Az első kis moduláris nukleáris reaktort nemrég hagyták jóvá az amerikai szabályozó hatóságok

Az atomenergia fontos szerepet játszhat az energiaszektor szén-dioxid-mentesítésében, de a reaktorok egyszerűen túl drágák és bonyolultak ahhoz, hogy gyorsan kiépítsék. Egy új, kisebb reaktor hamarosan változtathat ezen, miután a múlt héten megkapta a Nukleáris Szabályozó Bizottság tanúsítványát.

Miközben a világ országai versenyeznek a fosszilis tüzelésű erőművek cseréjével kapcsolatban, a vita arról szól, hogy vajon atomenergia szerepet kell játszania fűtött. Noha a technológia nagy és megbízható mennyiségű szén-dioxid-mentes villamos energiát tud biztosítani, költség- és biztonsági aggályok hátráltatták a klímaválság megoldásaként való alkalmazását.

Az elmúlt években azonban számos új vállalat jelent meg, amelyek ígéretet tettek arra, hogy a reaktorok leépítésével megkerülik ezeket az aggályokat. Úgynevezett kis moduláris reaktorok Az SMR-eket úgy tervezték, hogy elég kicsik legyenek ahhoz, hogy egy gyárban beépítsék, mielőtt bárhová szállítanák őket, ami jelentősen csökkenti a költségeket. Ezenkívül sokkal biztonságosabbak, mint a meglévő reaktorok.

Az oregoni székhelyű energiacég által tervezett reaktor NuScale Power lett az első kisméretű moduláris reaktor, amelyet jóváhagytak az Egyesült Államokban való használatra a Nukleáris Szabályozó Bizottság által (NRC), megnyitva az utat a reaktort hasznosító új erőművek előtt. A lépés nem volt meglepetés, mert a tervezés átment rajtas végső biztonsági értékelést még 2020-ban, de ez egy döntő lépés a technológia gyakorlati megvalósítása felé.

Míg egyes fejlesztés alatt álló SMR-ek egzotikus új tervekre támaszkodnak, amelyek olvasztott urán- vagy tóriumsókat használnak tüzelőanyagként, a NuScale reaktor, amelyet VOYGR-nek neveztek el, nem különbözik drámai mértékben a hagyományos, teljes méretű reaktoroktól. Ez terv alapján A 2000-es évek elején az Oregon Állami Egyetemen fejlesztették ki, „Multi-Application Small Light Water Reactor” néven.

A kialakítás egy 76 láb magas, 15 láb széles hengeres tárolóedényből áll, amelyben a reaktor található. A vizet urán üzemanyag-rudakon vezetik át, amelyek hasadási reakciók során hőt termelnek. A felmelegített víz ezután felemelkedik a gőzfejlesztők felé, amelyek a víz hőjét túlhevített gőz előállítására használják fel. Ezt azután egy elektromos áramot termelő turbina meghajtására használják.

Mindegyik modult 50 megawatt energia előállítására tervezték, de a vállalat akár 12 SMR kombinálását is tervezi, hogy a hagyományos atomerőművekhez hasonló teljesítményt érjen el. Az SMR-ek új biztonsági funkciókkal rendelkeznek, amelyek célja az olyan katasztrófák megelőzése, amelyek megkeményítették a közvéleményt az atomenergiával szemben.

Kezdetben a hasadási reakció leállítására használt vezérlőrudakat az üzemanyagrudak burkolásával a reaktormag felett egy elektromos motor tartja. Ez azt jelenti, hogy áramszünet esetén a gravitációs erő hatására automatikusan helyükre esnek. Az egész reaktort egy vízmedencében is fürdetik, amely vészhelyzet esetén el tudja vonni a felesleges hőt. Emellett kisebb mennyiségű tüzelőanyag felhasználásával a termelt hő teljes mennyisége jelentősen csökken.

A remény az, hogy ezek az extra biztonsági jellemzők – a reaktorok gyári, nem pedig helyszíni tömeggyártásának köszönhető csökkentett költségekkel együtt – az atomenergia reneszánszához vezethetnek. A NuScale számos projekten dolgozik az Egyesült Államokban, többek között egy Idahóban amely a tervek szerint 2029-re készül el.

De kérdések merültek fel azzal kapcsolatban, hogy az SMR-ek valóban megfelelnek-e a számlázásuknak, mint olcsóbb, biztonságosabb alternatívák a hagyományos atomerőművekkel szemben. Egy tanulmány kiadva Proceedings of the National Academy of Sciences májusban megállapította, hogy az SMR-gyártók állításával ellentétben ezek a kisebb reaktorok valószínűleg több radioaktív hulladékot termelnek, mint a hagyományos erőművek.

Egy cikk CounterPunch, MV Ramana atomenergia-szakértő arra is rámutat, hogy a megújuló energia költsége tetszik szél és napenergia máris alacsonyabb, mint a nukleárisé, és továbbra is gyorsan esik. Ezzel szemben az atomenergia valójában drágult az évek során.

Hozzáteszi, hogy az SMR-ek többe kerülhetnek, mint a nagyobb atomerőművek, mert nem ugyanaz a méretgazdaságosság. Ezt elméletileg tömeggyártással lehetne ellensúlyozni, de csak akkor, ha a vállalatok több száz megrendelést kapnak. Sokatmondó, hogy néhány közműnek van már kihátrált a NuScale első projektje a költségek miatt.

Ami talán még fontosabb, jegyzi meg Ramana, az SMR-ek valószínűleg nem lesznek időben készen arra, hogy hozzájáruljanak az éghajlat elleni küzdelemhez. A projektek várhatóan csak az évtized végén jelennek meg, amikorra az IPCC szerint már drasztikus kibocsátáscsökkentést kell végrehajtanunk.

A technológiának azonban van néhány erős erősítője, nem utolsósorban Joe Biden elnök, aki nemrég reklámozták A NuScale „úttörő amerikai technológiája”, miközben támogatást jelentett be egy SMR-üzemre, amelyet a cég Romániában épít majd. Nemrég a Rolls-Royce mérnökóriás is szűkített listát hirdetett leendő SMR-gyárának helyére, amelyből 16 SMR-t építenek majd az Egyesült Királyság kormánya számára 2050-ig.

Hogy az SMR-ek be tudják-e váltani ígéreteiket, az még mindig kiderül, de figyelembe véve a ránk háruló éghajlati kihívás terjedelmét, bölcsnek tűnik az összes rendelkezésre álló lehetőség feltárása.

Kép: NuScale