Ondřej Novák: Jádro jako sůl v energetickém království

Foto: Ondřej Novák během výuky, listopad 2019.

Ondřej Novák působí jako výzkumný pracovník na Katedře jaderných reaktorů na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské na ČVUT v Praze. V rozhovoru prozrazuje, že jádro ho přitahovalo už na gymnáziu: „...iracionálně se mi líbily jaderné elektrárny... zpětně viděno se mi na tom asi moc líbilo to spojení jaderné fyziky se špičkovou technikou, strojařinou a energetikou.“

V akademickém roce 2018/2019 Ondřej vyjel na šest měsíců jako stipendista Fulbrightova programu na Department of Nuclear Reactors na University of Tennessee ve městě Knoxville. Dnes kromě výzkumu také učí základy atomové fyziky, vede na reaktoru kurzy pro zahraniční studenty a pevně říká, že výběr mezi obnovitelnými zdroji a jádrem je špatně formulovanou otázkou. Do budoucna musíme spíš počítat s jejich spoluprací: „Ideální energetika, třeba pro Českou republiku, je založená na kombinaci jádra a obnovitelných zdrojů energie.“

S Ondřejem Novákem hovořil Ladislav Loukota ze stránky Vědátor. Rozhovor je osmnáctým dílem seriálu příběhů k 30. výročí Fulbrightovy komise. Videozáznamy najdete začátkem každého měsíce na našem YouTube kanále a Facebooku. Rozhovor vznikl ještě před ruskou invazí na Ukrajinu.

Jaká je budoucnost jádra? Občas mám dojem, že někteří lidé čekají buď vyřazení jádra obnovitelnými zdroji, nebo brzký příchod fúze.

Ohledně budoucnosti jádra je těžké s jistotou v dnešním světě něco tvrdit. Racionální výhled je ale velmi pozitivní. Fúze v komerční formě jistě nedorazí do konce mého života. Troufám si odhadnout, že pokud dorazí ekonomicky přijatelná forma do konce století, tak to bude velké překvapení. Obnovitelné zdroje ve světové energetice nedokáží kompletně nahradit současné energetické potřeby, a to hlavně z důvodu nedostatku v oblasti technologií dlouhodobého skladování a společenské akceptovatelnosti (tady to nebudujte, raději to postavte u sousedů). Skladovat energii z léta na zimu stále neumíme tak, aby to dávalo ekonomicky smysl. Vize transformace současné energetiky na energetiku postavenou čistě na větru a slunci je velmi ekonomicky a technicky náročná a ani Německo, technologický lídr a ekonomicky velmi bohatá země, takovou transformaci nezvládá.

Snaha o zapojení většího podílu OZE (obnovitelných zdrojů energie) do sítě je zatím spojená s nárůstem využití plynu a uhlí jako zálohy a s problémy v rozvodné síti. Z pohledu CO2 je na tom Německo velmi špatně. I přes urputnou snahu tak Německo lze řadit po bok ČR a Polska z pohledu emisí, spíše než mezi země s nízkými emisemi, jako jsou třeba Francie a severské státy (viz např. přehled zde). Státy využívající jadernou energetiku jsou na tom z pohledu klimatických dopadů výrazně lépe. Formulace rozhodnutí v transformaci energetiky jako buď jádro, nebo OZE je naprosto špatná. Někdy je motivovaná plynovou lobby (která ví, že samotné OZE nemohou fungovat) či ideologickým odmítáním jádra. Budoucnost energetiky 21. století je právě v kombinaci OZE a jádra. Vzájemně se mohou tyto technologie dokonale doplňovat a rychle a za rozumné peníze nám mohou pomoci dosáhnout uhlíkové neutrality v blízkém časovém horizontu.

