Перший малий модульний ядерний реактор був щойно схвалений регуляторними органами США

Атомна енергетика може зіграти важливу роль у декарбонізації енергетичного сектору, але реактори просто занадто дорогі та складні, щоб їх можна було швидко розгорнути. Новий, менший реактор може незабаром змінити це після отримання сертифікації від Комісії з ядерного регулювання минулого тижня.

У той час як країни по всьому світу змагаються за заміну електростанцій, які працюють на викопному паливі, точаться дебати навколо того, чи потрібно ядерна держава повинен відігравати роль був нагрітий. Незважаючи на те, що ця технологія може забезпечити великі та надійні обсяги безвуглецевої електроенергії, проблеми з ціною та безпекою стримували її впровадження як рішення кліматичної кризи.

Проте в останні роки з’явилася низка нових компаній, які обіцяють уникнути багатьох із цих проблем, зменшивши реактори. Т. зв малі модульні реактори (SMR) розроблені таким чином, щоб бути достатньо малими, щоб їх можна було побудувати на заводі перед відправкою туди, куди вони потрібні, що має значно знизити витрати. Вони також розроблені таким чином, щоб бути набагато безпечнішими за існуючі реактори.

Реактор розроблений енергетичною компанією з Орегону NuScale Power став першим малим модульним реактором, дозволеним для використання в США Комісією з ядерного регулювання (NRC), прокладаючи шлях для нових установок, які використовують реактор. Цей крок не став несподіванкою, оскільки дизайн пройшов йогоостаточна оцінка безпеки ще в 2020 році, але це вирішальний крок до фактичного впровадження технології в полі.

У той час як деякі SMR, що розробляються, покладаються на нові екзотичні конструкції, які використовують розплавлені солі урану або торію як паливо, реактор NuScale, який отримав назву VOYGR, не сильно відрізняється від традиційних повномасштабних. це є на основі дизайну розроблений в Університеті штату Орегон на початку 2000-х років під назвою «Багатофункціональний малий легководний реактор».

Конструкція складається з циліндричної захисної оболонки заввишки 76 футів і шириною 15 футів, у якій розміщено реактор. Вода пропускається через серію уранових паливних стрижнів, які виробляють тепло в результаті реакцій поділу. Потім нагріта вода піднімається до парогенераторів, які використовують тепло води для виробництва перегрітої пари. Потім це використовується для приводу турбіни, яка виробляє електроенергію.

Кожен модуль розрахований на генерацію 50 мегават енергії, але компанія планує об’єднати до 12 SMR, щоб досягти аналогічної продуктивності звичайних атомних станцій. SMR оснащені новими функціями безпеки, призначеними для запобігання катастрофам, які зміцнили громадську думку проти ядерної енергії.

Для початку, керуючі стрижні, які використовуються для зупинки реакції поділу, охоплюючи паливні стрижні, утримуються над активною зоною реактора за допомогою електродвигуна. Це означає, що у разі відключення електроенергії вони автоматично опустяться на своє місце під дією сили тяжіння. Весь реактор також купається у водному басейні, який може відводити надлишок тепла в разі надзвичайної ситуації. Крім того, використовуючи меншу кількість палива, загальна кількість виробленого тепла значно зменшується.

Є надія, що ці додаткові функції безпеки в поєднанні зі зниженням витрат завдяки можливості масового виробництва цих реакторів на заводі, а не на місці, можуть призвести до ренесансу ядерної енергетики. NuScale працює над низкою проектів у США, в т.ч один в Айдахо який планується завершити до 2029 року.

Але виникають питання про те, чи справді SMR виправдають свої рахунки як дешевшу та безпечнішу альтернативу традиційним атомним електростанціям. Дослідження опубліковані в Праці Національної академії наук у травні виявили, що всупереч твердженням виробників SMR, ці менші реактори насправді, швидше за все, вироблятимуть більше радіоактивних відходів, ніж звичайні станції.

У стаття в Counterpunch, Експерт з ядерної енергетики М. В. Рамана також зазначає, що вартість відновлюваної енергії схожа вітрові та сонячні вже нижчий, ніж ядерний, і продовжує швидко падати. Натомість атомна енергетика з роками фактично стала дорожчою.

SMR можуть коштувати дорожче, ніж великі атомні станції, додає він, оскільки вони не мають такої ж економії масштабу. Теоретично це можна компенсувати масовим виробництвом, але лише якщо компанії отримають сотні замовлень. Що характерно, деякі комунальні служби мають вже відступив першого проекту NuScale через проблеми з витратами.

Можливо, навіть важливіше, зазначає Рамана, що SMR навряд чи будуть готові вчасно, щоб зробити свій внесок у боротьбу з кліматом. Очікується, що проекти не з’являться в мережі до кінця десятиліття, до того часу IPCC каже, що ми вже повинні досягти різкого скорочення викидів.

Однак ця технологія має кілька потужних прискорювачів, не в останню чергу президент Джо Байден, який нещодавно рекламований «Новаторська американська технологія» NuScale, оголошуючи грант на завод SMR, який компанія побудує в Румунії. Машинобудівний гігант Rolls-Royce теж нещодавно оголосив короткий список для розміщення майбутньої фабрики SMR, яка буде використовуватися для будівництва 16 SMR для уряду Великобританії до 2050 року.

Чи зможуть SMR виконати свої обіцянки, ще належить з’ясувати, але, враховуючи масштаб кліматичної проблеми, яка стоїть перед нами, видається мудрим вивчити всі доступні варіанти.

Зображення Фото: NuScale