Regulatorji ZDA so pravkar odobrili prvi mali modularni jedrski reaktor

Jedrska energija bi lahko imela pomembno vlogo pri razogljičenju energetskega sektorja, vendar so reaktorji preprosto predragi in zapleteni, da bi jih lahko hitro uvedli. Nov, manjši reaktor bi lahko to kmalu spremenil, potem ko je prejšnji teden prejel certifikat Komisije za jedrsko regulativo.

Medtem ko države po vsem svetu tekmujejo za zamenjavo elektrarn na fosilna goriva, se razpravlja o tem, ali jedrska energija bi moral igrati vlogo je bil ogret. Čeprav lahko tehnologija zagotovi velike in zanesljive količine brezogljične električne energije, so pomisleki glede stroškov in varnosti zadrževali njeno uporabo kot rešitev za podnebno krizo.

V zadnjih letih pa se je pojavila vrsta novih podjetij, ki obljubljajo, da se bodo mnogim od teh skrbi izognila s krčenjem reaktorjev. Tako imenovani majhni modularni reaktorji (SMR) so zasnovani tako, da so dovolj majhni, da jih lahko zgradite v tovarni, preden jih pošljete kamor koli jih potrebujete, kar bi moralo znatno zmanjšati stroške. Zasnovani so tudi tako, da so veliko varnejši od obstoječih reaktorjev.

Reaktor, ki ga je zasnovalo energetsko podjetje s sedežem v Oregonu NuScale Moč je postal prvi majhen modularni reaktor, odobren za uporabo v ZDA s strani Komisije za jedrsko regulativo (NRC), ki utira pot novim elektrarnam, ki uporabljajo reaktor. Poteza ni bila ravno presenečenje, saj je dizajn opravilkončna ocena varnosti leta 2020, vendar je to ključni korak k dejanski uvedbi tehnologije na terenu.

Medtem ko se nekateri SMR, ki se razvijajo, opirajo na nove eksotične modele, ki kot gorivo uporabljajo staljene uranove ali torijeve soli, se reaktor NuScale, ki so ga poimenovali VOYGR, ne razlikuje bistveno od tradicionalnih reaktorjev v polnem obsegu. je na podlagi dizajna razvit na državni univerzi Oregon v zgodnjih 2000-ih, imenovan "multi-application small light water reactor".

Zasnova je sestavljena iz 76 čevljev visoke in 15 čevljev široke cilindrične zadrževalne posode, v kateri je reaktor. Voda teče čez vrsto uranovih gorivnih palic, ki ustvarjajo toploto s fisijskimi reakcijami. Segreta voda se nato dvigne proti generatorjem pare, ki uporabljajo toploto vode za proizvodnjo pregrete pare. To se nato uporabi za pogon turbine, ki proizvaja elektriko.

Vsak modul je zasnovan za ustvarjanje 50 megavatov energije, vendar podjetje načrtuje združiti do 12 SMR, da bi dosegli podobne rezultate kot običajne jedrske elektrarne. SMR-ji so opremljeni z novimi varnostnimi funkcijami, namenjenimi preprečevanju katastrof, zaradi katerih je javno mnenje otrdelo proti jedrski energiji.

Za začetek krmilne palice, ki se uporabljajo za zaustavitev fisijske reakcije z obdavanjem gorivnih palic, drži elektromotor nad jedrom reaktorja. To pomeni, da se v primeru izpada elektrike samodejno spustijo na svoje mesto pod silo težnosti. Celoten reaktor se kopa tudi v vodnem bazenu, ki lahko v nujnih primerih odvaja odvečno toploto. Prav tako se z uporabo manjših količin goriva močno zmanjša skupna količina proizvedene toplote.

Upamo, da bi lahko te dodatne varnostne funkcije – skupaj z nižjimi stroški zaradi zmožnosti množične proizvodnje teh reaktorjev v tovarni in ne na kraju samem – povzročile preporod jedrske energije. NuScale dela na številnih projektih v ZDA, med drugim ena v Idahu ki naj bi bil dokončan do leta 2029.

Toda pojavila so se vprašanja o tem, ali bodo SMR res upravičili svoj račun kot cenejša in varnejša alternativa tradicionalnim jedrskim elektrarnam. Študija objavljeno v Zbornik National Academy of Sciences maja ugotovil, da bodo v nasprotju s trditvami izdelovalcev SMR ti manjši reaktorji dejansko proizvedli več radioaktivnih odpadkov kot običajne elektrarne.

V članek v Župan, Strokovnjak za jedrsko energijo MV Ramana tudi poudarja, da so stroški obnovljive energije podobni veter in sonce je že nižja od jedrske in še naprej hitro upada. Nasprotno pa je jedrska energija z leti dejansko postala dražja.

SMR bi lahko stali več kot večje jedrske elektrarne, dodaja, ker nimajo enake ekonomije obsega. Teoretično bi se to lahko izravnalo z množično proizvodnjo, vendar le, če podjetja prejmejo na stotine naročil. Zgovorno, nekateri pripomočki imajo že umaknjen prvega projekta NuScale zaradi pomislekov glede stroškov.

Morda še pomembneje, ugotavlja Ramana, je malo verjetno, da bodo SMR pripravljeni pravočasno, da bi prispevali k podnebnemu boju. Pričakuje se, da bodo projekti objavljeni šele konec desetletja, do takrat pa IPCC pravi, da moramo že drastično zmanjšati emisije.

Tehnologija ima nekaj močnih spodbujevalnikov, nenazadnje predsednik Joe Biden, ki nedavno reklamiran NuScale "prelomna ameriška tehnologija" ob napovedi nepovratnih sredstev za obrat SMR, ki ga bo podjetje zgradilo v Romuniji. Pred kratkim tudi inženirski velikan Rolls-Royce objavila ožji izbor za lokacijo svoje prihodnje tovarne SMR, ki bo do leta 16 uporabljena za izdelavo 2050 SMR za vlado Združenega kraljestva.

Ali bodo SMR lahko izpolnili svojo obljubo, bomo še videli, toda glede na obseg podnebnega izziva, s katerim se soočamo, se zdi pametno preučiti vse razpoložljive možnosti.

Kreditno slike: NuScale