Za zagorskim APOSS-om otimaju se svjetske nuklearke, zagrizli i u fuziju

Jedna od najvećih grešaka u sveopćoj histeriji oko zelenog, cirkularnog, održivog i kakvog sve ne gospodarstva bilo je odmicanje od razvoja nuklearne energije. Kako bi se to reklo u narodu – s prljavom vodom bacili smo i dijete. Energetska kriza nakon napada Rusije na Ukrajinu podučila nas je da moramo biti pametniji po pitanju energetske tranzicije i snažnije se okrenuti nuklearkama ako želimo stabilnu opskrbu.

Iako nismo na glasu kao nuklearna zemlja, u Hrvatskoj imamo stručnjake iz te branše koju su na međunarodnoj sceni itekako cijenjeni. Jedan od njih je i Ivica Bašić iz tvrtke APOSS koja se bavi sigurnosnim analizama nuklearnih elektrana diljem svijeta. S njim smo porazgovarali o brojnim temama – od sigurnosti nuklearki, tehnoloških iskoraka napravljenih u branši i energetske situacije u Hrvatskoj, do potencijalnog ovladavanja procesom fuzije, što bi praktički bila panaceja svih energetskih problema čovječanstva.

Zbog kratkovidnosti politike, teško je očekivati da ćemo u skoroj budućnosti vidjeti izgradnju neke nove nuklearne elektrane u Hrvatskoj, smatra Bašić, ali i podsjeća kako je od postavljanja kamena temeljca NE Krško do njenog puštanja u pogon prošlo samo osam godina. Danas bi za realizaciju sličnog projekta trebalo 15 do 20 godina po njegovoj procjeni, a jedna nuklearka idealno bi se uklopila u naš energetski miks. No kako mandati političarima traju samo četiri godine, a za razvoj jednog tako velikog i ozbiljnog projekta treba par desetljeća, ne gaji previše optimizma.

Nove tehnologije otvaraju i neke nove mogućnosti za razvoj energetike, ali i za njihovu realizaciju potrebna su dva glavna sastojka koja Bašić posebno ističe – politička volja i financije. Kod nas trenutno nema nijednog, što ne znači da će tako ostati vječno.

Za početak, kad i kako ste osnovali APOSS i čime se konkretno bavite?

APOSS smo, moj kolega Ivan Vrbanić i ja, osnovali kao obrt 2005. godine u mojoj kući u Zaboku (naselje Repovec) nakon što smo napustili svoje poslove u Nuklearnoj elektrani Krško. On je tada bio glavni inženjer za vjerojatnosne sigurnosne analize (engl. Probabilistic Safety Analysis – PSA), a ja glavni inženjer za deterministične sigurnosne analize (engl. Deterministic Safety Analysis – DSA) u odjelu za licenciranje i ocjene sigurnosti. Obojica smo diplomirali, magistrirali i doktorirali na FER-u Zagreb i završili smo početkom 90-ih pripremni tečaj za operatere u NE Krško (i mnoge druge specijalističke tečajeve u Sloveniji i inozemstvu).

Ivan Vrbanić i Ivica Bašić osnovali su APOSS 2005. godine | Ivica Bašić

Mi se i danas u APOSS-u uglavnom bavimo sličnim poslovima na području vjerojatnosnih i determinističnih analiza za druge nuklearne elektrane, ali radimo i za Međunarodnu atomsku agenciju (IAEA) sudjelujući u misijama pregleda sigurnosti analiza postojećih elektrana u izgradnji ili pogonu te razvojnih vrsta (novih konceptualnih rješenja poput visokotemperaturnih reaktora hlađenih plinom) ili održavajući radionice za regulatorna tijela odnosno analitičare iz elektrana. Također smo ovlaštena organizacija za upravu Republike Slovenije za nuklearnu sigurnost (URSJV) i Ravnateljstvo civilne zaštite, sektor za radiološku i nuklearnu sigurnost MUP-a Republike Hrvatske.

Koliko je teško probiti se u nuklearnoj industriji? Kako ste vi odškrinuli ta vrata i s kim sve danas surađujete?

