|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 10/2003
Energetyka w USA - Największy producent, najwięcej nuklearnej
|
|
|
Autor: opr. red.
|
Data publikacji: 06.10.2003 12:20
|
|
Stany Zjednoczone to państwo, które jest światowym liderem w zakresie produkcji energii elektrycznej w ogóle: 3,72 milionów TWh w 2000r. (26% światowego udziału, cała Europa Zachodnia 20%) oraz produkcji energii z elektrowni jądrowych: 753 893 TWh w 2000r. (31% światowego udziału, dalej Francja 16%, Japonia 12%). Stany Zjednoczone należą również do państw, które jako pierwsze w świecie rozwijały energetykę jądrową. Warto może nieco przybliżyć tego początki.
|
Jakkolwiek w pierwszych latach po II wojnie światowej nowo odkryta energia jądrowa była wykorzystywana głównie dla celów wojskowych, tj. do próbnych wybuchów jądrowych, nieco później do napędu okrętów podwodnych czy statków, pojawiło się również zainteresowanie wykorzystaniem paliwa jądrowego do wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach czy elektrociepłowniach. Decydującym czynnikiem nie była wówczas olbrzymia koncentracja energii zawartej w paliwie jądrowym (przykładowo 1 kg uranu naturalnego równoważny jest 18 tonom węgla kamiennego bądź 12 000 litrom oleju) czy podnoszone obecnie względy ekonomiczne i ekologiczne, a raczej chęć prestiżu na arenie międzynarodowej. Tak więc, pod koniec lat 1950. w wielu krajach Europy (ZSRR, Wielka Brytania, Francja), a przede wszystkim w Stanach Zjednoczonych uruchomiono pierwsze elektrownie jądrowe. Były to wówczas rozwiązania prototypowe o niewielkich mocach, a jednocześnie bardzo kosztowne. Pierwszą generację reaktorów energetycznych stanowiła grupa reaktorów o konstrukcjach przejętych po wojnie z programów wojskowych. Były to więc reaktory z moderatorem grafitowym, chłodzone wodą lub dwutlenkiem węgla, na uranie naturalnym lub słabo wzbogaconym, przystosowane do wymiany paliwa w czasie ich pracy (produkcja plutonu). Niemniej wdrożenie do powszechnego wykorzystania energii jądrowej wymagało wielu prac badawczych, m.in. polegających na budowie reaktorów eksperymentalnych, prototypowych. W tym celu np. w Stanach Zjednoczonych uruchomiono w 1949r. specjalny ośrodek badawczy Idaho National Engineering and Environmental Laboratory niedaleko Idaho Falls (stan Idaho). W ośrodku tym zbudowano i testowano ogółem różnego typu 52 reaktory (3 reaktory nadal pracują, 10 jest chwilowo zatrzymanych).
Pierwszym reaktorem jądrowym, który stanowił odwrót od zastosowań wojskowych był reaktor na neutrony prędkie EBR-1 (Experimental Breeder Reactor), pierwotnie znany jako CP-4 (Chicago Pile) lub ZIP (Zinn`s Infernal Pile), którego budowę rozpoczęto w maju 1949r. w pobliżu Idaho Falls. Jednocześnie reaktor ten jako pierwszy w świecie dostarczył energii elektrycznej – 20 grudnia 1951 r. o godz. 13.23 zapaliły się pierwsze cztery 200 W żarówki. Następnego dnia moc elektryczna została zwiększona do 100 kW. Nie była to oczywiście jeszcze elektrownia jądrowa, bowiem reaktor EBR-I przeznaczony był głównie do prowadzenia badań, m.in. dla określenia możliwości powielania paliwa jądrowego, zbierania danych odnośnie stosowania ciekłego metalu w wysokich temperaturach i zbadania charakterystyk reaktora z wysokim strumieniem neutronów. Wytwarzanie energii elektrycznej było ubocznym przeznaczeniem tego reaktora, stąd też do 1963r. wyprodukował on zaledwie 0,6 GWh energii elektrycznej brutto. Reaktor EBR-I zasłynął także i z innych powodów. Otóż 27 listopada 1962 r. dostarczany z niego prąd elektryczny pochodził po raz pierwszy w świecie z plutonu, a także po raz pierwszy w świecie zastosowano w nim ciekły metal jako chłodziwo. Reaktor EBR-I pracował do 1966 r., a od czerwca 1975 r. tj. po zakończeniu jego dekontaminacji został udostępniony dla publiczności jako obiekt muzealny.
Równolegle z budową reaktorów na neutrony prędkie (EBR-I, EBR-II, czy eksperymentalny reaktor w Santa Susana w Kalifornii, który był pierwszym cywilnym reaktorem włączonym do sieci energetycznej) prowadzono prace rozwojowe nad typem reaktora, który miał stanowić źródło napędu dla okrętów podwodnych. W 1953 r. uruchomiono w Idaho Falls dwa kolejne typy reaktorów tj. prototyp reaktora wodnego ciśnieniowego (woda stanowi tutaj moderator oraz chłodziwo) przeznaczonego do napędu okrętów podwodnych STR (Submarine Thermal Reactor) Mark-I i Mark-II, oraz prototyp reaktora wodnego wrzącego Borax-I (Boiling Reactor Experiment). Pierwszy z nich stał się wzorem reaktora typu PWR (Pressurized Water Reactor), który w 1957r. został uruchomiony w elektrowni Shippingport niedaleko Pittsburga (stan Pensylwania). Budowę elektrowni Shippingport rozpoczęto w sposób dość spektakularny. Otóż ówczesny prezydent D. Eisenhower 6 września 1954 r. ze studia telewizyjnego w Denver (Teksas) w sposób ceremonialny uruchomił przy pomocy „czarodziejskiej laski” pracę zdalnie sterowanej spycharki na placu budowy tej elektrowni. Miało to symbolizować pokojowe wykorzystanie energii jądrowej zgodnie w wcześniej ogłoszonym przez prezydenta Stanów Zjednoczonych programem „Atom dla pokoju”. Trzy lata później miało miejsce uroczyste uruchomienie elektrowni, tj. 2 grudnia 1957r., czyli dokładnie w 15-tą rocznicę uruchomienia pierwszego w świecie reaktora jądrowego przez Enrico Fermiego w Chicago.
Reaktor Borax-I w którym woda przechodziła bezpośrednio w stan pary stał się z kolei wzorem reaktora typu BWR (Boiler Water Reactor). Jako ciekawostkę można podać iż, reaktor Borax-I mógł być używany tylko podczas letnich miesięcy, jako że nie posiadał on żadnej obudowy.
|
|
|
|
