Jak sladit zájmy státu a obcí?

V souvislosti s přípravou nového jaderného zdroje v Temelíně se nastoluje stále častěji otázka, kam s budoucím vyhořelým palivem z našich jaderných elektráren. Bude palivo využité v reaktorech odpadem nebo surovinou pro další energetické využití v nových typech jaderných reaktorů? V každém případě bude potřebné připravit lokalitu pro výstavbu hlubinného úložiště, které by mělo být uvedeno do provozu v roce 2065.

Využití uranu v tlakovodním reaktoru

Pokud hovoříme o produkci odpadů při výrobě elektřiny z jádra, je nutno si v prvé řadě uvědomit, že těchto odpadů je velmi malé množství. Roční vsázka paliva do 1000 MW reaktoru obsahuje necelých 20 tun obohaceného uranu, stejné množství se tedy z reaktoru vyváží jako vyhořelé jaderné palivo. Naproti tomu obdobná produkce energie v uhelné elektrárně by vyžadovala přes 3,5 mil. tun kvalitního uhlí, elektrárna by vypustila do ovzduší minimálně 6,5 mil. tun CO2 a vyprodukovala by 300 tis. tun popílku. Z našich dvou jaderných elektráren vznikne ročně necelých 100 tun vyhořelého jaderného paliva a přibližně 500 tun zpevněných nízkoaktivních odpadů. Jaderné palivo je po vyjmutí z reaktoru obvykle 4-6 let skladováno v bazénu hlavního výrobního bloku přímo v reaktorové hale a poté je přemístěno do suchého skladu, kde je umístěno ve skladovacích obalových souborech. Skladování je zvládnutá, dlouhodobě ověřená a prakticky bezodpadová technologie. V JE Dukovany je provozován od roku 1995 sklad vyhořelého jaderného paliva s kapacitou 600 tun, v roce 2008 byl zkolaudován nový sklad s kapacitou 1340 tun. Obdobný sklad s kapacitou 1370 tun je připravován pro JE Temelín. Skladování je předstupněm pro další návazné operace. Obvyklá doba skladování vyhořelého jaderného paliva před jeho uložením je několik desítek let a současné trendy navrhují další prodloužení této doby.

Pohled na sklad VJP v JE Dukovany

O tom, zda budeme vyhořelé jaderné palivo považovat za odpad nebo za budoucí surovinu, rozhoduje řada okolností ekonomických, technologických i politických. Při tom ve všech těchto oblastech dochází ke změnám a vývoji v čase, takže náš dnešní pohled může být odlišný od pohledu budoucího. Jak je vidět z přiloženého schématu, v současných jaderných reaktorech se energie uranu využívá jen z části. V uvedeném případě je využito jen cca 4,5 % energetického potenciálu vsázky. Pokud vezmeme v úvahu původní zdrojové množství přírodního uranu, je využití energetického potenciálu ještě mnohem nižší, méně než 1 %. Současné lehkovodní reaktory používají uran mírně obohacený izotopem uranu 235, který je štěpitelný tepelnými neutrony a kterého je v přírodním uranu pouze 0,71 %. Ochuzený uran, který obsahuje pouze cca 0,3 % štěpitelného uranu 235, zůstává obvykle u dodavatelů obohacovacích prací a obdobně jako nevyužitý uran z vyhořelého jaderného paliva může být použit v rychlých (množivých) reaktorech. Tyto reaktory dokáží přeměňovat uran 238 na plutonium 239, které je opět štěpitelné ve stávajících typech reaktorů. Pokud produkují plutonia více než spotřebují, označují se jako množivé. Komerční nasazení rychlých reaktorů se předpokládá až po roce 2030. Jejich technologie a provoz jsou mnohem náročnější, než je tomu u stávajících systémů. Podle zvolené technologie a způsobu provozu mohou rychlé reaktory zvýšit využití uranu více než 50 krát. Stávající těžitelné zdroje uranu, které se odhadují na 10 mil. tun, by postačovaly při současné roční světové spotřebě uranu kolem 70 tis. tun na cca 150 let, při nasazení rychlých reaktorů by se pak tato doba zvýšila až na cca 7500 let. K tomu je potřeba připočíst zhruba 4,5 mil. tun těžitelných zdrojů thoria, které, podobně jako uran 238, lze přeměnit na štěpitelný uran 233 v epitermálních a rychlých reaktorech. Tím se doba využívání těchto zdrojů posouvá přes hranici 10 000 let. Dalším zdrojem použitelným pro výrobu štěpitelného plutonia je pak výše zmíněný ochuzený uran. Tím se tedy dostáváme k otázce, kdy přijde na řadu uran z vyhořelého jaderného paliva? Naznačená situace však nemusí být tak jednoduchá, jak vypadá. Jak už jsem uvedl, technologie a provoz rychlých reaktorů jsou mnohem náročnější než v případě těch současných. Přitom jako rychlé jsou tyto reaktory označovány pro použití rychlých nezpomalených neutronů, nikoliv proto, že dokáží rychle vyrábět nové palivo. Doba potřebná pro vytvoření další nové vsázky (doba zdvojení) se může pohybovat v rozsahu 15-20 let. Perspektiva, že tyto reaktory budou produkovat plutonium, které bude využíváno ve stávajících reaktorech (tzv. směsné palivo -MOX), nebude naplňována zřejmě dostatečně rychle. Vyhořelé jaderné palivo může v takovém případě sloužit jako použitelný zdroj uranu a plutonia, který překlene dobu potřebnou k rozsáhlému rozvoji rychlých reaktorů. Některé země se rozhodly přepracovávat palivo již nyní, zejména je to Francie či Japonsko. Plutonium získané z přepracování mohou využít nejen ve směsném palivu, ale pro přípravu zdrojové vsázky pro rychlý reaktor. Obě tyto země rychlé reaktory provozovaly nebo připravují jejich nové nasazení.

