Den første lille modulære atomreaktoren ble nettopp godkjent av amerikanske regulatorer

Atomkraft kan spille en viktig rolle i å dekarbonisere energisektoren, men reaktorer er rett og slett for dyre og kompliserte til å rulle ut raskt. En ny, mindre reaktor kan snart endre det etter å ha mottatt sertifisering fra Nuclear Regulatory Commission i forrige uke.

Mens land over hele verden kappes om å erstatte kraftverk med fossilt brensel, vil debatten om hvorvidt kjernekraft bør spille en rolle har vært oppvarmet. Mens teknologien kan gi store og pålitelige mengder karbonfri elektrisitet, har kostnads- og sikkerhetshensyn holdt tilbake utplasseringen som en løsning på klimakrisen.

De siste årene har det imidlertid dukket opp en rekke nye selskaper som lover å omgå mange av disse bekymringene ved å krympe reaktorene. Såkalt små modulære reaktorer (SMR-er) er designet for å være små nok til å bygge i en fabrikk før de sendes dit de trengs, noe som bør redusere kostnadene betydelig. De er også designet for å være mye tryggere enn eksisterende reaktorer.

En reaktor designet av Oregon-basert energiselskap NuScale Power har blitt det første små modulære reaktordesignet som er godkjent for bruk i USA av Nuclear Regulatory Commission (NRC), og baner vei for nye anlegg som utnytter reaktoren. Flyttingen var ikke akkurat en overraskelse, fordi designet besto dens endelige sikkerhetsevaluering tilbake i 2020, men det er et avgjørende skritt mot å faktisk distribuere teknologien på feltet.

Mens noen SMR-er under utvikling er avhengige av eksotiske nye design som bruker smeltet uran eller thoriumsalter som drivstoff, er NuScale-reaktoren, som har fått navnet VOYGR, ikke dramatisk forskjellig fra tradisjonelle fullskala-reaktoren. Det er basert på et design utviklet ved Oregon State University på begynnelsen av 2000-tallet kalt "Multi-Application Small Light Water Reactor."

Designet består av et 76 fot høyt, 15 fot bredt sylindrisk inneslutningskar som huser reaktoren. Vann føres over en serie uranbrenselstaver som genererer varme gjennom fisjonsreaksjoner. Det oppvarmede vannet stiger deretter opp mot dampgeneratorer, som bruker varmen fra vannet til å produsere overopphetet damp. Denne brukes så til å drive en turbin som genererer strøm.

Hver modul er designet for å generere 50 megawatt energi, men selskapet planlegger å kombinere opptil 12 SMR-er for å oppnå lignende utganger som konvensjonelle atomkraftverk. SMR-ene kommer med nye sikkerhetsfunksjoner designet for å forhindre den typen katastrofer som har herdet opinionen mot atomkraft.

For en start holdes kontrollstaver som brukes til å stoppe fisjonsreaksjonen ved å omslutte brenselstavene over reaktorens kjerne av en elektrisk motor. Dette betyr at i tilfelle strømbrudd vil de automatisk falle på plass under tyngdekraften. Hele reaktoren er også badet i et vannbasseng, som kan trekke bort overskuddsvarme i nødstilfeller. Dessuten, ved å bruke mindre mengder drivstoff, reduseres den totale mengden varme som produseres kraftig.

Håpet er at disse ekstra sikkerhetsfunksjonene – kombinert med reduserte kostnader på grunn av muligheten til å masseprodusere disse reaktorene på en fabrikk i stedet for på stedet – kan føre til en renessanse innen kjernekraft. NuScale jobber med en rekke prosjekter i USA, bl.a en i Idaho som etter planen skal være ferdig innen 2029.

Men spørsmål har blitt reist om hvorvidt SMR-er virkelig vil leve opp til faktureringen som et billigere og tryggere alternativ til tradisjonelle kjernekraftverk. En studie publisert i Proceedings of National Academy of Sciences i mai fant ut at i motsetning til påstandene fra SMR-produsenter, vil disse mindre reaktorene faktisk produsere mer radioaktivt avfall enn konvensjonelle anlegg.

I et artikkel i CounterPunch, atomkraftekspert MV Ramana påpeker også at kostnadene ved fornybar energi som vind og sol er allerede lavere enn for kjernekraft, og fortsetter å falle raskt. Derimot har atomkraft faktisk blitt dyrere med årene.

SMR-er kan koste mer enn større atomkraftverk, legger han til, fordi de ikke har den samme stordriftsfordelen. I teorien kan dette kompenseres gjennom masseproduksjon, men bare hvis selskaper mottar ordre i hundrevis. Visende nok har noen verktøy allerede trukket tilbake av NuScales første prosjekt over kostnadsbekymringer.

Kanskje enda viktigere, bemerker Ramana, SMR-er er neppe klare i tide til å bidra til klimakampen. Prosjekter forventes ikke å komme online før slutten av tiåret, da IPCC sier at vi allerede må ha gjort drastiske utslippsreduksjoner.

Teknologien har imidlertid noen kraftige boostere, ikke minst president Joe Biden, som nylig spioneringen NuScales "banebrytende amerikanske teknologi" mens den kunngjør et tilskudd til et SMR-anlegg selskapet vil bygge i Romania. Ingeniørgiganten Rolls-Royce også nylig annonserte en shortlist for plasseringen av den fremtidige SMR-fabrikken, som vil bli brukt til å bygge 16 SMR-er for den britiske regjeringen innen 2050.

Det gjenstår å se om SMR-er kan holde løftet sitt, men gitt omfanget av klimautfordringen vi står overfor, virker det klokt å utforske alle tilgjengelige alternativer.

Bilde Credit: NuScale