De eerste kleine modulaire kernreactor is zojuist goedgekeurd door Amerikaanse regelgevers

Kernenergie zou een belangrijke rol kunnen spelen bij het koolstofarm maken van de energiesector, maar reactoren zijn gewoon te duur en te ingewikkeld om snel uit te rollen. Een nieuwe, kleinere reactor zou daar snel verandering in kunnen brengen na vorige week certificering te hebben ontvangen van de Nuclear Regulatory Commission.

Terwijl landen over de hele wereld racen om fossiele energiecentrales te vervangen, is het debat over de vraag of: kernenergie een rol zou moeten spelen is verhit. Hoewel de technologie grote en betrouwbare hoeveelheden koolstofvrije elektriciteit kan leveren, hebben kosten en veiligheidsproblemen de toepassing ervan als oplossing voor de klimaatcrisis tegengehouden.

In de afgelopen jaren is er echter een reeks nieuwe bedrijven ontstaan ​​die belooft veel van deze zorgen te omzeilen door reactoren te verkleinen. zogenaamd kleine modulaire reactoren (SMR's) zijn zo ontworpen dat ze klein genoeg zijn om in een fabriek te worden ingebouwd voordat ze worden verzonden naar waar ze nodig zijn, wat de kosten aanzienlijk zou moeten verlagen. Ze zijn ook ontworpen om veel veiliger te zijn dan bestaande reactoren.

Een reactor ontworpen door het in Oregon gevestigde energiebedrijf NuScale Power is het eerste kleine modulaire reactorontwerp dat is goedgekeurd voor gebruik in de VS door de Nuclear Regulatory Commission (NRC), die de weg vrijmaakt voor nieuwe installaties die de reactor gebruiken. De verhuizing was niet bepaald een verrassing, want het ontwerp geslaagds laatste veiligheidsevaluatie in 2020, maar het is een cruciale stap om de technologie daadwerkelijk in het veld in te zetten.

Terwijl sommige SMR's in ontwikkeling afhankelijk zijn van exotische nieuwe ontwerpen die gesmolten uranium- of thoriumzouten als brandstof gebruiken, verschilt de NuScale-reactor, die VOYGR is genoemd, niet dramatisch van traditionele grootschalige reactoren. Het is gebaseerd op een ontwerp ontwikkeld aan de Oregon State University in de vroege jaren 2000, de "Multi-Application Small Light Water Reactor" genoemd.

Het ontwerp bestaat uit een 76 meter hoog, 15 meter breed cilindrisch insluitingsvat dat de reactor herbergt. Water wordt over een reeks uraniumsplijtstofstaven geleid die warmte genereren door splijtingsreacties. Het verwarmde water stijgt vervolgens op richting stoomgeneratoren, die de warmte van het water gebruiken om oververhitte stoom te produceren. Deze wordt vervolgens gebruikt om een ​​turbine aan te drijven die elektriciteit opwekt.

Elke module is ontworpen om 50 megawatt aan energie op te wekken, maar het bedrijf is van plan om tot 12 SMR's te combineren om een ​​vergelijkbaar vermogen als conventionele kerncentrales te bereiken. De SMR's worden geleverd met nieuwe veiligheidsvoorzieningen die zijn ontworpen om het soort rampen te voorkomen dat de publieke opinie tegen kernenergie heeft gehard.

Om te beginnen worden regelstaven die worden gebruikt om de splijtingsreactie te stoppen door de splijtstofstaven te omhullen, door een elektromotor boven de kern van de reactor gehouden. Dit betekent dat ze bij stroomuitval automatisch op hun plaats vallen onder de zwaartekracht. De hele reactor baadt ook in een waterpoel, die in geval van nood overtollige warmte kan afvoeren. Ook wordt door het gebruik van kleinere hoeveelheden brandstof de totale hoeveelheid geproduceerde warmte sterk verminderd.

De hoop is dat deze extra veiligheidsvoorzieningen - in combinatie met lagere kosten vanwege de mogelijkheid om deze reactoren massaal in een fabriek te produceren in plaats van ter plaatse - kunnen leiden tot een heropleving van kernenergie. NuScale werkt aan een aantal projecten in de VS, waaronder: een in Idaho dat is gepland om te worden voltooid in 2029.

Maar er zijn vragen gerezen over de vraag of SMR's hun facturering echt waar zullen maken als een goedkoper, veiliger alternatief voor traditionele kerncentrales. Een onderzoek gepubliceerd Proceedings van de National Academy of Sciences in mei ontdekten dat, in tegenstelling tot de beweringen van SMR-makers, deze kleinere reactoren waarschijnlijk meer radioactief afval zullen produceren dan conventionele installaties.

In een artikel in Counterpunch, kernenergiedeskundige MV Ramana wijst er ook op dat de kosten van hernieuwbare energie als wind en zon is al lager dan die van nucleair, en blijft snel dalen. Kernenergie is daarentegen in de loop der jaren juist duurder geworden.

SMR's kunnen meer kosten dan grotere kerncentrales, voegt hij eraan toe, omdat ze niet dezelfde schaalvoordelen hebben. In theorie zou dit kunnen worden gecompenseerd door massaproductie, maar alleen als bedrijven honderden bestellingen ontvangen. Het is veelzeggend dat sommige hulpprogramma's al teruggetrokken van NuScale's eerste project vanwege kostenoverwegingen.

Misschien nog belangrijker, merkt Ramana op, is het onwaarschijnlijk dat SMR's op tijd klaar zullen zijn om bij te dragen aan de klimaatbestrijding. Projecten zullen naar verwachting pas aan het einde van het decennium online komen, tegen die tijd zegt het IPCC dat we al drastische emissiereducties moeten hebben doorgevoerd.

De technologie heeft echter een aantal krachtige boosters, niet in het minst president Joe Biden, die onlangs aangeprezen NuScale's "baanbrekende Amerikaanse technologie" terwijl het een subsidie ​​aankondigde voor een SMR-fabriek die het bedrijf in Roemenië zal bouwen. Engineering gigant Rolls-Royce ook onlangs heeft een shortlist aangekondigd voor de locatie van zijn toekomstige SMR-fabriek, die tegen 16 zal worden gebruikt om 2050 SMR's voor de Britse regering te bouwen.

Of SMR's hun belofte kunnen waarmaken, valt nog te bezien, maar gezien de omvang van de klimaatuitdaging waarmee we worden geconfronteerd, lijkt het verstandig om alle beschikbare opties te onderzoeken.

Krediet van het beeld: NuScale