Newsy

W Polsce powstaje centrum materiałów przyszłości. Dzięki niemu nasz kraj może się stać liderem na rynku reaktorów jądrowych chłodzonych gazem

2018-03-14  |  06:10

Polska ma szansę zostać liderem w opracowywaniu materiałów przyszłości. Już niedługo w Świerku ma powstać Centrum Doskonałości NOMATEN, które będzie opracowywać nowe materiały na potrzeby chemii, radiofarmaceutyków czy przemysłu jądrowego. W centrum będą badane materiały odporne na ekstremalne warunki pracy przy wykorzystaniu m.in. symulacji komputerowych. Jednocześnie dzięki tak opracowanym materiałom technologia reaktorów HTR mogłaby się stać polską specjalnością. Dodatkowo energetyka jądrowa pozwoliłaby zmniejszyć import gazu i dostarczałaby energię oraz ciepło.

– Celem projektu jest opracowanie ośrodka, który zajmowałby się badaniami w zakresie nowych materiałów pracujących w ekstremalnych warunkach – wysokich temperaturach, promieniowaniu i korozji – zarówno dla energetyki jądrowej, jak i dla współczesnej chemii i przemysłów energetycznych. Wreszcie możemy opracowywać materiały dla nowych generacji reaktorów jądrowych, które będą produkować albo energię, albo ciepło w Polsce – mówi w rozmowie z agencją Newseria Innowacje prof. dr hab. Jacek Jagielski, dyrektor Departamentu Fizyki Materiałów w Narodowym Centrum Badań Jądrowych.

Materiały odporne na ekstremalne warunki pracy, wytrzymałe, odporne na korozję, wysokie temperatury i promieniowanie są niezbędne m.in. przy konstrukcji reaktorów jądrowych nowych generacji i reaktorów termojądrowych, także w przemyśle kosmicznym. Jak podkreśla ekspert, nowo powstały ośrodek pozwoli nie tylko na wymyślanie optymalnego materiału i znalezienie dla niego odpowiedniego zastosowania.

– Chcemy zacząć od symulacji komputerowych, które umożliwią przewidzenie, w jaki sposób dany materiał zareaguje na ekstremalne środowisko, takie jak rdzeń reaktora albo wnętrze instalacji chemicznej. Na tej podstawie będziemy próbowali stworzyć komputerowy model materiału, który umożliwi przewidzenie, w jaki sposób będzie się zmieniała jego struktura. Kiedy nabierzemy zaufania do tego, że ta struktura jest już w poprawny sposób opisana, zaczniemy za pomocą modeli konstytutywnych i metod elementów skończonych symulować jego własności mechaniczne – tłumaczy prof. Jacek Jagielski.

Oprócz symulacji komputerowych naukowcy będą wykorzystywać różne metody analityczne, które pozwolą zbadać strukturę materiału i własności funkcjonalne, np. wytrzymałość czy odporność. Dodatkowo materiały będą miały własności, które będzie można przewidzieć w okresie eksploatacji, przy instalacjach jądrowych nawet na okres 60–100 lat. Wytypowano już pierwszy materiał, nad którym będą pracować naukowcy.

– Nowe stopy na bazie niklu mają szanse na wysokotemperaturowe zastosowania. Z jednej strony są odporne na wysokie temperatury, z drugiej strony na defektowanie radiacyjne, dlatego mogą znaleźć zastosowanie np. w wymiennikach ciepła albo w turbinach zasilanych reaktorami HTR – mówi ekspert NCBJ.

Zapotrzebowanie na takie materiały jest ogromne, m.in. w branży chemicznej, gdzie nośnikiem ciepła jest para wodna o temperaturze 450–550 st. C. Dlatego projekt NOMATEN jest bezpośrednio związany z Polskim Programem Energetyki Jądrowej i programem budowy reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem, tzw. HTR.

– To w tej chwili jedyna technologia jądrowa umożliwiająca produkowanie pary technologicznej o temperaturze 550 st. C, która jest podstawą przemysłu chemicznego. Celem jest uniezależnienie się od dostaw gazu – gdyby zastąpić instalacje opalane gazem czy węglem reaktorami jądrowymi, moglibyśmy ograniczyć import gazu o 25 proc., a jednocześnie technologia reaktorów HTR mogłaby się stać polską specjalnością w UE – przekonuje prof. Jagielski.