Zapravo, mikrotvrtke našeg tipa opstaju u suradnji s već etabliranim konzultantskim inženjerskim tvrtkama u području nuklearne sigurnosti. Pošto je normalno da prvih par godina nismo mogli raditi za NE Krško, uglavnom smo radili ili za nuklearne regulatore (poput URSJV-a), ili za druge konzultantske tvrtke poput ENCONET-a iz Beča koji je ranih dvijetisućitih imao EU projekte za potporu nuklearnim regulatorima (u Slovačkoj, Češkoj, Rumunjskoj, Mađarskoj ili Armeniji). Bilo je teško prvih par godina jer dolazimo iz zemlje koja nije "nuklearna", iako je HEP suvlasnik 50 posto kapaciteta NE Krško. Nakon 2007. smo počeli sve više surađivali s IAEA-om na razvoju pojedinih tehničkih uputstava za sigurnosne analize, odnosno radionice.

Podupirali smo i podupiremo tvrtke koje su trebale inženjerske usluge i savjetovanje na projektima modernizacije nuklearnih elektrana (i NE Krško na projektu povećanja sigurnosti nakon nesreće u Fukushima Daiichiju). Veći projekt nam je bila priprema procedura te determinističke analize za NE Chashma u Pakistanu. U 2011. dogodila se Fukushima, pa se pojavila veća potreba za vjerojatnosnim i determinističkim analizama teških nesreća. Naše iskustvo na vjerojatnosnim i determinističkim modelima NE Krško nam je tada otvorilo više poslova. U to smo vrijeme već surađivali i sa švicarsko-švedskom tvrtkom AFRY (nekadašnji AF-Colenco) na različitim pregledima, od kojih su najveći bili potpora korejskom projektantu pri pojedinim analizama za NE Barakah (UAE) te pregled sigurnosnog izvještaja za novu elektranu Hanhikivi u Finskoj čija je izgradnja obustavljena 2022. nakon ruske invazije na Ukrajinu. Sličnu evaluaciju smo radili za projekt buduće nuklearne elektrane u Turskoj (Akuyu NPP) za institut REŽ iz Praga odnosno koncept elektrane Al Dabaa u Egiptu za Worley-Parsons iz SAD-a.

Sudjelovali smo na EU-ovu projektu NARSIS koji je vodila francuska tvrtka CEA u konzorciju s mnogim poznatim institutima i vlasnicima nuklearnih elektrana. Nadamo se nastavku tog projekta ove godine. Sudjelovali smo kao podizvođači i u nekoliko periodičkih pregleda sigurnosti (engl. periodic safety review – PSR), i zadnja dva za NE Krško. Od 2005. do danas objavili smo više od 120 tehničkih izvještaja o pojedinim provedenim analizama za svoje klijente. Razvijene studije, metodologije i rezultate smo iskoristili i za objavu više od 80 članaka na međunarodnim konferencijama i u znanstvenim časopisima i jednu knjigu u ediciji Američkog udruženja strojarskih inženjera (ASME) 2017. godine.

Što se podrazumijeva pod vjerojatnosnom i determinističkom analizom? Kako zapravo izgleda vaš izlazak na teren i što sve uključuje?

Po definiciji, vjerojatnosna (probabilistička) sigurnosna analiza obuhvaća sustavnu metodologiju za procjenu rizika (pojednostavljeno, umnožak vjerojatnosti nekog događaja i njegovih posljedica) povezanih sa složenim inženjerskim tehnološkim sustavima (u avio industriji, nuklearnoj energetici, rafinerijama, itd.). Cilj deterministične sigurnosne analize je potvrditi da se projektom predviđene sigurnosne funkcije ugrađenih struktura, sustava i komponenti mogu ispuniti (na primjer: da  temperatura košuljice goriva u primjeru gubitka hladioca iz reaktorske posude neće prijeći maksimalno dozvoljenu vrijednost) i da će u kombinaciji s radnjama operatera održati potencijalno ispuštanje radioaktivnog materijala iz postrojenja ispod prihvatljivih granica.

