ПОСТИГАНЕ НА УСТОЙЧИВО РАЗВИТИЕ ЧРЕЗ ЯДРЕНА ЕНЕРГЕТИКА
Дефиницията за значението на термина устойчиво развитие е дадена още през 1987 г. от Brundtland и гласи „Устойчивото развитие отговаря на нуждите на настоящето, без да компрометира способността на бъдещите поколения да задоволяват собствените си нужди“. В този контекст са определени и 17-те цели на ООН за постигане на устойчиво развитие, които обхващат редица технологични, социологически, юридически и икономически аспекти на съвременния свят.
Консумацията на енергия е една от непрестанно нарастващите потребности на съвременните общества и световният енергиен сектор е поставен пред предизвикателството да задоволи тези нужди, като същевременно намали негативните ефекти, свързани с производството. Ядрената енергетика е доказан източник, който в оптимална степен покрива изискванията за повишаване на производството при минимално негативно влияние върху околната среда и запазване на природния капитал за следващите поколения.
В настоящия работен пакет ще се разглеждат и изследват иновативни подходи за повишаване на показателите на ядрената енергетика по отношение на устойчивостта. Обхватът на изследователските задачи и предвидените дейности в тях е широк и включва:
– Възможности за едновременно повишаване на капацитета на използваемост на слънчевата енергия и на ефективността на ядрените енергетични инсталация, приложими към условията в България;
– Осигуряване на енергиен преход от високоемисионна въглищна към беземисионна енергетика при елиминиране на социална дискриминация;
– Създаване на технологични решения за кръгови икономически цикли, насочени към обезпечаване на спомагателни технологии в ядрената енергетика;
– Повишаване на образователния капацитет в България в областта на ядрените технологии и приложимостта им към постигане на целите за устойчиво развитие.
Работни задачи
Едно от основните предизвикателства пред трансформацията на енергийния сектор в беземисионен е свързано с пълноценното оползотворяване на възобновяемите енергийни източници и интегрирането на базови мощности с нулеви емисии. Изследователската задача цели обединяването на тези две предизвикателства в съвместно решение, приложимо за нуждите и на територията на РБългария. За да се повиши капацитетът на използваемост на възобновяемите източници, се изследват редица подходи за акумулиране на ненужната към момента на генериране енергия и ефективното ѝ оползотворяване впоследствие, като един от тях е свързан с реализирането на т.нар. топлинна акумулация с помощта на разтопени солеви съединения. Въпреки наличните възможности за получаване на повишена използваемост на възобновяемите енергийни източници, принципът за тяхното оползотворяване не позволява гарантирането на стабилността на електроенергийната система като цяло. Утвърдено електроенергийно производство, което се интегрира в системата като базов товар, е това, което се реализира в ядрените електрически централи. В рамките на отделните дейности по задачата се предвижда изпълнението на експериментални, изчислителни и моделни изследвания, насочени към създаването на хибридна ядрено-соларна електрическа централа, оборудвана с ядрени реактори с малка единична мощност.
Водещ изследовател: гл. ас. д-р Ана Борисова
Преходът от въглища към ядрена енергетика е особено актуален в контекста на глобалната борба с климатичните промени и стремежа към постигане на въглеродна неутралност. Той играе съществена роля за устойчивото развитие на страната и постигането на климатичните цели на България в съответствието с европейските политики за декарбонизация. Развитието на ядрената енергетика предлага възможност за намаляване на въглеродните емисии и устойчиво енергийно развитие. Това е особено актуално в контекста на растящите нужди от енергийна сигурност, като същевременно осигурява независимост на енергийния сектор. Този преход се обуславя от различни фактори. Увеличаващите се разходи за въглища и локалното замърсяване са едни от основните икономически и екологични аспекти, налагащи необходимостта от прехода. Към настоящия момент България е в процес на трансформация на своя енергиен сектор в отговор на европейските и глобалните цели за декарбонизация и борба с климатичните промени. Преходът от въглища към ядрена енергетика предлага значителни възможности, но същевременно поставя и значителни предизвикателства. От една страна България е силно зависима от лигнитните въглища, особено в определени региони, които от своя страна генерират значителна част от електроенергията на страната. Въглищната енергия, обаче, е въглеродно интензивна и подлежи на високи такси за въглеродни емисии, наложени от ЕС. От друга страна България има утвърден опит в ядрената енергетика чрез АЕЦ „Козлодуй“, която осигурява около 35% от електроенергията в страната. България е обвързана с Европейския зелен пакт, който изисква значително намаляване на въглеродните емисии до 2030 г. и постигане на въглеродна неутралност до 2050 г. Този процес изисква интегриран подход с ясна стратегия, съгласуване на интересите на различни заинтересовани страни и дългосрочна визия за устойчиво развитие. Регионалният преход от въглищна към ядрена енергетика включва различни аспекти, които трябва да се проучат и анализират, като освен техническите, за основни могат да се приемат икономическите, социалните и екологични аспекти. В рамките на отделните дейности по задачата се предвижда да се направи анализ и оценка на възможностите за преход от въглища към ядрена енергетика, който да осигури базата за вземане управленски решения, съчетаващи икономическа ефективност и социална отговорност с екологична устойчивост. Преходът в България е изправен пред множество предизвикателства и този анализ дава възможност за идентифициране на стратегически стъпки, основани на иновации и социална подкрепа, които ще допринесат за успешното реализиране на устойчив преход, съобразен с конкретните условия на региона.
