Témata
Reklama

Jaderné ledoborce pro Severní cestu

Severní mořská cesta, dříve také Severovýchodní průjezd je označení námořní cesty podél celého severního a východního pobřeží Ruska. Plavba obvykle začíná podél severního pobřeží Norska přes město Murmansk a dále podél celého severního pobřeží Ruska k Beringovu průlivu a poté do Vladivostoku. V dobách studené války byl v letní sezóně na této námořní cestě hustý provoz, vozily se především suroviny ze sibiřských nalezišť. Hlavní myšlenkou bylo vzájemné propojení ústí velkých sibiřských řek se zbytkem země. Dnes je zhruba polovinu roku její severní část kvůli arktickému ledu neprůjezdná, v létě vyžaduje údržbu průjezdnosti pomocí ledoborců.

Roman Dvořák

Je absolventem oboru Strojírenská technologie Fakulty strojní ČVUT v Praze, kde nakonec nedostudoval kombinovanou formu doktorského studia (...). V roce 1997 nastoupil do vydavatelství Vogel Publishing na post odborného redaktora vznikajícího strojírenského titulu MM Průmyslové spektrum. V roce 1999 přijal nabídku od německého vlastníka outsourcingovat titul do vlastního vydavatelství. 

Provoz na Severní mořské cestě se po rozpadu SSSR razantně snížil, ale v posledních letech opět nabírá na dechu. V roce 2010 bylo přepraveno pouhých 110 000 tun zboží celkem čtyřmi plavidly, o rok později již 820 000 tun třiceti čtyřmi loděmi, rok 2012 představoval kolem 1,3 milionu tun zboží a vloni se na 71 lodích přepravilo již 1,36 mil. tun zboží. Oproti 80. letům minulého století je to však stále málo – tehdy dosahovala přeprava hodnoty šest až osm milionů tun zboží za rok.

Reklama
Reklama
Severní mořská cesta je ve své podstatě vysokorychlostní spojnicí mezi evropskými a asijskými trhy.

Severní cesta vs. Suez

Využití této cesty v porovnání s průplavem přes Suez má celou řadu výhod. Kromě délky plavby a stráveného času, které zásadně promlouvají do ekonomiky plavby, odpadají v dnešní době též aktuální problémy s piráty. Neplatí se žádné poplatky za průjezd Suezským kanálem, na druhou stranu je však nutné zaplatit za doprovod ledoborce. Pro srovnání uveďme konkrétní příklad. Doprava nákladů z Hamburku do Tokia Severní mořskou cestou dlouhou 13 000 km ušetří plavidlům proti obvyklé trase přes Suez 8 000 km a nejméně deset dnů. Podle německých propočtů přepravený kontejner z Hamburku do Šanghaje je přes Severní cestu o 700 dolarů (1800 vs. 2 500 USD) levnější než Suezem. Dánská společnost Nordic Bulk Carriers zveřejnila výsledky statistické analýzy, podle níž skandinávští vlastníci a provozovatelé lodí, kteří používají Severní mořskou cestu, ušetří až 300 tisíc eur za jednu plavbu. Náklady snižuje především úspora paliva. Kromě toho se výrazně zmírňuje i negativní dopad na životní prostředí. Díky využití jaderných ledoborců jako doprovodných plavidel se rychlost plavby zvyšuje ze tří až čtyř uzlů (1 uzel je cca 1,85 km) na 12 až 14 uzlů.

Budou-li splněny všechny prognózy, lze očekávat v následujících letech roční přepravu zboží o objemu 35 až 40 milionů tun skrze Severní cestu, což je však stále pouhá desetina toho, co nyní prochází Suezským průplavem.

Role Ruska

Stovky dobrodruhů pokoušejících se dobýt Severní pól byly nejen v Rusku oslavovány s velkou pompézností srovnatelnou s pozdějšími úspěšnými lety do vesmíru. Za II. světové války se stala Severní mořská cesta nejdůležitější transportní cestou, díky níž vydržel blokádu obklíčený Leningrad, kam lodě v doprovodu ledoborců přivážely veškeré zásoby jídla, surovin i dřeva, často v extrémních mrazech a navzdory bombardování konvojů fašistickým letectvem.

