DOLGOROČNA ENERGETIKA V RS
Preverjamo tudi možnost partnerskega sodelovanja pri financiranju gradnje projekta s HSE, GEN ali kom drugim. Vsekakor bo za izgradnjo ČHE Kozjak organizirana družba, v kateri bodo imele DEM najmanj 51% delež. V prihodnjih tednih bodo DEM na predvideni lokaciji ČHE, na Kolarjevem vrhu, opravile še nekatera raziskovalna dela, katerih rezultate bodo uporabili za geotehničnih vhodnih podatkov. Potrebno bo presoja podrobnih rešitev predlaganega koncepta akumulacijskega jezera, tlačnega rova in strojnice ter za nadaljnje projektiranje. Se pa DEM pri projektu soočajo z izrazitim odporom prebivalcev na načrtovani trasi DV 400 KV, ki bi ČHE povezal z RTP Dogoše 400 KV. Ti so se združili v Ekološko društvo Kozjak – Dragučova in zoper projekt sprožili tudi spor pred EU komisijo, saj so prepričani, da država pri sprejemanju DPN ni upoštevala vseh deležnikov v postopku, kot najverjetneje tudi ne, zakonodaje. Nekako se bo ta problem že rešil v obojestransko korist.
S FUZIJO DO VARNIH ELEKTRARN BREZ EMISIJ
50 odstotkov energijskih potreb EU. Po pričakovanju naj bi se ta delež leta 2030 povečal na približno 70 odstotkov, predvsem na račun nafte. V teh razmerah so zanesljivi in trajnostni viri energije še toliko bolj pomembni. Zato evropski raziskovalci razvijajo okoljsko sprejemljive, varne in trajnostne energetske tehnologije. Ena izmed takih tehnologij je tudi fuzija, ki bo v prihodnosti dala možnost za varno in okoljsko sprejemljivo proizvodnjo velikih količin energije z bogatimi in široko porazdeljenimi viri goriva.
RAZVOJ FUZIJE KOT TEHNOLOGIJE PRIHODNOSTI
Po besedah dr. Čerčka je fuzija proces, ki daje energijo Soncu in drugim zvezdam. Jedra lahkih atomov se zlijejo in pri tem sprostijo energijo. Težnostne sile v središču Sonca omogočajo zlivanje pri temperaturah okrog deset milijonov stopinj Celzija. Plini pri tako visokih temperaturah preidejo v plazmo - stanje, kjer so elektroni popolnoma ločeni od atomskih jeder (ionov). Plazma je četrto agregatno stanje snovi in ima posebne lastnosti. Študij teh je v žarišču raziskav fizike plazme. Čeprav je plazma na Zemlji precej nenavaden pojav, pa je več kot 99 odstotkov snovi v vesolju v obliki plazme.
Dr. Milan Čerček, vodja Raziskovalne enote Slovenske fuzijske asociacije.
Zlivanje jeder devterija in tritija, dveh izotopov vodika, je osnova prve generacije fuzijskih reaktorjev. Druge fuzijske reakcije bi namreč zahtevale še višje temperature. Devterij se nahaja v naravi in ni radioaktiven. Pridobimo ga lahko iz vode, saj je v enem kubičnem metru vode povprečno 35 gramov devterija. Tritija ni v naravi, lahko pa ga proizvedemo v fuzijskem reaktorju iz litija, ki je v naravi pogost element v različnih spojinah. Pri fuzijski reakciji se sprostita delec alfa (helijevo jedro) in visokoenergijski nevtron.
Nevtron lahko zapusti plazmo, ker je električno nevtralen, in se upočasni v oblogi, ki obdaja plazmo in vsebuje litij. V oblogi se litij spremeni v tritij, ki se vrne v plazmo kot gorivo. Nevtron odda precejšen del energije v obliki toplote, ki se lahko uporabi za proizvodnjo vodne pare. Para nato poganja turbine za proizvodnjo električne energije. Za letne potrebe mesta z milijon prebivalci po električni energiji bi zadoščala količina goriva, ki bi jo lahko pripeljal manjši tovornjak.