Deterministični pristup služi za procjenu utjecaja danog zamišljenog scenarija opasnosti na elektranu ili okoliš, dok se probabilističke metode koriste za dobivanje preciznijih procjena učestalosti (frekvencija i vjerojatnosti) opasnosti i šteta. Naš odlazak na neko postrojenje, u primjeru izrade neke sigurnosne analize ili procjene, zapravo služi za sakupljanje podataka o samom postrojenju, pregled postrojenja, pregled procedura za pogon u redovnom radu ili tijekom nezgode, razgovor s operaterima ili ljudima zaduženim za održavanje postrojenja i slično. Nekada analize i ocjene radimo i samo na osnovi dostavljene dokumentacije, npr. izvještaja preliminarne sigurnosne procjene koju je napravio projektant postrojenja.

Koliko su moderne nuklearne elektrane sigurne? Ljudima su generalno u podsvijest urezane katastrofe iz Černobila i Fukushime, no je li taj strah pretjeran s obzirom na današnje standarde? Koje su zapravo najveće sigurnosne prijetnje suvremenim pogonima?

Svaka tehnologija koju danas koristimo nosi sa sobom određeni rizik. Na osnovi rezultata raspoloživih vjerojatnosnih i determinističnih analiza moglo bi se brzo zaključiti da moderne nuklearne elektrane (projektirane, izgrađene i vođene po najnovijim standardima) zapravo ne pridonose većem riziku populaciji od drugih tehnologija kojima se danas služimo (u prometu, biokemijskom inženjerstvu, proizvodnji hrane,...). Uglavnom se recimo nuklearni pogoni projektiraju na potresne opasnosti koje se mogu pojaviti jednom u 10 tisuća godina, a recimo uobičajeno se zgrade, elektropostrojenja, mostovi i brane i ostala postrojenja projektiraju na potrese od povratnog perioda 500 godina. Ako pogledamo NE Krško, ona je građena za potresno pomicanje tla od 0,3 g, a većina "općih" objekata na 0,15 g (što je potres nakon kojeg bi NE Krško ponovno radio).

NE Krško | Bloomberg Adria

Druga stvar je percepcija rizika i opasnosti kod šire populacije, o čemu postoji čitav niz psihometrijskih studija s usporedbama različitih rizika i ljudi obično stavljaju nuklearnu tehnologiju u područje o kojem najmanje znaju i najviše se boje. Odavno je poznato da se puno ljudi boji leta avionom, a zapravo je rizik znatno manji od rizika vožnje automobilom, odnosno motociklom. OECD u jednoj studiji prikazuje da godišnje u cestovnom prometu pogine oko 1,5 milijuna ljudi, a ozlijeđenih je oko 50 milijuna. WHO ocjenjuje da više od osam milijuna ljudi godišnje umire od zagađenja okoliša. Neću ovdje citirati detalje izvješća IAEA-e, OECD-a i WHO-a o stvarnim posljedicama ispusta radioaktivnosti u zrak tijekom nesreća u Černobilu ili Fukushima Daiichiju koje su znatno niže nego što percipira javnost po istraživanjima javnog mijenja. Percepcija o rizicima primjene nuklearne tehnologije ovisi o komunikaciji prema javnosti (jer su i naše analize previše tehnički složene, komplicirane u skladu sa standardima i metodama koje se primjenjuju), a premalo se ukazuje na globalne probleme (zagrijavanje, onečišćenje,...) gdje nuklearna energetika kao niskougljični izvor energije predstavlja potencijalno rješenje problema.

Kao što sam napomenuo, sigurnosne prijetnje suvremenim nuklearnim pogonima danas su identične drugim tehnologijama (terorizam, prirodne katastrofe, ljudske greške,...), samo treba reći da su nuklearni objekti sagrađeni robusnije. Ako usporedimo potresnu sigurnost, onda je jasno da zgrade, mostovi, brane, rafinerije ili farmaceutska industrija ne mogu izdržati potrese za koje su projektirane nuklearne elektrane. Uostalom, novi standardi za nuklearne objekte zahtijevaju projektnu sigurnost i od pada putničkog zrakoplova.

Jesmo li generalno, barem u Europi, pogrešno odlučili na zaokret od nuklearne energije prema solarima i vjetroelektranama čiji kapaciteti (sudeći po razgovoru s brojnim ljudima iz industrije) jednostavno nisu dovoljni za potrebe gospodarstva zbog problema sa skladištenjem energije?