Prvním ledoborcem na jaderný pohon na světě byl ledoborec Lenin, který byl spuštěn na vodu v prosinci 1959. Brázdil arktické vody až do roku 1989, kdy byl vyřazen z provozu a umístěn na památné místo v Murmansku, kde slouží jako muzeum. V 70. a 80. letech byly uvedeny do provozu další ledoborce ze speciální třídy jaderných ledoborců Arktika. Až v roce 1993, dva roky po rozpadu Sovětského svazu, byla Severní mořská cesta zpřístupněna pro mezinárodní provoz. S cílem dalšího využití vodní cesty byl založen mezinárodní projekt Severní mořský koridor, v jehož rámci by měla být vybudována komplexní síť přístavů, hydrometeorologických stanic a opraven lodí.

Atomové ledoborce

Rusko vlastní největší a nejvýkonnější flotilu ledoborců na světě, která je unikátní zejména dlouholetými zkušenostmi z konstrukce a provozu lodí, vhodných pro plavbu v arktických vodách. Konstrukce může být díky nim neustále zdokonalována. Rusko je jedinou zemí, která provozuje flotilu jaderných ledoborců. Hlavní výhodou těchto plavidel je, že nepotřebují doplňovat palivo jako ledoborce dieselové, což je při cestách do odlehlých oblastí Arktidy zcela zásadní. Pro jejich pohon jsou používány nízkokapacitní jaderné reaktory. Tlakovodní reaktory typu VVER, které tvoří pohonnou jednotku, jsou založeny na stejném principu jako ty, jež dnes pohánějí většinu jaderných elektráren postavených podle ruských technologií, mimo jiné i ty na území České republiky.

Provozované ledoborce se podle principu prostupu zamrzlou plochou dělí na dvě skupiny. První, méně učinné, tzv. ledořezy, jsou lodě s posílenou přídí, která se probíjí ledem tlakem z boku, což však není příliš účinná koncepce. Naopak klasický ledoborec, ke kterým se řadí i jaderné ledoborce, má zešikmenou příď, jež je silou pohonu vytlačována nad led, který svou vahou následně prolamuje. Takto lze běžně prorážet led do 1,5 metru tloušťky podle velikosti ledoborce, u jaderných pohonů až do tří metrů. Účinnost je u obtížnějších úseků možné zvýšit rozjezdem a posílením účinku pomocí prudkého nárazu. Tlak shora již nehraje tak zásadní roli, důležitá je kinetická energie lodi. Tímto způsobem lze postupně rozbít i několikametrové vrstvy ledu. Zásadní problém však představují naplavené kry od Kanady staré osm až deset let, jejichž rozlomení je kvůli tvrdosti a jejich struktuře velmi náročné.

Ruská flotila jaderných ledoborců, kterou vlastní a provozuje společnost Rosatomflot, jež je součástí ruské státní korporace pro jadernou energii Rosatom, se skládá ze šesti jaderných ledoborců, jedné kontejnerové lodi a čtyř plavidel technických služeb. Jejím úkolem je zajišťovat stabilní provoz Severní mořské cesty a arktického šelfu.

50 let vítězství – největší jaderný ledoborec na světě s nejvyšším výkonem 75 000 ph patří do flotily společnosti Rosatomflot. Druhý obrázek přináší pohled do jeho strojovny.

Největší a nejvýkonnější jaderný ledoborec na světě nese název 50 let vítězství. Jeho stavba byla zahájena v roce 1989 v Baltickém závodě v tehdejším Leningradě (nyní Sankt-Petěrburg) a byl spuštěn na vodu 29. prosince 1993. Do provozu byl uveden až 23. března 2007. Ledoborec o výkonu 54 MW a výtlaku 25 168 tun je schopen prorážet led do tloušťky 2, 8 metru. Disponuje těžkou ocelovou špicí ve tvaru lžíce, která působí na led shora. Tato konstrukce byla poprvé využita při projektu kanadského experimentálního ledoborce v roce 1979.