Fuzijski reaktor je kot plinski gorilnik, pri katerem vbrizgano gorivo zgori, je nazorno pojasnil dr. Čerček. V reakcijski posodi je v vsakem trenutku zelo malo goriva, približno en gram devterija in tritija v prostornini tisoč kubičnih metrov. Ker gorivo stalno izgoreva, se v primeru, da je dotok novega goriva oviran, zlivanje jeder ustavi. Vsaka nepravilnost delovanja reaktorja ima za posledico ohladitev plazme in prenehanje zlivanja.
Energija, sproščena pri fuzijski reakciji, se bo uporabljala, podobno kot danes, za proizvodnjo električne energije, kot toplota za industrijsko uporabo in verjetno tudi za proizvodnjo vodika. Ob tem je dr. Čerček poudaril, da bo poraba goriva fuzijske elektrarne izredno majhna. Elektrarna z električno močjo enega gigavata bo potrebovala približno sto kilogramov devterija in tri tone naravnega litija za celoletno delovanje za proizvodnjo približno sedem milijard kilovatnih ur električne energije.
Enakovredna termoelektrarna bi potrebovala 1,5 milijona ton premoga za enako količino energije.
Fuzijski reaktorji ne povzročajo nastanka toplogrednih plinov in drugih snovi, ki škodljivo vplivajo na okolje in povzročajo klimatske spremembe. Nevtroni, ki se sproščajo med fuzijsko reakcijo, obsevajo in aktivirajo snovi v neposredni bližini. S pazljivo izbiro teh materialov bodo lahko dosegli, da bi po odstranitvi iz reaktorja bili že približno po sto letih ponovno uporabni. Odpadki iz fuzijskih elektrarn tako ne bodo v breme prihodnjim generacijam.
Poglavitne prednosti fuzijske elektrarne so torej, kot jih je povzel dr. Čerček, naslednje: enakomerna razprostranjenost goriva v svetu, praktično neizčrpne količine goriva, varno obratovanje in dejstvo, da tovrstne elektrarne ne povzročajo emisij ogljikovega dioksida, kar je izjemna prednost v primerjavi s fosilnimi gorivi. Kot slabost pa je omenil, da gre pri fuzijskih elektrarnah za izjemno znanstveno in tehnološko zahtevnost, kar zahteva tudi visoke investicijske vložke.
Sicer pa bodo fuzijske elektrarne primerne predvsem za osnovno pokrivanje velikih energetskih potreb gosto naseljenih in industrijskih področij. Primerne bodo tudi za pridobivanje vodika za potrebe energetskih sistemov, ki bodo temeljili na vodiku kot viru energije. In kako je z možnostjo, da bi Slovenija imela fuzijsko elektrarno? »Danes vemo, da bodo fuzijske elektrarne zelo velike, z zmogljivostjo gigavata ali celo več. Zato obstaja majhna verjetnost, da bi nekoč imeli svojo fuzijsko elektrarno, lahko pa jo bo imelo več držav skupaj. In če bi se tako dogovorile, bi lahko bila ena od možnih lokacij tudi v Sloveniji,« meni dr. Čerček.
Fuzija je proces, ki daje energijo Soncu in drugim zvezdam.
Poskusni fuzijski reaktor ITER, ki ga gradijo na jugu Francije, temelji na uspešnem mednarodnem sodelovanju in široki paleti različnih tehnoloških raziskovalno-razvojnih projektov. ITER bo lahko 6 minut proizvajal 400 MW fuzijske moči, kar se bo lahko pozneje podaljšalo do stacionarnega obratovanja. Njegov namen je dokazati znanstvene in tehnične možnosti uporabe fuzije v miroljubne namene, in sicer s tem, da bo omogočal nadzorovano zgorevanje devterij-litijeve plazme pri stacionarnih razmerah in obvladovanje tehnologije, ki je bistvena za delovanje reaktorja v sistemu elektrarne.
