Małe modułowe reaktory mogą na nowo zdefiniować energetykę jądrową. Najważniejszymi cechami tego rozwiązania mają być niezawodna praca, bezpieczeństwo i ochrona zasobów. Amerykański NuScale chce poprowadzić Europę za rękę i pokazać jej, jak robić mały atom – pisze Jędrzej Stachura, redaktor BiznesAlert.pl.
Małe reaktory jako uzupełnienie energetyki
Małe reaktory modułowe (SMR – Small Modular Reactors) są definiowane jako reaktory o mocy do 300 MWe, wytwarzane seryjnie w zakładach produkcyjnych i dostarczane w całości na miejsce docelowej eksploatacji. Pozwala to wykorzystać efekt ekonomiczny skali produkcji seryjnej oraz uzyskać stosunkowo krótki czas budowy.
SMR dają możliwość tworzenia małych i większych kompleksów energetycznych, wszystko w zależności od lokalnych potrzeb. Jest to spowodowane głównie wzrostem kosztów budowy dużych bloków jądrowych (o mocach powyżej 1 GWe) oraz koniecznością zapewnienia dostaw energii w małych sieciach energetycznych poniżej 4 GWe. Małe reaktory mogą występować pojedynczo lub w grupie wielu modułów, przez co łatwiej sfinansować daną inwestycję. Kolejną zaletą SMR ma być fakt, że mogą one zastępować stopniowo demontowane, wyeksploatowane elektrownie węglowe, których moce zwykle nie przekraczają 500 MWe.
Z tego względu mały atom może uzupełniać duży, bo służy innym celom. Jeżeli ta technologia wejdzie do użytku w Europie, Polska i inne kraje regionu mogą na niej skorzystać. Jedna firma próbuje już przecierać szlaki, także z udziałem Polaków.
NuScale, czyli amerykański Frodo w drodze do SMR
Jednym z największych graczy na rynku SMR jest amerykański NuScale. Firma opracowała technologię modułowej elektrowni jądrowej z reaktorem lekkowodnym, która pozwala wytwarzać energię, ciepło, odsalać, produkować wodór i wprowadzać rozwiązania związane z ciepłem procesowym. NuScale podaje, że do 2030 roku rozpocznie pracę jego pierwsza elektrownia z małym reaktorem modułowym (SMR) w Stanach Zjednoczonych (w stanie Idaho). Ma ona dysponować mocą 720 MW i zapewnić bezpieczną, niezawodną i konkurencyjną cenowo czystą energię na potrzeby całego regionu. Pierwszy moduł zacznie generować energię w 2029 roku, a pozostałe będą gotowe do pełnej eksploatacji elektrowni do 2030 roku.
Z roku na rok Amerykanie rozszerzają działalność poza granicami kraju. W Europie współpracują z między innymi z Bułgarią, Czechami, Polską, Rumunią. We wrześniu 2019 roku NuScale i Grupa ČEZ, która również bada zastosowanie technologii SMR, podpisały porozumienie, w ramach którego mają dzielić się wiedzą na jej temat. Czesi eksploatują dwie elektrownie jądrowe, które zaspokajają około jedną trzecią krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną. Strony będą konsultować kwestie budowy, eksploatacji i utrzymania łańcucha dostaw.
W lutym 2021 roku, NuScale i bułgarska elektrownia jądrowa Kozłoduj podpisały porozumienie o wdrożeniu technologii SMR. Amerykanie mają ocenić stopień przydatności zastosowania tej technologii w zakładzie. Pół roku później przyszedł czas na Polskę. We wrześniu 2021 roku NuScale, Grupa Getka i Unimot podpisały porozumienie, w ramach którego mają badać możliwości wdrożenia technologii SMR w istniejących elektrowniach węglowych. W lutym 2022 roku NuScale i KGHM Polska Miedź podpisały porozumienie o rozpoczęciu prac nad wdrożeniem małego atomu w Polsce. Współpraca z Amerykanami ma sprawić, że poprzez SMR, KGHM w stu procentach zaspokoi swoje zapotrzebowanie na energię elektryczną. NuScale podaje, że pierwsza elektrownia NuScale VOYGR mogłaby powstać w Polsce już w 2029 roku, co pomogłoby zredukować emisję CO2 o osiem milionów ton rocznie.
Rumunia jako prekursor
W listopadzie 2021 roku Amerykanie podpisali porozumienie z Rumunią, która ich zdaniem ma być prekursorem małego atomu na Starym Kontynencie. NuScale i Societatea Nationala Nuclearelectrica, rumuński producent energii jądrowej, podjęły współpracę przy SMR. Pierwsze małe reaktory miałyby rozpocząć pracę do 2028 roku. Według planów, zakład NuScale ma wygenerować około 4 tys. miejsc pracy i pomóc Rumunii zredukować emisje CO2 o cztery miliony ton rocznie. Rząd Stanów Zjednoczonych przeznaczy 14 mln dolarów na wsparcie prac inżynieryjnych i projektowych.
SMR a środowisko
Mały atom jest często przedstawiany jako przyszłość energetyki jądrowej. Duże reaktory są drogie, a także wytwarzają odpady radioaktywne, które mogą stanowić zagrożenie dla środowiska przez setki tysięcy lat. Przemysł jądrowy opracowuje więc mniejsze reaktory, które mają być tańsze, bezpieczniejsze i wytwarzać mniej odpadów promieniotwórczych.
Ostatnie badania Uniwersytetu Stanford wykazały jednak, że SMR mogą wytwarzać ich więcej niż konwencjonalne reaktory jądrowe. Lindsay Krall z CISAC (The Center for International Security and Cooperation) podkreśla, że większość projektów małych reaktorów modułowych (SMR) zwiększy ilość odpadów wymagających zagospodarowania. To stoi w mocnym kontraście do korzyści, które mają płynąć z wprowadzania technologii SMR.
Odpady wysokoaktywne to przede wszystkim wypalone paliwo usuwane z reaktorów po wytworzeniu energii elektrycznej. Te niskoaktywne pochodzą natomiast z eksploatacji reaktorów oraz medycznych, akademickich, przemysłowych i innych komercyjnych zastosowań materiałów radioaktywnych. Odpady promieniotwórcze z wypalonego paliwa jądrowego wymagają zabezpieczenia, technologii, która pozwoli skutecznie zadbać o środowisko. Do tego potrzebna jest infrastruktura umożliwiająca składowanie „atomowych śmieci”, a tej ciągle brakuje. To właśnie między innymi one są przyczyną katastrofy klimatycznej, dlatego nie należy ignorować tych z nowego źródła energii. Dlatego państwa, które chcą budować atom, mały czy duży, muszą brać pod uwagę, że to nie tylko elektrownia jądrowa, ale i infrastruktura towarzysząca, czyli obiekty takie jak zakład składowania odpadów lub produkcji paliwa jądrowego. To podstawa skutecznego wykorzystania tej gałęzi energetyki.