Na ledoborci je instalován digitální systém automatického řízení nové generace. Modernizován je i komplex prostředků biologické ochrany jaderného energetického zařízení. Plavidlo má také speciální ekologický úsek s nejmodernějším zařízením pro sběr a využití veškerého odpadu.

Kromě hlavního poslání, kterým je doprovod karavan lodí po Severní mořské cestě, je ledoborec určen i k arktickým výpravám k severnímu pólu s návštěvou arktické rezervace na souostroví Země Františka Josefa. Turisté na palubě mohou využít restauraci, tělocvičnu, posilovny, saunu, bazén, knihovnu a hudební salon.

Olympijská pochodeň

Poslední srpnový den roku 2013 slavili na ledoborci 50 let vítězství sté dosažení severního pólu. A ještě jedno prvenství má toto plavidlo. 20. října 2013 dovezl ledoborec na severní pól olympijský oheň. Tato cesta byla součástí olympijské štafety, která začala své putování v Moskvě 7. října 2013. Cesta 14 pochodní měřila 65 tisíc kilometrů, vedla přes 2 900 ruských obcí a všech 83 ruských regionů, účastnilo se jí 14 tisíc nosičů. Za celou historii zimních olympijských her je štafeta Soči 2014 zatím tou nejdelší a je rovněž nejdelší vůbec ze všech olympijských štafet, jejichž celá trasa ležela na území pořádající země. Pochodeň váží přibližně 1,8 kilogramu, její výška je 95 centimetrů, šířka (v nejširším místě) 145 milimetrů a tloušťka 54 milimetrů. Celkově bylo vyrobeno 14 olympijských a přes tisíc paralympijských pochodní. I Praha měla jednu olympijskou pochodeň. Přivezl ji sem začátkem února kapitán ledoborce 50 let vítězství Valentin Davydjanc. Olympijská pochodeň Soči 2014 byla vystavena po dobu trvání Zimních olympijských her v Soči do neděle 23. února 2014 ve vestibulu Národního technického muzea v Praze na Letné.

Valentin Davydjanc, jenž do Prahy přivezl jednu z olympijských pochodní, patří mezi nejzkušenější arktické kapitány. Velí posádkám ledoborců s jaderným pohonem téměř čtyřicet let. V roce 1971 absolvoval Murmanský inženýrský námořní institut. Profesní dráhu zahájil na ledoborci Lenin – prvním jaderném ledoborci světa. V současnosti velí největšímu a nejvýkonnějšímu ledoborci na světě, který nese název 50 let vítězství. Kapitán Davydjanc je jedním z průkopníků plavby Severní mořskou cestou, která by se mohla stát alternativou pro tradiční lodní trasy kolem Afriky nebo Suezským průplavem. Srovnáme-li délku cesty mezi Hamburkem a Tokiem klasickými cestami a Severní mořskou cestou, získáme tato čísla: Trasa Severní mořskou cestou přes Beringovu úžinu měří pouhých 12 456 kilometrů, zatímco nejkratší klasická trasa Suezským průplavem 19 932 kilometrů, trasa Atlantikem přes Panamský průplav 22 356 km a „Kapská cesta“ přes Indický oceán 26 176 km.

Zpracováno z podkladů Essential Communication 


Vedle atomového ledoborce 50 let vítězství má společnost Rosatomflot v současné době v provozu následující plavidla.

Ledoborec Tajmyr

Výkon: 36 MW, výtlak: 21 000 tun, rok výroby: 1989
Byl vyroben koncem 80. let ve finských Helsinkách na zakázku Sovětského svazu ze sovětské oceli a s ruským pohonem a zařízením. Do provozu byl uveden v roce 1989. Je určen k doprovodu lodí do ústí sibiřských řek, proto má malý ponor.