V skladu z Uredbo o mejnih vrednostih svetlobnega onesnaževanja okolja, ki jo je Slovenija sprejela med prvimi članicami EU, mora Eles prenoviti zunanjo razsvetljavo vseh 22 razdelilnih transformatorskih postaj in poslovnega objekta na Hajdrihovi v Ljubljani. Celovita prenova zunanje razsvetljave mora biti končana najpozneje do konca leta 2015, vsaj 50-odstotni delež svetilk pa je treba zamenjati že do konca leta 2012. Po prvih ocenah bo strošek za prenovo znašal približno 472 tisoč evrov, na Elesu pa ocenjujejo, da se bo investicija zaradi prihrankov pri porabi električne energije povrnila v dobrih desetih letih.
Uredba, ki jo je Slovenija med prvimi članicami EU sprejela leta 2007 in v lanskem letu sprejela še nekatere spremembe, je namenjena varstvu narave pred škodljivim delovanjem svetlobnega onesnaževanja, varstvu bivalnih prostorov pred motečo osvetljenostjo zaradi razsvetljave nepokritih površin, varstvu ljudi pred bleščanjem, varstvu astronomskih opazovanj pred sijem neba in zmanjšanju porabe električne energije virov svetlobe, ki povzročajo svetlobno onesnaževanje. Na zunanjih površinah zato določa le uporabo zastrtih svetilk, pri katerih svetlobni tok ne sega nad vodoravnico, z njo pa je omejena tudi poraba električne energije, namenjene osvetljevanju zunanjih površin. Govorimo o stalni nočni razsvetljavi, medtem ko za delovno razsvetljavo veljajo nekoliko drugačna določila.
- Energetski potencial reke Mure, večer 2.4.2013, glej str. 1 in 2.
- Južni tok plina (ruski) spada v dolgoročni plan.
- Nadaljevati ČHE Kozjak 2 x 220 MVA.
- Izgradnja TE Trbovlje na plin 600 MW.
- Izgradnja TE Brestanica na plin 600 MW.
- Izgradnja daljnovodov – omrežja, je tudi potrebno misliti.
Preverjamo tudi možnost partnerskega sodelovanja pri financiranju gradnje projekta s HSE, GEN ali kom drugim. Vsekakor bo za izgradnjo ČHE Kozjak organizirana družba, v kateri bodo imele DEM najmanj 51% delež. V prihodnjih tednih bodo DEM na predvideni lokaciji ČHE, na Kolarjevem vrhu, opravile še nekatera raziskovalna dela, katerih rezultate bodo uporabili za geotehničnih vhodnih podatkov. Potrebno bo presoja podrobnih rešitev predlaganega koncepta akumulacijskega jezera, tlačnega rova in strojnice ter za nadaljnje projektiranje. Se pa DEM pri projektu soočajo z izrazitim odporom prebivalcev na načrtovani trasi DV 400 KV, ki bi ČHE povezal z RTP Dogoše 400 KV. Ti so se združili v Ekološko društvo Kozjak – Dragučova in zoper projekt sprožili tudi spor pred EU komisijo, saj so prepričani, da država pri sprejemanju DPN ni upoštevala vseh deležnikov v postopku, kot najverjetneje tudi ne, zakonodaje. Nekako se bo ta problem že rešil v obojestransko korist.
S FUZIJO DO VARNIH ELEKTRARN BREZ EMISIJ
50 odstotkov energijskih potreb EU. Po pričakovanju naj bi se ta delež leta 2030 povečal na približno 70 odstotkov, predvsem na račun nafte. V teh razmerah so zanesljivi in trajnostni viri energije še toliko bolj pomembni. Zato evropski raziskovalci razvijajo okoljsko sprejemljive, varne in trajnostne energetske tehnologije. Ena izmed takih tehnologij je tudi fuzija, ki bo v prihodnosti dala možnost za varno in okoljsko sprejemljivo proizvodnjo velikih količin energije z bogatimi in široko porazdeljenimi viri goriva.