Roční bilance uranu pro reaktor 1000 MW

Jiné země na druhou stranu další využití vyhořelého jaderného paliva již nepředpokládají a volí jeho uložení v hlubinném úložišti (Švédsko, Finsko). V České republice máme podle vládou schválené Koncepce nakládání radioaktivními odpady a vyhořelým jaderným palivem do budoucna dostatek času k rozhodnutí. Vyhořelé palivo může být bezpečně skladováno desítky let a od roku 2065 bude v provozu hlubinné úložiště, které bude možno využít buď k přímému uložení vyhořelého paliva, nebo k uložení odpadů, které vzniknou z jeho přepracování.

Švédský kontejner pro ukládání vyhořelého jaderného paliva

Základní podmínkou pro vybudování hlubinného úložiště je nalezení lokality, která je vzhledem ke svým geologickým a dalším charakteristikám pro umístění takového zařízení vhodná. Práce na výběru vhodných lokalit pro umístění hlubinného úložiště byly prováděny již od roku 1992. SÚRAO navázala na dříve prováděné práce a v dubnu 2003 dokončila etapu hodnocení území České republiky s použitím komplexně definovaných požadavků. Hodnocení vycházelo z dostupných archivních dat a jeho cílem bylo nalézt takové lokality, které vyhovují definovaným požadavkům pro umístění tohoto úložiště a u nichž neexistuje konflikt s žádnými v současné době ověřitelnými kritérii, která by výstavbu a provoz takového zařízení vylučovala. Na základě celkového posouzení lokalit bylo pro další etapy zvoleno šest relativně vhodnějších lokalit. Jsou jimi lokality pracovně označované Čertovka - (Lubenec Blatno - Ústecký kraj), Horka (Budišov - kraj Vysočina), Březový potok (Pačejov - Plzeňský kraj), Hrádek (Rohozná - kraj Vysočina), Čihadlo (Pluhův Žďár-Lodhéřov - Jihočeský kraj) a Magdaléna (Božejovice-Vlksice - Jihočeský kraj). Na uvedených lokalitách pak byla v roce 2003 provedena základní geofyzikální měření, která umožnila zúžit plošný rozsah pro provedení podrobných geologických průzkumů. Všechny posuzované lokality byly situovány do masivů granitoidních hornin, do oblastí seismicky neaktivních, s předpokladem nekomplikované litologické povahy horninového prostředí a její stálosti i ve větších hloubkách. V rámci etapy zužování počtu lokalit výzkumu byla pro účely zúžení zájmových území hlavní pozornost věnována tektonické členitosti jednotlivých lokalit. Kromě výše uvedených lokalit byly předběžně hodnoceny i lokality v území vojenských újezdů Boletice a Hradiště.

Projektové řešení hlubinného úložiště zohledňuje potřeby jaderné energetiky ČR a uvažuje jak s prodloužením provozu stávajících jaderných elektráren, tak s produkcí vyhořelého jaderného paliva z nových jaderných bloků. Rovněž uvažuje možnost ukládání vysokoaktivní odpadů z případného přepracování vyhořelého paliva. Pro zajištění dlouhodobé bezpečnosti hlubinného úložiště je významná role ukládacího kontejneru. Na kontejner je kladena řada požadavků, mezi jinými dlouhodobá těsnost, odolnost vůči chemickému prostředí v úložišti, odolnost vůči okolnímu tlaku. Při návrhu kontejneru se může SÚRAO řídit návrhem švédsko/finského kontejneru (dvouplášťový kontejner s měděnou obálkou) či návrhem japonského ocelového silnostěného kontejneru. Konečné řešení ovlivní budoucí vlastnosti lokality a požadovaná bezpečnostní rezerva. Důležité jsou i požadavky na řešení povrchového areálu a způsob výstavby, které musí zohledňovat jak hlediska ochrany přírody a krajiny v dané lokalitě, tak i oprávněné požadavky dotčených obcí.