Nuklearna energija nije potpuno napuštena u Europi. U 2022. godini nuklearna energija zaslužna je za 22 posto električne energije proizvedene u EU-u, odnosno sudjeluje s 13 posto u ukupnom energetskom miksu. Nakon rata u Ukrajini, divljanja cijene energenata (plina i električne energije), mnoge europske zemlje razmišljaju o dogradnji ili zamjeni postojećih nuklearnih elektrana novima (u susjedstvu Slovenija i Mađarska, potom Češka i Poljska). Energetske strategije pojedine države u EU-u stvar su politike odnosno energetskih stručnjaka iz prevladavajuće političke opcije. Ne bih se želio ponavljati jer su me o tome dosta puta pitali dok sam bio predsjednik Hrvatskog nuklearnog društva, ali energetski planovi (a tako i odluka o potencijalnoj gradnji nuklearnih elektrana) razvijaju se na vremenskoj skali 20-30 godina, a vlade odnosno parlamenti koji donose odluke se mijenjaju svake četiri godine. Pojednostavljeno, mi imamo "četverogodišnjaka" koji mora odlučivati o strategiji koja će se operacionalizirati u njegovoj punoljetnosti (za sljedećih pet mandata).

U zemljama sa značajnim udjelom glasača skeptičnih prema nuklearnoj tehnologiji ili zelenih političkih opcija, odluka o gradnji nuklearne elektrane značila bi automatski gubitak slijedeći izbora. S obzirom na zemljopisni položaj Hrvatske, optimalan bi bio održivi miks obnovljivih izvora energije (hidroelektrane, vjetroelektrane, geotermalne i solarne elektrane) i nuklearne elektrane (niskougljični izvor cjelodnevne bazne proizvodnje koja održava stabilnost mreže). Možda je rješenje i u podržavanju projekta NE Krško 2 u budućnosti. Vidjet ćemo kakve će odluke donositi naši političari u budućnosti. Subvencionirana cijena električne energije kupljene na vanjskom tržištu, u periodu sušne godine ili kada je generalno u EU-u nema dovoljno, iz proračuna svakako nije nikakvo održivo rješenje.

Čini mi se da u posljednje vrijeme uviđamo da smo se ishitreno odrekli nuklearki i da se javljaju inicijative da ih se ozbiljnije uključi u proces zelene tranzicije. Je li to prekasno i premalo, s obzirom na to koliko vremena treba da se izgrade nove elektrane ili ima nade da u relativno skoroj budućnosti dobijemo značajne kapacitete iz nuklearne energije?

Kao što sam već spomenuo, nuklearki se EU (uostalom kao i ostale razvijene ekonomije poput SAD-a ili Kine) nije odrekao. Nuklearna energetika 2022. još predstavlja skoro četvrtinu potreba za proizvedenom električnom energijom u EU-27. Ukrajinska kriza, potreba za samodostatnošću od ruskog (pa i američkog) plina, ali i cijena koju treba uložiti u obnovu pametne električne mreže (koja bi bila sposobna preuzeti sve veću proizvodnju iz raštrkane proizvodnje vjetro- i solarnih elektrana, a održavajući stabilnost mreže (govorimo o zahtijevanoj frekvenciji od 50 herca) na dosadašnjoj razini) ukazuje na potrebu EU-a da se nuklearni kapaciteti znatno povećaju do 2050 godine.

Što je to zelena tranzicija? Ako se govori o prelasku na čistu, niskougljičnu energiju s obzirom na utjecaj na okoliš (zauzimanje prostora i proizvodnju po zauzetom kilometru kvadratnom) te održavanje stabilnosti mreže, onda će nuklearke biti dijelom rješenja globalnog zagrijavanja, odnosno uključene u energetski miks. Najveći broj nuklearnih elektrana u svijetu (koje i danas rade jer im je produljen životni vijek s 40 na 60, a u nekim slučajevima i na 80 godina) sagrađen je u periodu od 1964. do 1984. Dakle, u samo 20 godina sagrađeno je oko 370 elektrana od 450. Zašto bi u doba današnjeg tehnološkog razvoja takva izgradnja bila nemoguća? Pitanje je samo energetske strategije i njenih ciljeva. Zamislimo istovremeno ako umjesto nuklearki sagradimo samo obnovljivce, koliko će biti potrebno reciklirati solarnih panela i vjetroelektrana nakon 25 godina njihovog procijenjenog životnog vijeka.