RAZVOJ FUZIJE KOT TEHNOLOGIJE PRIHODNOSTI
Po besedah dr. Čerčka je fuzija proces, ki daje energijo Soncu in drugim zvezdam. Jedra lahkih atomov se zlijejo in pri tem sprostijo energijo. Težnostne sile v središču Sonca omogočajo zlivanje pri temperaturah okrog deset milijonov stopinj Celzija. Plini pri tako visokih temperaturah preidejo v plazmo - stanje, kjer so elektroni popolnoma ločeni od atomskih jeder (ionov). Plazma je četrto agregatno stanje snovi in ima posebne lastnosti. Študij teh je v žarišču raziskav fizike plazme. Čeprav je plazma na Zemlji precej nenavaden pojav, pa je več kot 99 odstotkov snovi v vesolju v obliki plazme.
Dr. Milan Čerček, vodja Raziskovalne enote Slovenske fuzijske asociacije.
Zlivanje jeder devterija in tritija, dveh izotopov vodika, je osnova prve generacije fuzijskih reaktorjev. Druge fuzijske reakcije bi namreč zahtevale še višje temperature. Devterij se nahaja v naravi in ni radioaktiven. Pridobimo ga lahko iz vode, saj je v enem kubičnem metru vode povprečno 35 gramov devterija. Tritija ni v naravi, lahko pa ga proizvedemo v fuzijskem reaktorju iz litija, ki je v naravi pogost element v različnih spojinah. Pri fuzijski reakciji se sprostita delec alfa (helijevo jedro) in visokoenergijski nevtron.
Nevtron lahko zapusti plazmo, ker je električno nevtralen, in se upočasni v oblogi, ki obdaja plazmo in vsebuje litij. V oblogi se litij spremeni v tritij, ki se vrne v plazmo kot gorivo. Nevtron odda precejšen del energije v obliki toplote, ki se lahko uporabi za proizvodnjo vodne pare. Para nato poganja turbine za proizvodnjo električne energije. Za letne potrebe mesta z milijon prebivalci po električni energiji bi zadoščala količina goriva, ki bi jo lahko pripeljal manjši tovornjak.
Fuzijski reaktor je kot plinski gorilnik, pri katerem vbrizgano gorivo zgori, je nazorno pojasnil dr. Čerček. V reakcijski posodi je v vsakem trenutku zelo malo goriva, približno en gram devterija in tritija v prostornini tisoč kubičnih metrov. Ker gorivo stalno izgoreva, se v primeru, da je dotok novega goriva oviran, zlivanje jeder ustavi. Vsaka nepravilnost delovanja reaktorja ima za posledico ohladitev plazme in prenehanje zlivanja.
Energija, sproščena pri fuzijski reakciji, se bo uporabljala, podobno kot danes, za proizvodnjo električne energije, kot toplota za industrijsko uporabo in verjetno tudi za proizvodnjo vodika. Ob tem je dr. Čerček poudaril, da bo poraba goriva fuzijske elektrarne izredno majhna. Elektrarna z električno močjo enega gigavata bo potrebovala približno sto kilogramov devterija in tri tone naravnega litija za celoletno delovanje za proizvodnjo približno sedem milijard kilovatnih ur električne energije.
Enakovredna termoelektrarna bi potrebovala 1,5 milijona ton premoga za enako količino energije.
Fuzijski reaktorji ne povzročajo nastanka toplogrednih plinov in drugih snovi, ki škodljivo vplivajo na okolje in povzročajo klimatske spremembe. Nevtroni, ki se sproščajo med fuzijsko reakcijo, obsevajo in aktivirajo snovi v neposredni bližini. S pazljivo izbiro teh materialov bodo lahko dosegli, da bi po odstranitvi iz reaktorja bili že približno po sto letih ponovno uporabni. Odpadki iz fuzijskih elektrarn tako ne bodo v breme prihodnjim generacijam.