Možnost vybudování hlubinného úložiště a ukládání vyhořelého jaderného paliva ve vytipovaných lokalitách je vzhledem k extrémně dlouhodobému působení odpadů, nejistotám spojeným s dlouhou dobou vlivu, nemožnosti vnímat aktivitu smysly a vzhledem k emotivnímu charakteru problému („zničení lokality navždycky“) velmi citlivě vnímána občany a zastupiteli. Objevuje se požadavek, aby rozhodnutí odráželo nejen technické aspekty, ale ve stejné míře i zájmy dotčených obcí. Přitom zájmy jsou často ve vzájemném střetu, což lze překlenout pouze hledáním a vytvářením sdílených hodnot. Tento cíl je dosažitelný pouze prostředky participační demokracie, tj. zapojením všech dotčených subjektů do procesu rozhodování. Výsledkem by pak mělo být rozhodování založené na dohodě, důvěře (legitimita rozhodování). Během mnohaleté mezinárodní diskuse byla vytvořena řada dokumentů, popisující jednotlivé příklady ze zahraničí i teoretické studie rozhodovacích procesů. V roce 2009 se touto problematikou zabývaly i orgány EU.

Vytipované lokality – obce a vojenské újezdy – jejichž výběr se bude po dalším průzkumu dále zužovat

Je všeobecně známé, že neexistuje nejlepší řešení, které by bylo úspěšně aplikovatelné ve všech zemích. Každá země má svou vlastní historii, právní řády i další odlišné podmínky, dané minulými zkušenostmi, které významně odlišují jednotlivé národy. Základním principem by mělo být vytváření partnerství a hledání rovnováhy mezi zájmy státu a zájmy obcí. Kromě zajištění informovanosti a komunikace v obcích je potřeba zajistit pro obce v daných lokalitách určitou formu finanční motivace, garantovat jisté limity budoucí stavby a možnost obcí účinně participovat při konečném provádění výstavby, která bude probíhat zhruba za 40 let. Bez takovýchto záruk a motivačních nástrojů je pro občany a zastupitele obcí velmi těžké schválit průzkumnou činnost na svém území.

Pro zjištění postojů obyvatel lokalit SÚRAO zadala na jaře roku 2007 výzkum veřejného mínění. Z hlediska rozdílů mezi jednotlivými lokalitami se ukazuje především rozdílná úroveň veřejné debaty, která je v místě ve věci hlubinného úložiště vedena. Z těchto rozdílů pak zřejmě pramení mnoho odlišností například ve věci znalostí, hodnocení výhod a nevýhod úložiště, osobní angažovanosti nebo hodnocení souvisejících informací.

Veřejné mínění – souhlas s průzkumnými pracemi

V případě průzkumných vrtů v průměru za vytipované lokality pouze nepatrně převažoval nesouhlas, když ovšem toto byl důsledek výrazně převažujícího nesouhlasu v jediné lokalitě, jíž byla lokalita Pačejov. Ve čtyřech z pěti zbývajících lokalit (Rohozná, Božejovice - Vlksice, Budišov a Lodhéřov) mírně nadpoloviční většina dotázaných s průzkumnými vrty souhlasila, v lokalitě Lubenec - Blatno pak byly podíly souhlasu a nesouhlasu v podstatě vyrovnané s pouze nepatrným převisem na straně nesouhlasu.

Další postup vyžaduje transparentní a otevřený přístup státu k dotčeným obcím, definování pravidel pro budoucí fáze projektu, která by měla zahrnovat kompenzační systém, možnosti zapojení obcí a záruky (legislativní) o podmínkách dalších kroků a následných rozhodnutí.

Použitá literatura:

[1] Nuclear Energy Outlook 2008, OECD, Jouve, 2008, ISBN 978-92-64-05410-3

[2] Euratom Supply Agency, Annual report 2008, Luxembourg Publication Office of the EU, 2009, ISBN 978-92-79-12561-4

[3] Nuclear Technology Review 2009, IAEA, 2009

[4] Koncepce nakládání s RAO a VJP v ČR, usnesení vlády č. 487 ze dne 15. 5. 2002

[5] Report of the European Nuclear Safety Regulators Group, July 2009, Council of the EU, 13563/09