Ledoborec Vajgač

Výkon: 36 MW, výtlak: 21 000 tun, rok výroby: 1990

Ledoborec Vajgač byl také vyroben ve Finsku a má shodné charakteristiky a určení jako Tajmyr.

Ledoborec Jamal

Výkon: 54 MW, výtlak: 23 000 tun, rok výroby: 1992

Ledoborec byl spuštěn na vodu 27. října 1992. Kromě doprovodu expedic, obsluhy plujících stanic, záchranných výprav a doprovodu lodí na Severní mořské cestě pořádá turistické výjezdy na severní pól. Výprava, která trvá tři týdny, stojí 25 tisíc amerických dolarů za osobu.

Multifunkční nákladní kontejnerová loď pro arktické vody

Výtlak: 4 000 tun, rok výroby: 2011

Plavidlo je určeno zejména pro přepravu vyhořelého jaderného paliva a použitých materiálů z jaderných ponorek z bývalých pobřežních základen námořního loďstva Ruské federace na severozápadě Ruska. Technické parametry lodi umožňují bezpečné přistání a kotvení v docích přístavů a přístavištích i plavbu v extrémních arktických podmínkách. Má nosnost 720 tun, dokáže plout rychlostí 12 uzlů a je schopna bez výměny paliva doplout do vzdálenosti tři tisíce námořních mil.

Společnost Rosatomflot kromě toho provozuje kombinovanou nákladně-tažnou loď Sevmorpuť o výkonu 29 MW, dvě plavidla technické údržby Imandru a Lotu, speciální tanker pro tekutý radioaktivní odpad Serebrjanka a plavidlo pro zajištění sanitární obsluhy a dozimetrické kontroly personálu Rosta-1d.

V nejbližší době má Rosatomflot v plánu rozšířit svoji flotilu o tři nové ledoborce se dvojí čarou ponoru pro zajištění splavnosti Severní mořské cesty. Hlavní výhodou nového, univerzálního ledoborce bude jeho schopnost působit nejen v arktickém moři, ale díky dvojímu ponoru i v ústí sibiřských řek.

-dvo-

Reklama
Související články
Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 3. díl: Energetický mix České republiky

V minulém díle jsme upozornili na tu skutečnost, že elektromobily lze za vozidla s nízkými anebo nulovými emisemi skleníkových plynů považovat pouze podmíněně a že jednou z takových podmínek je energetický mix dané země. To jsme ilustrovali na rozdílných emisích bateriových elektrických automobilů mezi Řeckem (155,3 g CO2/km) a Švédskem (4,1 g CO2/km). V tomto díle se zaměříme právě na energetický mix, jak všeobecně, tak v souvislosti s očekávaným postupným přechodem na elektromobilitu.

Úspory naruby - Pravda a lži o vytápění, 2. část

S neustálým zdražováním energií se mnoho obyvatel ptá, čím ekologicky a současně i ekonomicky, tedy levně a s účinností pokud možno přes 100 %, vytápět svůj rodinný dům?

S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

Související články
Jaderná energetika: Reaktor do každé kapsy

Postavit velkou jadernou elektrárnu je projekt na celé desetiletí, ve kterém se investice počítají na miliardy dolarů a délka použitých trubek a kabelů na tisíce kilometrů. Náklady i rozměrné technologie lze přitom už dnes srazit do téměř "kapesních" formátů, aniž by konstruktéři museli ustoupit od výroby energie postavené na jaderném štěpení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jaderná energetika: Indové chtějí zlevnit jádro

K nejvíce ekologickému způsobu výroby elektrické energie bezesporu patří jaderná energetika. Podle statistik světové nukleární asociace WNA bylo v loňském roce ve třiceti zemích světa v provozu přes 430 jaderných reaktorů s celkovou instalovanou kapacitou cca 372 tisíc MW, což představuje produkci 13 % celosvětové elektřiny. Nyní se staví 68 reaktorů v plánu je výstavba dalších 162.