Poglavitne prednosti fuzijske elektrarne so torej, kot jih je povzel dr. Čerček, naslednje: enakomerna razprostranjenost goriva v svetu, praktično neizčrpne količine goriva, varno obratovanje in dejstvo, da tovrstne elektrarne ne povzročajo emisij ogljikovega dioksida, kar je izjemna prednost v primerjavi s fosilnimi gorivi. Kot slabost pa je omenil, da gre pri fuzijskih elektrarnah za izjemno znanstveno in tehnološko zahtevnost, kar zahteva tudi visoke investicijske vložke.
Sicer pa bodo fuzijske elektrarne primerne predvsem za osnovno pokrivanje velikih energetskih potreb gosto naseljenih in industrijskih področij. Primerne bodo tudi za pridobivanje vodika za potrebe energetskih sistemov, ki bodo temeljili na vodiku kot viru energije. In kako je z možnostjo, da bi Slovenija imela fuzijsko elektrarno? »Danes vemo, da bodo fuzijske elektrarne zelo velike, z zmogljivostjo gigavata ali celo več. Zato obstaja majhna verjetnost, da bi nekoč imeli svojo fuzijsko elektrarno, lahko pa jo bo imelo več držav skupaj. In če bi se tako dogovorile, bi lahko bila ena od možnih lokacij tudi v Sloveniji,« meni dr. Čerček.
Fuzija je proces, ki daje energijo Soncu in drugim zvezdam.
Poskusni fuzijski reaktor ITER, ki ga gradijo na jugu Francije, temelji na uspešnem mednarodnem sodelovanju in široki paleti različnih tehnoloških raziskovalno-razvojnih projektov. ITER bo lahko 6 minut proizvajal 400 MW fuzijske moči, kar se bo lahko pozneje podaljšalo do stacionarnega obratovanja. Njegov namen je dokazati znanstvene in tehnične možnosti uporabe fuzije v miroljubne namene, in sicer s tem, da bo omogočal nadzorovano zgorevanje devterij-litijeve plazme pri stacionarnih razmerah in obvladovanje tehnologije, ki je bistvena za delovanje reaktorja v sistemu elektrarne.
V skladu z Uredbo o mejnih vrednostih svetlobnega onesnaževanja okolja, ki jo je Slovenija sprejela med prvimi članicami EU, mora Eles prenoviti zunanjo razsvetljavo vseh 22 razdelilnih transformatorskih postaj in poslovnega objekta na Hajdrihovi v Ljubljani. Celovita prenova zunanje razsvetljave mora biti končana najpozneje do konca leta 2015, vsaj 50-odstotni delež svetilk pa je treba zamenjati že do konca leta 2012. Po prvih ocenah bo strošek za prenovo znašal približno 472 tisoč evrov, na Elesu pa ocenjujejo, da se bo investicija zaradi prihrankov pri porabi električne energije povrnila v dobrih desetih letih.
Uredba, ki jo je Slovenija med prvimi članicami EU sprejela leta 2007 in v lanskem letu sprejela še nekatere spremembe, je namenjena varstvu narave pred škodljivim delovanjem svetlobnega onesnaževanja, varstvu bivalnih prostorov pred motečo osvetljenostjo zaradi razsvetljave nepokritih površin, varstvu ljudi pred bleščanjem, varstvu astronomskih opazovanj pred sijem neba in zmanjšanju porabe električne energije virov svetlobe, ki povzročajo svetlobno onesnaževanje. Na zunanjih površinah zato določa le uporabo zastrtih svetilk, pri katerih svetlobni tok ne sega nad vodoravnico, z njo pa je omejena tudi poraba električne energije, namenjene osvetljevanju zunanjih površin. Govorimo o stalni nočni razsvetljavi, medtem ko za delovno razsvetljavo veljajo nekoliko drugačna določila.