Problém s jaderným odpadem? Řešením by mohly být malé hloubkové vrty

Vyšlo: 17.3.2023

Vědci navrhují alternativní řešení při nakládání s jaderným odpadem. Nikoliv obrovské hlubinné úložiště za stovky miliard korun, ale malé hlubinné vrty, do kterých se uloží menší objem jaderného odpadu.

Velkou výzvou pro využívání jaderné energetiky zůstává zpracování a uložení vyhořelého jaderného paliva. V posledních letech je prosazován koncept obrovských hlubinných úložišť.

V nich by se mělo palivo konzervovat po stovky tisíc až miliony let pod zemí ve speciálních kontejnerech. Jedná se ale o komplikovanou inženýrskou stavbu, která stojí desítky miliard korun.

Česko má návrh takového úložiště zatím jen na papíře, přičemž cenovka má překročit stovku miliard korun. Stavět by se mělo začít až v polovině století, až se vybere vhodná lokalita. Podle představ Evropské unie by ale už v roce 2050 mělo být trvalé úložiště k dispozici, aby bylo možné jaderné zdroje v dané zemi považovat za zelenou investici.

Levnější americký komerční koncept

Američtí odborníci ale přišli s alternativním řešením, které by mělo vyjít podstatně levněji. Palivo by se ukládalo do hlubokých vrtů bez nutnosti budovat složitý podzemní komplex.

Americké ministerstvo energetiky už dříve naplánovalo vrty hluboké čtyři až pět kilometrů („klasická“ hlubinná úložiště počítají s hloubkou minimálně 500 metrů). V roce 2017 ale tento projekt zrušilo.

Nyní tuto myšlenku oprášilo několik firem v oboru, jednou z nich je například kalifornská Deep Isolation. Ukládání paliv z jaderných reaktorů hodlá nabízet jako komerční službu zemím po celém světě. „V závislosti na geologii můžeme navrhnout vhodný vrt,“ zdůraznil geolog John Midgley z Deep Isolation.

Podobné vrty jsou běžné v ropném a plynárenském sektoru. Jen ve Spojených státech jich bylo v posledních dekádách provedeno na 160 tisíc, každý rok okolo 20 tisíc.

„Nemyslím si, že hloubka představuje další problémy,“ míní Sherilyn Williams-Stroudová z University of Illinois, expertka na geologické hlubinné ukládání jaderného odpadu a CO2.

Teoreticky by každá jaderná elektrárna mohla mít vlastní vrty pro své vyhořelé palivo. Kromě finanční úspory by také odpadl nebezpečný transport štěpného materiálu.

Jednodušší manipulace, vyšší bezpečnost

Dalším plusem tohoto řešení je to, že by vyhořelé palivo nemuselo být chlazeno v meziskladech po dobu několika let. Zastánci tohoto konceptu připomínají i to, že několikakilometrová hloubka znamená větší bezpečnost a ve finále i méně utracených peněz za geologický průzkum.

Podle provozního ředitele Deep Isolation Roda Baltzera může firma vrt dokončit za méně než dva měsíce. Hlubinné úložiště se přitom musí budovat jednu nebo dvě dekády. Baltzer navíc tvrdí, že stejný objem radioaktivního odpadu dokážou „pohřbít“ hluboko pod zemí za zhruba polovinu nákladů než v případě vytěženého úložiště.

Nevýhodou je ale to, že vrty jsou omezené velikostí. Vyhořelé palivo z amerických tlakovodních reaktorů ve formě tyčí měří na délku 4,3 metru. Vyžaduje proto vrt široký minimálně půl metru, aby se do něj vešla i ocelová ochranná schránka, do které se tyče vloží.

Běžný ropný vrt je přitom široký jen necelých 22 centimetrů. Midgley nicméně tvrdí, že pro současné vrtné soupravy není problém vyvrtat „díru“ o průměru až 60 centimetrů, jen to trvá delší dobu.

Až tisíc vrtů pro tisíce tun odpadu

Odhaduje se, že americké vyhořelé palivo, kterého tamní elektrárny od 50. let minulého století vyprodukovaly 90 tisíc tun, by potřebovalo až 670 speciálních vrtů, uvedla Deep Isolation. Některé odhady hovoří o více než tisícovce vrtů.

Každopádně to znamená, že by muselo být vytipováno velké množství lokalit, kde by radioaktivní odpad mohl být uložen.

Odborník na likvidaci jaderného odpadu Neil Chapman ze Sheffieldské univerzity upozornil i na další nedostatek. Takto lze teoreticky likvidovat jen určitý typ radioaktivního odpadu.

Nicméně vrty mohou umožnit alespoň to, že by vydolované hlubinné úložiště mohlo být menší, a tedy i levnější. Výhodou je i několikakilometrová hloubka, což snižuje riziko zamoření životního prostředí, zejména kontaminace spodních vod.

Společnost Deep Isolation nyní plánuje vybudovat pilotní vrt, který by ukázal, že je tento koncept komerčně životaschopný. Baltzer je přesvědčen, že vrty mají budoucnost pro ukládání jaderného odpadu.

Myšlenku je nutné u veřejnosti, laické i odborné, zpopularizovat. Bude nicméně nutné změnit dosavadní regulaci pro ukládání štěpného materiálu. Například současná americká úprava požaduje, aby bylo možné odpad v případě nutnosti z podzemí opět vyzvednout po dobu 50 let od jeho uložení. To by v případě několikakilometrových vrtů nebylo možné nebo velmi obtížné.

Autor: František Novák

Zdroj: peak.cz