Každý rok vyprodukují jaderné elektrárny po celém světě tisíce tun vyhořelého paliva. Dlouhodobá úložiště pro tento odpad, sterý stále ještě obsahuje téměř 95 % nespotřebovaného uranu, se však teprve chystají. Nabízí se tak zajímavá možnost, jak do budoucna snížit množství radioaktivního odpadu a zároveň získat další palivo. Ekonomicky se tato varianta zatím nevyplatí, to se ale může brzy změnit.
Palivo pro jaderné elektrárny se dodává ve formě keramických pelet – malých válečků oxidu uraničitého o průměru 1–2 cm a tloušťce o něco více než 1 cm. Ty jsou uloženy v palivových proutcích, které jsou sdruženy do palivových kazet. Energie se z pelety získává v průběhu 4 let. V aktivní zóně Temelína je například asi 19,2 milionů pelet, z nichž každá váží jen 4,8 gramu, ale nahradí 880 kg černého uhlí. Temelín tak ročně ušetří přibližně 15 milionů tun hnědého uhlí, tedy asi 300 tisíc nákladních vagónů.
Zatímco uhlí nebo plyn vylepšit nejdou, jaderné palivo tuto možnost má. Pro reaktory, které provozují obě tuzemské elektrárny, existuje v současnosti jen jeden dodavatel, a to firma TVEL, dceřiná společnost ruského Rosatomu, která nyní dodává nové palivo pro Dukovany.
Dukovany nyní zkouší takzvané palivo třetí generace s označením RK-3+, které v současnosti používají na čtvrtém bloku Kolské jaderné elektrárny na severu Ruska. Zásadním rozdílem palivové kazety typu RK-3+ proti předchozím generacím je vylepšená konstrukce, která zlepšuje fyzikální a hydraulické vlastnosti paliva. Nové uspořádání umožňuje mimo jiné dosahovat větších rozestupů palivových proutků, což optimalizuje poměr vody a uranu v aktivní zóně reaktoru a celkově zvyšuje efektivitu provozu jaderného paliva. Dá se tedy využívat po delší dobu a je efektivnější.
Ani konkurence nespí. Další ze zájemců o stavbu nového bloku v Dukovanech, americký Westinghouse, přišel s novou technologií výroby pokročilých paliv se zvýšenou odolností (ADOPT). Ta má poskytnout tlakovodním a varným reaktorům společností Westinghouse a Combustion Engineering pelety s vyšší odolností vůči nehodám. Navíc mají i zvýšit jejich výkonnost, prodloužit dobu jejich používání a vylepšit ekonomiku normálního provozu jaderného reaktoru.
Palivo se zkouší ve druhém bloku americké jaderné elektrárny Byron. Westinghouse také zkouší v prvním bloku českého Temelína, kterému do roku 2010 dodávala palivo a ráda by dodávky obnovila, alternativní palivo LTA.
Další možností, kterou světoví dodavatelé pečlivě zkoumají, je regenerace již použitého jaderného paliva. V současnosti sice nízké ceny uranu na světových trzích vybízí z ekonomického hlediska spíše k nákupu nového paliva, opětovné použití vyhořelého paliva ale zůstává zajímavou, a hlavně ekologickou možností pro budoucnost.
Použité jaderné palivo z více než 450 světových jaderných reaktorů by do roku 2050 mělo vážit zhruba milion tun. Uran a plutonium, získané z tohoto množství, by mohly stačit na výrobu paliva pro nejméně 140 gigawattových lehkovodních reaktorů na dalších 60 let.
Zejména kvůli nákladům je ale v současnosti regenerace vyhořelého paliva spíše hudbou budoucnosti. Přepracovaný uran a plutonium, takzvané MOX palivo, se již používá například ve Francii či v Japonsku, ale jen jednou. Může tak využít maximálně 21 % paliva. Plány na další, efektivnější využití existují, ale jsou zatím stále ve stádiu výzkumu a zkoušek.