Energetyka jądrowa zdaniem eksperta jest Polsce niezbędna. Przepisy Unii Europejskiej nakazują ograniczenie emisji dwutlenku węgla do 550 g/kWh. Taka emisja jest niemożliwa do osiągnięcia w blokach węglowych nawet przy ich wysokiej sprawności.

– Albo natychmiast zaczniemy uzupełniać produkcję energii z węgla za pomocą technologii bezemisyjnych, żeby zejść na średnią wartość poniżej 550 g, albo będziemy płacić wysokie kary za emisję dwutlenku węgla, zamkniemy wszystkie elektrownie węglowe i postawimy bloki opalane gazem importowanym z Rosji. Jeżeli chcemy mieć prąd w gniazdku, musimy wybrać jedną z tych dróg, a moim zdaniem najbardziej racjonalna jest energetyka jądrowa – podsumowuje prof. dr hab. Jacek Jagielski.

Czytaj także

Kalendarium

Transport

Resort cyfryzacji: sieć 5G spowoduje boom w rozwoju internetu rzeczy. Skorzysta na tym biznes i inteligentne miasta

Sieć 5G, której komercyjne wdrożenie w Polsce zbliża się dużymi krokami, spowoduje prawdziwy boom w rozwoju internetu rzeczy. – Umożliwi ona obsługę nawet miliona urządzeń na kilometr kwadratowy – mówi wiceminister cyfryzacji Wanda Buk. To przełoży się na upowszechnienie takich usług jak telemedycyna czy rozwiązania smart city. Dzięki urządzeniom komunikujących się ze sobą w czasie rzeczywistym służby i włodarze miast zyskają też dane niezbędne do zarządzania nowoczesną metropolią.

Nauka

Rząd i największe światowe koncerny zapowiadają walkę z plastikiem. To coraz większe zagrożeniem dla życia na Ziemi

Europejczycy co roku wytwarzają 25 mln ton odpadów z tworzyw sztucznych. Tylko niecałe 30 proc. jest zbieranych i poddanych recyklingowi. Na świecie do mórz i oceanów każdego roku trafia nawet 8 mln ton plastiku. W tym tempie już w 2050 roku liczba plastikowych odpadów mogłaby być większa niż ryb. Katastrofy może udać się uniknąć. Na rynku pojawia się coraz więcej biodegradowalnych opakowań czy sztućców. W połączeniu z większą odpowiedzialnością producentów, nowoczesnymi urządzeniami do recyklingu i zapowiedziami zmian w przepisach ilość plastiku uda się zredukować. 

MWC19

Ochrona środowiska

Energetyka potrzebuje innowacyjnych i zielonych rozwiązań. Najczęściej tworzą je młode firmy

Rozwiązania proponowane przez start-upy i młode firmy są szansą na zwiększenie innowacyjności w energetyce. Bardziej elastyczne i nowatorskie podejście do problemu niż w przypadku wielu koncernów energetycznych pomaga im szybciej i precyzyjniej odpowiadać na największe wyzwania w branży, czyli m.in. potrzebę magazynowania energii z odnawialnych źródeł czy poprawy jakości powietrza. Coraz więcej dużych firm decyduje się wspierać start-upy i współpracować z nimi nad nowymi rozwiązaniami. W przypadku InnoEnergy jednym ze sposobów poszukiwania obiecujących technologii jest międzynarodowy konkurs PowerUp!.

 

Internet

Polska administracja szybko się cyfryzuje, jednak brakuje rozwiązań wpisujących się w trend e-demokracji. Na wybory przez internet Polska nie jest jeszcze gotowa

W obszarze cyfrowych usług publicznych Polska zajmuje dopiero 24. miejsce na 28 europejskich krajów. Choć blisko 90 proc. polskich przedsiębiorstw przynajmniej raz skorzystało z e-administracji, a podobna grupa użytkowników e-administracji pozytywnie ocenia załatwianie spraw przez internet, w kwestii wykorzystania e-usług w sektorze publicznym mamy wiele do nadrobienia. Brakuje rozwiązań wpisujących się w trend e-demokracji, problemem jest też przekazywanie cyfrowych danych miedzy urzędami. Na e-wybory Polska nie jest jeszcze gotowa – ocenia Michał Boni, były minister cyfryzacji.