Водещ изследовател: доц. д-р Мина Даскалова-Каракашева
Очертаването на ядрената енергетика като основен беземисионен базов източник е свързано с необходимостта и от развиване и разширяване на възможностите на спомагателните технологични процеси, обслужващи сектора. Такъв пример са системите за пречистване на замърсени с радиоактивни изотопи и/или йони на тежки метали водни потоци. Налични са редица, внедрени в практиката технологични решения за деконтаминиране в процесите на добив на уранова руда, на обогатяване и производство на ядрено гориво, експлоатация на ядрени съоръжения в работни и аварийни режими, на преработка на радиоактивни отпадъци и др. Използваните до момента технологични решения са свързани с използването на различни синтетични материали и химически реагенти, при висока консумация на енергия и прясна вода.
Настоящата задача изследва възможностите за прилагане на устойчиви решения в системите за пречистване на замърсени водни потоци. Предвижда се експериментално определяне на приложимостта на различни твърдофазни материали, получени като вторични продукти от други производства, като адсорбенти на радиоактивни изотопи и/или йони на тежки метали. Друг устойчив подход, обект на изследването, е анализ на ефективността на използването на достъпната в България слънчева енергия за захранване на изпарителните инсталации за третиране на течни РАО. Освен системите, свързани с нормалната експлоатация от целия жизнен цикъл на ядрените съоръжения, обект на изследване са и технологични решения за превенция на разпространението на радиоактивни изотопи, освобождавани в атмосферата при тежки аварии.
Освен ефективността на отделните процеси, водещи параметри при оценка на приложимостта на такива решения ще бъдат и техните показатели по устойчивост, като: въглероден отпечатък, съхраняване на природния капитал, локален произход, възможност за осигуряване на кръгов икономически цикъл и др.
Водещ изследовател: доц. д-р инж. Деница Згурева-Филипова
Управлението на ядрените знания е ключов аспект за бъдещото развитие и утвърждаване на ядрената енергетика като основен базов нискоемисионен източник на енергия. В изследователската задача се предвиждат редица дейности за прилагане на конкретни мерки в различни системи от структурата на управлението на ядрените знания. Един от най-сложните процеси в тези системи е свързан с извличането и съхранението на неявните знания от техните носители. Много често това се дължи на липсата на методически подход в индивидуалния носител, както и в неправилното структуриране на системата за пренос на знания от носителя към получателя. Друг елемент, представляващ предизвикателство пред предаването на знания, е начина на комуникация между отделните носители като: правителствени органи, образователни и обучаващи институции, индустрия, неправителствени организации и различни международни организации.
Чрез прилагането на съвременни комуникационни техники и създаване на условия за мотивация ще се изследва възможността за ефективен пренос на неявните знания както от различните носители към обучаващи се млади кадри, така и от един носител към друг. Предвижда се анализ на получените резултати чрез интегриране на обективни индикативни показатели.
Част от дейностите в изпълнение на задачата включват организиране на разнообразни събития с отворен достъп за споделяне на различни видове знания, свързани с научния напредък в областта на ядрената енергетика, регулаторните аспекти на използването на ядрена енергия за мирни цели и експлоатационния опит. За създаване на мотивация в двете страни, ангажирани в преноса на ядрените знания, се предвижда създаването на студентски иновационен хъб, в който студенти да разработват нови решения, под менторството на опитни специалисти от областта, включващи представители на всички типове носители.
Водещ изследовател: доц. д-р инж. Калин Филипов