Navíc pro zemi jako je ČR ani jiné cesty není. Obnovitelné zdroje v dostatečné kapacitě na zimní období na českém území z politických a společenských důvodů nevzniknou. A argumentace o dovozu energie ze zahraničí neobstojí, protože podobnou vizi o dovozu ze zahraničí má většina okolních evropských států, takže v roce 2040 nebude odkud energii zvláště v zimních měsících dovážet. Jako člověk, který dlouhodobě energetiku sleduje a rozumí technickým aspektům, mohu konstatovat, že jádro má velkou budoucnost. Ale vždy se mohou najít králové, kteří zakáží používat v království sůl.

Foto: Ondřej pracuje společně s kolegyněmi na jaderném reaktoru VR-1, červen 2020.

Často diskutovanými novými typy jaderných elektráren jsou malé modulární vize jako americký NuScale. Účastní se jejich vývoje i Česko? Jak se vedle takových technologií jeví projekty jako dostavba Temelína?

Malé modulární reaktory se zkoumají a vyvíjejí i v České Republice. Máme vlastní koncepty a spolupracujeme i na vývoji těch zahraničních. Malé reaktory nejsou nějaká převratná novinka, historicky bylo mnoho menších reaktorů v provozu. Jen technický vývoj umožňoval stavět větší jednotky, které vycházejí z hlediska nákladů na instalovaný výkon zatím lépe. Představa, že kompletně upustíme od stavby velkých bloků a budeme stavět pouze malé, je zatím mylná. Velký blok má své výhody hlavně z hlediska technického a energetického a na rozdíl od SMR (malé modulární reaktory) jsou k dispozici na komerčním trhu. Pokud se bavíme konkrétně o stavbách na lokalitách Temelín a Dukovany z hlediska lokality samotné, dává větší smysl stavět v těchto lokalitách velké nebo střední bloky než malé.

Takže tam bych zatím viděl spíše stavbu velkých bloků. Pokud se ptáte na otázku, zda má smysl stavět velké bloky, když budou brzy dostupné snad komerčně i menší, tak stále ano. Musíme začít stavět nové bloky co nejdříve. Z hlediska energetiky bylo pozdě už včera. Navíc nevíme, kdy budou ty malé komerčně k dispozici a za jakou cenu, takže nemůžeme riskovat, že nebudeme mít dostatečnou kapacitu výroby energie v budoucnu.

Je české zalíbení v jádru spíše tuzemské hobby, nebo s další výstavbou jaderných elektráren počítají i další, významnější státy?

Spíše bych řekl, že je pár evropských zemí, které se jádru brání, zbytek světa ale přistupuje k jádru velmi pozitivně. Jakmile země dojdou jisté úrovně technické a ekonomické síly, začnou se o jádro intenzivně zajímat. Jasnou ukázkou jsou rozvíjející se ekonomiky, jako jsou Čína a Indie, které se jádru věnují. Pozadu nejsou ani státy na technologické špici. Například USA v současné době výrazně investují do malých modulárních reaktorů, a to nejen do konceptů brzy nasaditelných, tlakovodních, ale také do konceptů, které řadíme do generace 4. V USA navíc neinvestuje jen stát. Hodně peněz investuje i soukromý sektor. Lze říci, že USA opět šláply do rozvoje jádra, hlavně ve výzkumné oblasti. Stavba většího počtu jaderných elektráren jistě přijde, až USA přestane využívat levný plyn, který vede k nízkým cenám elektrické energie. V Rusku přistupují k rozvoji a využívání jádra také velmi intenzivně, jen na rozdíl od USA volí jiný model financování.

V Evropě není Česká republika v oblasti podpory jádra osamocena. Rozvoj podporuje velká část evropských zemí jako např. Francie, Polsko, Maďarsko, Slovensko, Velká Británie a mnohé další. 

Foto: Ondřej a kolegyně Lenka Frýbortová při online výuce z reaktoru VR-1 na střední školy (pořad Vrabec letí do škol), listopad 2020.

Tím se dostáváme i k vašemu studijnímu pobytu s Fulbrightovým stipendiem. Co jste se o jádře naučil v USA a kde jste tam přesně pobýval?

