Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) koordynuje projekt o wartości 2,5 mln euro skupiający 21 partnerów krajowych i zagranicznych. Zbadanie możliwości wykorzystania reaktorów jądrowych do produkcji nie tylko energii elektrycznej ale także ciepła to wyzwanie stojące przed naukowcami. Ich sukces może przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz do redukcji emisji gazów cieplarnianych.

10 października 2013 roku w Warszawie podczas pierwszego spotkania ekspertów z 21 ośrodków naukowych i przemysłowych z całego świata uroczyście zainaugurowano projekt badawczy NC2I-R (Nuclear Cogeneration Industrial Initiative - Research). Celem wspólnego przedsięwzięcia, realizowanego pod egidą Komisji Europejskiej, jest zbadanie możliwości wykorzystania reaktorów jądrowych do kogeneracji.

"Kogeneracja to proces technologiczny polegający na jednoczesnym wytwarzaniu energii elektrycznej i ciepła procesowego w elektrociepłowniach" - tłumaczy mgr inż. Kajetan Różycki z NCBJ - "reaktory jądrowe mogłyby świetnie nadawać się do takiego procesu. Naszym celem jest więc zbadanie tych możliwości i przygotowanie budowy pierwszego demonstratora".

Reaktory jądrowe produkujące energię elektryczną wytwarzają również ciepło. Umiejętne jego wykorzystanie przez np. zakłady chemiczne skutkowałoby zastąpieniem nim w procesie produkcji spalanego gazu ziemnego. Oznaczałoby to nie tylko duże korzyści ekonomiczne ale również znaczne zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju.

1. Rdzeń reaktora badawczego Maria w NCBJ (fot. Marcin Sierpiński)

"Proces kogeneracji jest więc nie tylko kluczem do dostarczania taniego ciepła procesowego ale również jest narzędziem do zmniejszenia zależności od importowanych paliw, jak np. gazu czy ropy. Jest więc narzędziem do budowania niezależności energetycznej" - wyjaśnia Tomasz Jackowski, kierownik Zakładu Energetyki Jądrowej NCBJ - "Polska zużywa obecnie około 14 mld. m3 gazu ziemnego rocznie, który w znacznej większości pochodzi z importu. Tylko same zakłady chemiczne zużywają go 15%, więc wydaje się, że byłyby one naturalnymi odbiorcami naszego rozwiązania".

Aby móc wykorzystywać ciepło powstające w reaktorach jądrowych na potrzeby zakładów przemysłowych konieczne jest uzyskanie wyższej temperatury pary. W dużych reaktorach jądrowych para napędzająca turbiny generatorów elektrycznych ma temperaturę około 280oC, a więc prawie dwa razy mniej niż wymagają tego odbiorcy ciepła procesowego. Takie dostarczyć im mogą reaktory wysokotemperaturowe HTR (High Temperature Reaktor). Wdrożenie technologii służącej kogeneracji musi być poprzedzone badaniami naukowymi i powstaniem demonstratora (próbnego urządzenia). Ze względu na to, że NCBJ jest koordynatorem projektu jest prawdopodobne, że taka instalacja powstanie w Polsce.

"Idea kogeneracji szybko zyskała poparcie Unii Europejskiej, która przeznaczyła 1,8 mln euro na prowadzenie badań. Wysoka ocena merytoryczna naszego wniosku oraz przekonanie , że Polska jest najlepszym partnerem do wdrożenia kogeneracji jądrowej zaowocowało powierzeniem nam funkcji koordynatora wszystkich prac. Jestem przekonany, że wspólnie z AGH, Politechniką Warszawską i Śląską oraz naszymi zagranicznymi  partnerami staniemy na wysokości zadania" - podkreśla prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, Dyrektor NCBJ, członek rady nadzorczej Platformy Technologicznej Zrównoważonej Energetyki Jądrowej (SNE-TP) - "W trakcie prac zajmiemy się przeglądem dostępnych technologii, możliwych lokalizacji i procedurami oceny bezpieczeństwa przyszłych reaktorów. Mamy nadzieję, że pierwszy demonstrator powstanie w Polsce. Wprawdzie z powodu małej mocy elektrycznej nie wpłynie istotnie na nasz bilans energetyczny, ale uczyni Polskę jednym z pierwszych krajów, które będą czerpały korzyści z produkcji i użytkowania nowego typu reaktorów a także pozwoli na większe uniezależnienie się od ropy czy gazu".

Rozpoczęcie projektu NC2I-R zbiega się w czasie z ożywieniem prac w USA nad małymi reaktorami modułowymi SMR. Niektóre z proponowanych modeli mogłyby znaleźć zastosowanie w kogeneracji, dlatego przewidziana jest współpraca zespołu NC2I-R z odpowiednimi inicjatywami amerykańskimi. Po okresie pewnego zastoju w ostatnich dwudziestu latach po obu stronach Atlantyku widać istotne przyspieszenie w rozwoju nowych technologii rektorów jądrowych.