Atraktivní projekty: Chytře na energetiku

Stále častěji se hovoří o chytrých sítích v energetice (smart grids), ale cesta k nim je ještě daleká. Zatím je nutné se držet spíš při zemi a myslet na inteligentní energetické řešení budov. Těch nových, ale i těch stávajících.

Atraktivní projekty: Vídeň jedničkou mezi Smart Cities

První celosvětové porovnání měst z hlediska inovace, technologií a kvality života, tzv. Smart Cities, označuje Vídeň jako číslo 1. Tento seznam zahrnující světová velkoměsta sestavil americký klimatolog Boyd Cohen a publikoval jej v on-line magazínu Co.Exist.

Atraktivní projekty: Jak vykořisťovat poušť

Strach o dostatek energie je silným hnacím motorem, který žene techniky i investory do hledání dalších možností jak vykořisťovat pouště. Zvláště ty na západě Spojených států.

Úspory naruby - Obraťme toky řek

Při útlumu uhelných a jaderných elektráren a s nárůstem podílu obnovitelných zdrojů energie, především slunce a větru, nastal problém s přenosem a akumulací jejich elektrického výkonu mimo špičku zatížení elektrizační sítě. Tento problém však mohou i v Česku do značné míry a levně vyřešit stávající vodní díla (přehrady, jezy a hráze včetně turbín a kanálů a regulací) s využitím stávající přenosové soustavy.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 7. díl: Bezpečnost trakčních baterií

V tomto díle se zaměříme na další problematickou stránku elektromobilů, na jejich bezpečnost. Oč nám půjde především, jsou rizika spojená s možným vzplanutím trakční baterie. Jak totiž v rozhovoru pro KdeNabíjet.cz uvedl plk. Mgr. Rudolf Kramář, mluvčí Hasičského záchranného sboru ČR, pokud požár elektromobilu nezasáhne trakční baterii, pak neexistuje významnější rozdíl mezi požárem bateriového elektrického vozidla a toho s klasickým spalovacím motorem. Jakmile však baterie vzplane, ať už jsou toho příčiny vnější anebo vnitřní, vyžaduje si uhašení elektromobilu rozdílné, a nutno říct, že komplikovanější a nákladnější hasičské techniky a další navazující postupy.

Vyvíjí se nový solný reaktor

Ruští vědci zahajují přípravu koncepce reaktoru chlazeného tekutými solemi, který je považován za nezbytnou součást budoucnosti jaderné energetiky. Tento reaktor je totiž schopen spalovat nejrizikovější radioaktivní odpady pocházející nejen z jaderné energetiky. Dále se připravuje tendr na výstavbu reaktoru BREST-300, který také přispěje k řešení problému použitého jaderného paliva.

Jaderné elektrárny ze zakonzervovaných stavenišť

S projekty výstavby jaderných elektráren, které byly na několik let, někdy i desítek let zakonzervovány, se můžeme setkat po celém světě. Některé z nich se podařilo dokončit a mohou tak plnit svou roli v nízkoemisní výrobě elektřiny.

Dodávky pro nejmodernější jaderné elektrárny světa

Koncem února uvedla ruská korporace pro atomovou energii Rosatom do komerčního provozu první blok Novovoroněžské JE-II, která se řadí k nejmodernějším a nejbezpečnějším jaderným elektrárnám na světě. Tento blok je vybaven hermetickými kabelovými průchodkami z produkce společnosti Kabelovna Kabex, která v minulém roce dodala kabely také pro Leningradskou JE-II se stejným typem reaktorů.

Supravodič, to je 8 200 vláken o průměru pět mikrometrů

Poměrně dobře je známo, že Velký hadronový urychlovač v CERNu používá supravodivé magnety a že je bude používat i tokamak ITER. Jak je to však s použitím supravodičů v dalších vědeckých zařízeních? Kdy byl použit supravodič poprvé?

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit