Na szóval, Hpasp mester módszere az Atomtöltetek topikban alkalmas másra is, nem csak a fegyvergyártása alkalmas számok meghatározására, hanem kiszámolni, hogy mibe kerülhet fűtőelemet gyártani a BWR és későbbi PWR reaktorokba.
Hpasp-pal folytatott beszélgetésekből a következőek, amiket nagy részt ő számolt ki:
Civil áramot termelő reaktor számára szükséges dúsítási fok ritkán van 4-5% felett, azokra:
- 4% dúsítási fok 6,25 SWU/kg,
- 5%-os dúsítás 8,85 SWU/kg,
Izotóp kutató reaktorok számára igényelt 20%-os dúsítás 45 SWU/kg, fegyverminőségű 90%-os dúsítottságú urán előállításához 227 SWU/kg (SWU - Separative Work Unit) dúsítási munka szükséges. A görbén tökéletesen látható, hogy miért ilyenre tervezték a reaktorokat. Mert nagyon kevés energia kell az 5% dúsítási arány eléréséhez a fegyverminőséghez képest.
A következő faktor, hogy mennyi villamosáram kell a folyamathoz?
- 1 SWU/kg -> 50 kWh gázcentrifugával
- 1 SWU/kg -> 2500 kWh gázdiffúzióval
Na, itt látszik a Zippe féle centrifuga áldásos hatása, borzalmasan olcsó vele termelni, nevetségesen kevés áram kell hozzá a gázdiffúzióhoz képest. Persze nem csak áram költsége (OPEX) van a gyártásnak, hiszen előtte meg kell építeni (CAPEX) a dúsító üzemet is, ami nem két fillér. Viszont az aztán olyan, mint az atomerőmű, fillérekért termel.
Az amerikai üzem 1985-ben a következő paraméterekkel készült el. Set-III típusú, 60 cm átmérőjű, és 12 m magas centrifugák egyenként 200 SWU/kg dúsításra képesek évente. Összesen 3000 db került az üzembe, 2.6 milliárd dollár értékben. 2018-as dollárban az:
2600M USD x 2.33 = 5980M USD
Éves dúsítási munka:
3000 db x 200 SWU/kg = 600 000 SWU/év
Fegyverminőségű 90%-os urán gyártása évente:
600 000 SWU/év / 227 SWU/kg = 2643 kg/év
Na és itt a jó kérdés, hogy meddig működik egy centrifuga, és mikor kell cserélni. A szovjet videó 30-éves élettartalmat említett a jóval kisebb eredeti Zippe centrifugára. A USA hiper-szuper 4 emelet magas, Mach 3-mal forgó centrifugát tervezett. Nem egészen biztos, hogy nem olcsóbb az eredeti szovjet 30 cm-es, csak Mach1-el pörgő darab, amiből cserébe irgalmatlan mennyiség fér el egy üzemben.
Ez meg az orosz módi.
Becsüljünk mondjunk 40 év élettartalmat az amerikai módszerre.
5980 M USD / 40 év = 150 M USD/év CAPEX
A megtermelt urán kg-ra
150M USD /év / 2643 kg/év = 56 750 USD/kg <- CAPEX
Villanyszámla 0.1$/kWh-val számolva:
227 SWU x 50 kWh x 0.1 USD/kWh = 1135 USD/kg <- OPEX
Teljes költség így:
56 750$/kg + 1 135$/kg =
60 000 USD/kg*
* de ez 90%-os dúsítású urán
Beruházási árat is figyelembe véve, 1kg 90%-ra dúsított fegyverminőségű urán előállítási költsége úgy 60 000USD, ehhez ugye 227SWU dúsítási munkát végzel el.
4%-os reaktorba való urán dúsítási munkája 6,25SWU.
227 SWU / 6,25SWU = 36,32kg uránt lehet tehát 60 000$ költségen 4%-ra dúsítani. Ebből 1kg 4%-os urán költsége:
60 000 USD / 36,32kg =
1650 USD/kg
A modellből az is látszik, hogy a költségek döntő hányada az CAPEX, ergo a módszer gyakorlatilag érzéketlen a villamos áram árára vagy az uránérc árára. Egész egyszerűen gyakorlatilag nem tétel az centrifuga üzem árához képest. Innen uránérc ára.
https://tradingeconomics.com/commodity/uranium
Na, tehát azt tudjuk már, hogy 1 kg erőművi fűtőelemhez szükséges urán dúsítása mennyibe kerül. Persze ezt fűtőelemmé kell formálni, de ez nem rakéta tudomány, specifikáció alapján tudtommal nem nagy truváj adott méretű pasztillákat gyártani belőle. Legyen mondjuk akkor 2000 USD/kg az erőművi fűtőelem ára.
Lássuk, akkor az erőművi oldalát a történetnek.
Paks 1 évente kb. 100 tonna, vagyis 100 000 kg fűtőelemet használ el. 2015 óta a termelés 16000 GWh körül mozog minimális szórással. Ebből kiszámolható, hogy 1 kg fűtőelemmel mennyi áramot lehet termelni.
16 000 * 10^6 kWh / 100 000 kg = 160 000 kWh/kg.
Ebből látszik milyen brutális energiasűrűsége van a nukleáris fűtőelemnek. **
http://mvm.hu/bemutatkozas/tevekenysegunk/termeles/
Ezt adta el 11,16 Ft/kWh áron, ami most is kb. 11,5 Ft/kWh körül van. Tehát az ebből származó bevétel:
160 000 kWh * 11,5 Ft/kWh = 1 840 000 HUF, ami mai (1 USD = 290 HUF) USD árfolyamon 6344 USD.
Még a 2000 USD/kg-ra felhúzott fűtőelem árral is egész csinos különbség van a fűtőelem ára és az eladott áram ára között. Ez egyébként azt is mutatja, hogy ha 30%-kal megemelné az eladási árat Paks, akkor is csak 15 Ft/kWh lenne az áram ára, csak éppen az eladott áramból befolyó bevétel 8275 USD/kg lenne. Elég szépen látszik rajta az, hogy kicsivel drágább végfogyasztói ár esetén is mennyire brutálisan megtérülő atomerőművet üzemeltetni, ha a profit egy részét nem herdálják el és abból alapot képezve épül hulladéklerakó.
A fenti számokon látszik, hogy 40+ éves PWR atomerőmű technikával, gőzciklust nézve röhejesen alacsony hőmérsékleten (300C fok alatt) is mennyire olcsón lehet termelni áramot és ez fokozható, mert nem csak a szélerőművek és naperőművek tudnak fejlődni. Sőt, valójában azoknál van elég kemény fejlődési limit, mert a szél nem fog erősebben és többet fújni számottevően (van, ahol esett a szélsebesség 1/3-dal telepítés óta, viva klímaváltozás) , a Nap nem fog erősebben sütni és az éjszaka-nappal ciklus eléggé fix a rendszerben.
Ehhez képest annyi féle reaktor technológia nem lett még kipróbálva forráshiány miatt, hogy az már-már komikus, amelyekkel 500-600 fokos gőzt is lehetne előállítani. A fúziós alapkutatásra és haszontalan szél/naperőművek építésére elszórt euró száz és ezer millárdokból kb. huszonhatszor megcsinálható lett volna az egész és már 3. gen erőművek termelhetnének évtizedek óta. Olcsón, tisztán, nem hátra szaltó közben bukfenc komplexitású és ima által táplált szél+nap+akksi irreális álmok helyett.
Tehát, ha valaki amiatt szólna be, hogy nem fenntartható az atomenergia, akkor az LOL. A "zöld" erőművek eladási árai ennek 2-8-szorosa a nagyvilágban úgy, hogy szabályozhatatlanok, akku sehol, stb. A házi kiserőmű átvételi ára itthon a fogyasztói ár, ami 37 HUF/kWh) Ezért van az, hogy töredék termelési ár mellett is ahol ezeket túltolták ott a magyarhoz képest az áram végfogyasztói ára nem 37-40 Ft/kWh, hanem inkább 100 Ft/kWh felé közelít vagy már meg is haladta.
**
Atomerőművi fűtőelem: 160 000 kWh/kg.
Benzin / gázolaj 12 kWh/kg
Li alapú akkumulátorok 0,15 kWh/kg
Ez egyben mutatja, hogy mennyire ökörség az az ötlet, hogy a villamos áramot töltés formájában akarja bárki tárolni. Tessék bármilyen féle atomerőmű technológiában gondolkodni, nevetséges költség a tárolás évekre előre és létezik olyan atomerőművi technológia, amivel lehet szabályozni. És akkor még szó sem esett a LFTR-ről, aminek alapelve a gyorsabb szabályozhatóság.