Pobýval jsem na Univerzitě v Knoxville, ve státě Tennessee, kde jsem se věnoval výpočtům rychlých přechodových procesů v jaderných reaktorech. Odborné vedení tamních kolegů, speciálně profesora Ivana Maldonada bylo velmi přínosné. Samozřejmě velmi zajímavé byly celková zkušenost a možnost poznat cizí akademické prostředí a jinou kulturu.

Významnou velmocí co do jaderných elektráren je také Francie a třeba Rusko. Proč jste tedy vyrazil právě do USA?

Při výběru místa výjezdu hraje velkou roli konkrétní osoba akademika, který pobyt v zahraničí vede. Profesor Maldonado je kapacita v oboru, navíc se jeho tým věnuje vývoji výpočetních kódů. V Rusku ani ve Francii jsem neměl možnost navázat takovou spolupráci, a navíc je mi americké prostředí kulturně příjemnější.

Foto: Ondřej a Ivan Maldonado, vedoucí jeho stáže na univerzitě v Knoxville. V pozadí budova „rektorátu“ univerzity, podzim 2018.

Jaké největší rozdíly mezi českou a zahraniční vědou vašeho oboru vnímáte?

Myslím, že jsou si dost podobné, a nelze říci, že by to tu bylo horší. Máme tu skvělé výzkumné týmy a vědce, stejně tak i průměrné a mizerné. Velkým benefitem českého jaderného výzkumu je velmi rozvinutá a kvalitní experimentální výzkumná infrastruktura, kterou nám může mnoho kolegů ze zahraničí závidět.

Máme tři výzkumné jaderné reaktory, mnoho výborně vybavených laboratoří, systém sdílení infrastruktury a bezplatného otevřeného přístupu a všude v těchto laboratořích se nachází zkušení lidé, kteří rádi pomohou. Rozdíl vidím hodně ve financování. V České republice se stále nedaří dostatečně rozvíjet zájem průmyslu o výzkumné aktivity. Je to ale možná dáno strukturou ekonomiky. Velký problém vidím v naprosto děsném podfinancování vysokých škol, kde je kvalitní výuka v podstatě dotována z jiných činností. A tyto peníze potom buď chybí v platech, nebo se to odráží na vytížení pedagogů-vědců a výzkumné efektivitě.

Co vás přivedlo k zájmu o reaktorovou fyziku a jádro jako takové? Asi se dá říct, že zejména po roce 2011 nemá řada lidí jádro zrovna v oblibě.

Já jsem měl jasno už někdy na gymnáziu, iracionálně se mi líbily jaderné elektrárny. Něco jako když je někdo fanda tramvají. Zpětně viděno se mi na tom asi moc líbilo to spojení jaderné fyziky se špičkovou technikou, strojařinou a energetikou. A tenhle zájem mi vydržel. Dnes, po delší době studia vím, že není důvod jadernou energetiku nemít rád a nedůvěřovat té technologii samotné.

Co významného by mělo zaznít o vašem oboru, ale obvykle nezaznívá?

Jaderné inženýrství není jen jaderná elektrárna, je tam mnoho témat a práce, které neznamenají, že musíte automaticky pracovat na elektrárně. Jaderná energetika se často staví do protikladu k obnovitelným zdrojům. Ideální energetika, třeba pro Českou republiku, je založená na kombinaci jádra a OZE. Jaderná energetika není nijak víc nebezpečná. Na jednotku vyrobené energie umře přibližně stejné nebo i menší množství lidí, než je tomu u výroby energie z vody, větru či Slunce, a to i když započítáme jaderné nehody.

Foto: Ondřej během výuky studentů na jaderném reaktoru VR-1, listopad 2021.

 

Zdroj: Komise J. Williama Fulbrighta

Článek vyšel v červenci 2022 v rámci blogu Komise J. Williama Fulbrighta s názvem Fulbright Reality Czech.