Glavne probleme javnost vidi u potencijalnim nesrećama s taljenjem goriva i ispustom, ali i odlaganjem nuklearnog otpada (nuklearna elektrana u životnom ciklusu proizvede izvjesne količine nisko, srednje i visokoradioaktivnog otpada proporcionalno proizvedenoj snazi, ali generalno nemjerljivo manjeg utjecaja na okoliš od ispuštenog CO₂ iz termoelektrana). To su rješiva pitanja tehničkog karaktera, poštivanja standarda projektiranja, izgradnje i upravljanja. Zapravo malo ljudi razmišlja da tijekom normalnog pogona, zbog prirodne koncentracije radioaktivnih materijala u ugljenu (izotopa ugljika, tragova urana i torija), termoelektrane proizvedu, za istu količinu električne energije, i desetak puta više radioaktivnih ispusta u okoliš.

Neki gospodarstvenici tvrde da će kapacitet opskrbe električnom energijom biti ključan za razvoj ekonomije u skoroj budućnosti (UI povećava potrebe IT industrije više nego peterostruko, električna vozila također) te da Hrvatska relativno dobro stoji po tom pitanju. Imamo svoj udio u Krškom, spominje se i izgradnja novog bloka sa Slovencima, je li to dovoljno za naše buduće potrebe ili bismo eventualno trebali razmišljati o izgradnji nove nuklearke u idućim desetljećima? Koliko je jedan takav projekt uopće izvediv u Hrvatskoj? Imamo li struku?

Ključno pitanje su projekcije potreba za električnom energijom u Hrvatskoj za sljedećih pet do 10 godina. Koliko vidimo, broj stanovnika pada, industrijska proizvodnja stagnira, a i hrvatska ekonomija se očigledno usmjerila na turizam. Pitanje je koliko ćemo imati i električnih vozila u budućnosti. Ne bih se složio da Hrvatska dobro stoji: 2023. je bila uspješna zbog iznimno kišne godine. Zbog promjena klime i ugradnje klima-uređaja raste nam potrošnja električne energije u ljetnom periodu, što bi na jugu moglo biti kompenzirano solarnim elektranama, ali što je s dijelom godine kada je maglovito, oblačno? Koliko bi koštalo skladištenje električne energije u baterije ili izgradnja pumpnih hidroelektrana?

S obzirom na to da dosad nismo ništa poduzimali glede izgradnje nuklearne elektrane u Hrvatskoj, slažem se da se još uvijek možemo priključiti nekoj potencijalnoj izgradnji ili zakupu energije iz nuklearnih elektrana koje se grade u susjedstvu (Slovenija, Mađarska). Nije kasno, a niti neizvedivo razmisliti o gradnji vlastite elektrane za koju danas treba nekih 15-20 godina. To je dovoljan period za obnovu potrebne infrastrukture, znanja, kadrova i kapaciteta. Smjer nuklearnog inženjerstva na FER-u Zagreb je istina ukinut tamo 1992., ali u Hrvatskoj imamo nekoliko tvrtki (i Sloveniji gdje rade ljudi iz Hrvatske) koje imaju inženjerske i tehničarske resurse, koji imaju znanja i iskustva u radu na nuklearnim objektima (u Hrvatskoj INETEC, FER, FSB, ENCONET, u Sloveniji NE Krško, NUMIP, SIPRO, IBE,...), ali i industrija koja je sudjelovala u gradnji energetskih postrojenja nevezanih uz samu reaktorsku tehniku (Končar, Đuro Đaković,...).

Ne treba zaboraviti da je izgradnja NE Krško započeta 1975. (mnoge radove i komponente su proizvodila hrvatska i slovenska poduzeća po Westinghouseovoj licenci), sinkronizirana je na mrežu 1981., a započela s komercijalnom proizvodnjom 1983. Znači u osam godina od kamena temeljca do proizvodnje. Paralelno s izgradnjom stvarana je infrastruktura i kadrovi koji su njome upravljali i održavali je. Često se zaboravlja da TehCut (bivša Prvomajska) u Škorpikovoj ulici u Zagrebu i dalje proizvodi gornje i donje sapnice za Westinghouseovo gorivo. Znači izgradnja infrastrukture je samo pitanje političke odluke, volje i financija. Imali smo i poduzeće za planiranje i izgradnju NE Prevlaka kraj Zagreba, od koje se odustalo 1986. nakon nesreće u Černobilu.

