USA reguleerivad asutused kiitsid äsja heaks esimese väikese moodultuumareaktori

Tuumaenergial võib olla oluline roll energiasektori süsinikdioksiidiheite vähendamisel, kuid reaktorid on lihtsalt liiga kallid ja keerulised, et neid kiiresti kasutusele võtta. Uus väiksem reaktor võib seda peagi muuta pärast eelmisel nädalal tuumaenergia reguleerimise komisjonilt sertifikaadi saamist.

Samal ajal kui riigid üle maailma võistlevad fossiilkütusel töötavate elektrijaamade väljavahetamise nimel, tekib arutelu selle üle, kas tuumaenergia peaks mängima rolli on kuumutatud. Kuigi tehnoloogia võib pakkuda suuri ja usaldusväärseid koguseid süsinikuvaba elektrit, on kulu- ja ohutusprobleemid takistanud selle kasutuselevõttu kliimakriisi lahendusena.

Viimastel aastatel on aga ilmunud hulk uusi ettevõtteid, kes lubavad paljudest nendest probleemidest kõrvale hiilida, vähendades reaktoreid. nn väikesed moodulreaktorid (SMR-id) on projekteeritud nii, et need oleksid piisavalt väikesed, et need oleks tehases valmis ehitama, enne kui neid igale poole tarnitakse, mis peaks kulusid oluliselt vähendama. Samuti on need kavandatud olema palju ohutumad kui olemasolevad reaktorid.

Oregonis asuva energiaettevõtte projekteeritud reaktor NuScale Power on saanud esimene väikese moodulreaktori disain, mis on heaks kiidetud USA-s kasutamiseks tuumaenergia reguleerimise komisjoni poolt (NRC), sillutades teed uutele tehastele, mis kasutavad reaktorit. Kolimine ei olnud just üllatus, sest disain läbis selles lõplik ohutushinnang aastal 2020, kuid see on oluline samm tehnoloogia tegeliku kasutuselevõtu suunas selles valdkonnas.

Kuigi mõned väljatöötamisel olevad SMR-id toetuvad uutele eksootilistele konstruktsioonidele, mis kasutavad kütusena sula uraani või tooriumi sooli, siis VOYGR-i nime saanud NuScale reaktor ei erine oluliselt traditsioonilistest täismahulistest. see on kujunduse põhjal 2000. aastate alguses Oregoni osariigi ülikoolis välja töötatud, mida kutsuti "mitmerakenduslikuks väikeseks kergveereaktoriks".

Disain koosneb 76 jala kõrgusest ja 15 jala laiusest silindrilisest isolatsioonianumast, milles paikneb reaktor. Vesi juhitakse üle rea uraani kütusevarraste, mis toodavad soojust lõhustumisreaktsioonide kaudu. Kuumutatud vesi tõuseb seejärel aurugeneraatorite poole, mis kasutavad veest saadavat soojust ülekuumendatud auru tootmiseks. Seejärel kasutatakse seda elektrit tootva turbiini juhtimiseks.

Iga moodul on loodud tootma 50 megavatti energiat, kuid ettevõte kavatseb kombineerida kuni 12 SMR-i, et saavutada tavaliste tuumajaamadega sarnane väljund. SMR-idel on uudsed ohutusfunktsioonid, mille eesmärk on ära hoida selliseid katastroofe, mis on karmistanud avalikku arvamust tuumaenergia vastu.

Alustuseks hoitakse elektrimootori abil reaktori südamiku kohal juhtvardaid, mida kasutatakse lõhustumisreaktsiooni peatamiseks kütusevarraste katmisega. See tähendab, et elektrikatkestuse korral langevad need gravitatsioonijõu mõjul automaatselt oma kohale. Kogu reaktor on ka veebasseinis, mis võib hädaolukorras liigse soojuse ära tõmmata. Samuti väheneb väiksema kütusekoguse kasutamisel oluliselt kogu toodetav soojushulk.

Loodetavasti võivad need täiendavad ohutuselemendid koos väiksemate kuludega, mis tulenevad nende reaktorite masstootmisest tehases, mitte kohapeal, kaasa tuua tuumaenergia renessansi. NuScale töötab USA-s mitme projekti kallal, sealhulgas üks Idahos mis peaks valmima 2029. aastaks.

Kuid on tõstatatud küsimusi selle kohta, kas SMR-id tõesti vastavad oma arvetele kui traditsioonilistele tuumaelektrijaamadele odavama ja turvalisema alternatiivina. Uuring avaldatakse Proceedings of the National Academy of Sciences leidis mais, et vastupidiselt SMR-i tootjate väidetele toodavad need väiksemad reaktorid tõenäoliselt rohkem radioaktiivseid jäätmeid kui tavalised jaamad.

Aastal artikkel sisse Counterpunch, tuumaenergia ekspert MV Ramana juhib samuti tähelepanu, et taastuvenergia maksumus meeldib tuul ja päike on juba tuumaenergia omast madalam ja langeb jätkuvalt kiiresti. Seevastu tuumaenergia on tegelikult aastate jooksul kallinenud.

Ta lisab, et SMR-id võivad maksta rohkem kui suuremad tuumajaamad, kuna neil pole sama mastaabisäästu. Teoreetiliselt saaks seda kompenseerida masstootmise kaudu, kuid ainult siis, kui ettevõtted saavad sadu tellimusi. Ilmselgelt mõned kommunaalteenused on juba taganenud NuScale'i esimene projekt kuluprobleemide tõttu.

Võib-olla veelgi olulisem, märgib Ramana, et SMR-id ei ole tõenäoliselt õigeks ajaks valmis kliimavastasesse võitlusse kaasa aitama. Eeldatavasti ei jõua projektid võrku enne kümnendi lõppu, milleks IPCC ütleb, et meil tuleb juba heitkoguseid drastiliselt vähendada.

Tehnoloogial on siiski mõned võimsad võimendid, sealhulgas president Joe Biden, kes hiljuti reklaamitud NuScale'i "murranguline Ameerika tehnoloogia" kuulutas välja toetuse SMR-tehase jaoks, mille ettevõte ehitab Rumeenias. Hiljuti ka insenerigigant Rolls-Royce kuulutas välja lühinimekirja oma tulevase SMR-i tehase asukoha jaoks, mida kasutatakse Ühendkuningriigi valitsusele 16. aastaks 2050 SMR-i ehitamiseks.

Seda, kas SMR-id suudavad oma lubadust täita, tuleb veel näha, kuid arvestades meie ees seisva kliimaprobleemi ulatust, tundub kõigi olemasolevate võimaluste uurimine mõistlik.

Image Credit: NuScale