwersytet Warszawski - Wydział Fizyki Instytut Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach Koordynatorzy: Ludwik Pieńkowski, ŚLCJ UW Jerzy Cetnar, AGH Wydział FiIS

17 Wysokotemperaturowy Reaktor Jądrowy w Polsce
Integracja środowisk ( ) Osiągnięcie statusu kluczowego Europejskiego programu w Polsce Budowa w Polsce infrastruktury badawczej dla programu Europejskiego Przygotowanie ekspertów nie tylko na potrzeby programu, ale również dla polskich elektrowni jądrowych Budowa w Polsce z rekomendacji ESFRI pierwszej Europejskiej instalacji przemysłowej sprzęgającej technologie węglowe z jądrowymi w celu produkcji paliw płynnych (2015)

18 Europejski program synergii węglowo - jądrowej w Polsce dla silnej Polski i silnej, SOLIDARNEJ Europy

19

20 Mission: HTR-TN shall coordinate and manage expertise and resources required for the development of advanced HTR technologies. It shall assist the European nuclear industry in designing competitive HTR-type power plants with outstanding safety and waste management features including the possibility of burning civil and military plutonium.

21 Wniosek ze spotkania: Wdrożenie polskiej inicjatywy pozwoli uwolnić znaczne środki unijne na badania HTR już w 7PR; zostaną one specjalnie zdefiniowana. Obecnie ograniczone środki Unii Europejskiej na badania HTR były motywowane między innymi brakiem dużych inwestycji narodowych w tą technologię.