Bašić tijekom predavanja na FER-u | Ivica Bašić

Možda bi rješenje trebalo tražiti u nekoliko malih modularnih reaktora (engl. Small Modular Reactors – SMR) do 100 električnih megavata koji se mogu koristiti i za proizvodnju tople vode ili vodika za vozila i čija bi izgradnja i dobava morala biti brža. U Poljskoj čak razmišljaju o zamjeni kotlova na ugljen s SMR-ovima da ne mijenjaju turbine. Takvi planovi u pojedinim zemljama pomalo izgledaju kao znanstvena fantastika, ali u biti nisu nemoguća misija. Mi smo u APOSS-u radili na pregledu jednog SMR-a (engl. StarCore Reactor) i sada radimo za IAEA-u na recenziji Rolls-Royce SMR-a, ali niti jedan od njih još nije u komercijalnoj upotrebi. FER Zagreb je imao dosta iskustva na Westignhouseovom IRIS SMR-u. Sve bi se to moglo razmotriti u pozitivnom svijetlu, ali nekako nisam optimističan jer, kao ni u EU-u, ni u Hrvatskoj ne postoji konsenzus oko nuklearne energije.

Jedna ste od domaćih tvrtki koje rade na ITER programu koji se fokusira na fuziju. Može li to biti rješenje praktički svih energetskih problema čovječanstava i koliko smo realno daleko od realizacije nečeg takvog?

Na ITER programu radi Institut Ruđer Bošković, više fakulteta (FS Split, FSB, FER, PMF Zagreb) i tvrtki (INETEC, APOSS). Ja sam trenutačno u mandatu trinaesteročlanog savjetodavnog tijela (engl. Technical Advisory Panel – TAP) čija je uloga pomagati upravnom odboru i direktoru ITER-a u inženjerskim, znanstvenim i tehnološkim pitanjima koja se odnose na ITER, širi pristup i pripreme za demonstracijske fuzijske reaktore (DEMO). Hoće li fuzija biti rješenje svih energetskih problema i kada točno volio bih i ja znati. Poznat mi je današnji cilj EUROfusion projekta, a to je postizanje da ITER bude spreman za testove na gorućoj plazmi do 2035. godine. Tako je cilj i da se DONES postrojenje (projekt na kojem sudjeluju Hrvatska i Španjolska) osposobi za eksperimente za proučavanje ponašanje materijala na višim neutronskim zračenjima koja su potrebna za razvoj prve fuzijske demonstracijske elektrane DEMO. Fizikalni proces fuzije počiva na teoretskim istraživanjima iz 30-ih godina prošlog stoljeća, a hidrogenska bomba je testirana već 1952. Postoje dva koncepta fuzije (jedan je magnetsko zatočenje plazme u tokamaku kakav se gradi u ITER-u (uz paralelan niz različitih paralelnih testnih postrojenja), a drugi je laserska fuzija na kojem radi više instituta i tvrtki, a možda je najpoznatiji Lawrence Livermore National Laboratory u SAD-u). Optimistično je vjerovati da će izgradnja ITER-a pomoći rješavanju tehničkih problema oko održavanja stabilne plazme potrebne za fuzijske reakcije, ali i odvođenju korisno proizvedene energije fuzije iz tokamaka, odnosno konverzije u električnu energiju. Pesimisti danas vide problem da je vremenska rok u kojem svi ti projekti trebaju dati rezultate negdje iza polovice ovog stoljeća. Razvoj je skup i nepredvidljiv ali ja sam osobno optimist i smatram da će razvoj tehnologije i tehničkih mogućnosti, a možda i korištenje umjetne inteligencije za prikupljanje podataka ubrzati razvoj.

Trenutno nema komentara za vijest. Ostavite prvi komentar...

Ostavi komentar