Ačkoliv se atomové elektrárny v poslední době těší obnovenému zájmu, s jejich provozem je stále spojeno mnoho problémů. Asi největším z nich je uskladnění jaderného odpadu. Stávající kapacity úložišť se totiž postupně zaplňují a proti vybudování nových se všude na světě zdvihá silný odpor místních obyvatel.
Zpracováním jaderného odpadu se dlouhodobě zabývá i Ed McGinnis. Ten v letech 1991 až 2021 pracoval na americkém ministerstvu energetiky a snažil se přimět Spojené státy k vytvoření dlouhodobého plánu skladování nepotřebného radioaktivního materiálu. „Demokraté i republikáni mi ale v podstatě řekli, že je politicky neproveditelné najít jakékoliv trvalé řešení. Jeho dlouhodobé uložení přitom představuje obrovský nevyřešený problém, který výrazně omezuje jakoukoliv další expanzi jaderného sektoru,“ řekl webu CNBC.
Jedna továrna zpracuje celou americkou produkci
McGinnisova slova potvrzují i další odborníci. Jen Spojené státy ročně vyprodukují asi dva tisíce tun nového jaderného odpadu, od začátku éry atomových elektráren se tak v zemi nachází už 86 tisíc tun tohoto nebezpečného materiálu.
Pravda, ve světě už dáno existují technologie zabývající se zpracováním radioaktivního odpadu, jejich kapacita je ale zatím zoufale nedostatečná. Nejdále je s vývojem podobných zařízení Francie, která zvládne ročně zpracovat zhruba 1700 tun. McGinnis se však rozhodl pustit se do vývoje zcela nového řešení.
Jako ředitel startupu Curio nyní pracuje na plánech továrny, která má Spojené státy zbavit veškeré jejich roční produkce jaderného odpadu. Malý startup s deseti lidmi je zatím v raných fázích vývoje, jeho cílem nicméně je zprovoznit pilotní zařízení na zpracování odpadu do šesti let. Komerční továrna s kapacitou čtyři tisíce tun ročně by pak měla být otevřena nejpozději v roce 2035.
Po zpracování vznikne jaderné palivo
Nikoho zřejmě nepřekvapí, že očekávané náklady na výstavbu továrny jsou astronomické, mají se vyšplhat na zhruba pět miliard dolarů (asi 123 miliard korun). Pro americkou vládu má ale projekt jednu velkou výhodu – problém jaderného odpadu by okamžitě zmizel. „Vzali bychom na sebe velké břemeno a přijali bychom všech 86 tisíc tun. Federální vláda ani veřejnost by se už o tento vysoce radioaktivní materiál nemusely dále starat,“ uvedl McGinnis.
Obchodní záměr společnosti počítá s tím, že nepotřebný radioaktivní materiál se podaří přeměnit na užitečné produkty. „Označování paliv z konvenčních reaktorů za odpad je poměrně nesprávné, protože jsme z nich získali pouze čtyři procenta jejich energetické hodnoty. Jejich malé využití je navíc nebezpečné, protože si paliva uchovávají velké množství radioaktivního záření. To by lidem dokázalo ublížit ještě za milion let,“ domnívá se.
Curio tak vyvinulo chemický proces, který nazývá NuCycle. Ten přeměňuje jaderný odpad na zcela nové produkty, jako je palivo pro pokročilé atomové reaktory. Kromě toho z něj ale lze vyrobit i komponenty pro vesmírné baterie nebo bateriové články o extrémně malé velikosti. Velkou výhodu procesu je také skutečnost, že výrazně snižuje množství radioaktivity, a to právě zhruba o 96 procent. Díky tomu je výsledný materiál nebezpečný ,jen‘ přibližně 300 let.
Technologie Curio se výrazně liší od stávajícího procesu zvaného PUREX, který mimo jiné odděluje a extrahuje plutonium a uran. Ten s sebou přináší mnohem vyšší riziko úniku radioaktivity, a aby toho nebylo málo, může být problematický i kvůli smlouvám o nešíření jaderných zbraní. NuCycle oproti tomu čisté plutonium vůbec neodděluje.
Odborníci jsou optimističtí, problémem ale bude místo
Kromě astronomických nákladů musí Curio vyřešit ještě jeden háček. Jedním z nejnáročnějších aspektů nakládání s jaderným odpadem je totiž přesvědčení místních komunit, aby ve svém okolí zařízení přijaly. McGinnis však věří, že ekonomické benefity jeho projektu pomůžou lidi přesvědčit. „Naše zařízení bude zaměstnávat více než tři tisíce dobře placených pracovníků na plný úvazek,“ tvrdí. Velkou výhodou by rovněž měl být fakt, že oproti trvalým úložištím jaderného odpadu materiál v dané lokalitě rozhodně nezůstane několik tisíc let.
I z těchto důvodů se experti o startupu vyjadřují převážně v pozitivním světle a od jeho řešení mají velká očekávání. „Myslím, že Curio má dobrou šanci dosáhnout v této oblasti pokroku, protože má potřebné znalosti a poučilo se z minulosti. Oceňuji také, že navazuje partnerství s národními laboratořemi, aby využilo nejnovějšího výzkumu a široké škály odborných znalostí potřebných k úspěchu,“ uvedl Ben Cipiti, jaderný inženýr v Sandia National Labs.
S jeho názorem souhlasí také profesor na Univerzitě Rutgers Ashutosh Goel. „Vyřešení problému s jaderným odpadem je velmi důležité. Pokud to totiž se snižováním uhlíkové stopy myslíme vážně, nemůžeme tohoto cíle dosáhnout bez atomové energie. Cíle Curia jsou možná velmi ambiciózní, domnívám se ovšem, že jsou proveditelné. Firmě věřím i díky Edu McGinnisovi, který je v dané oblasti známým lídrem, a to kvůli své práci na americkém ministerstvu energetiky,“ dodal Goel.
