Americké úřady schválily první malý modulární jaderný reaktor
Technologie
Foto: Shutterstock

Americké úřady schválily první malý modulární jaderný reaktor

Jaderná energie by mohla hrát důležitou roli při dekarbonizaci energetiky. Reaktory jsou ale příliš drahé a složité na to, aby je bylo možné rychle zavádět. Nový, menší reaktor by to mohl brzy změnit. Získal totiž certifikaci od americké Komise pro jadernou regulaci.

17.08.22

V době, kdy se země po celém světě předhánějí v nahrazování elektráren na fosilní paliva, se rozhořela debata o tom, zda by důležitou roli měla hrát jaderná energie. Přestože tato technologie může zajistit velké a spolehlivé množství elektřiny bez emisí uhlíku, jejímu nasazení jako řešení klimatické krize brání obavy z nákladů a bezpečnosti.

V posledních letech se však objevila řada nových společností, které slibují, že zmenšením reaktorů se těmto obavám vyhnou. Takzvané malé modulární reaktory (SMR) jsou navrženy tak, aby je bylo možné postavit v továrně a poté je dopravit tam, kde jsou potřeba, což by mělo výrazně snížit náklady. Jsou také navrženy tak, aby byly mnohem bezpečnější než stávající reaktory.

Reaktor navržený oregonskou energetickou společností NuScale Power se stal prvním projektem malého modulárního reaktoru, který pro použití v USA schválila Komise pro jadernou regulaci Spojených států (NRC). Krok tak otevírá cestu novým elektrárnám, které tento reaktor využívají. Rozhodnutí nebylo úplně překvapivé – návrh totiž prošel závěrečným bezpečnostním hodnocením už v roce 2020. Jde ale o zásadní krok ke skutečnému nasazení této technologie v praxi.

Zatímco některé vyvíjené reaktory SMR spoléhají na nové exotické konstrukce, které jako palivo využívají roztavený uran nebo thoriové soli, reaktor NuScale, který byl pojmenován VOYGR, se od tradičních plnorozsahových nijak dramaticky neliší. Vychází z projektu vyvinutého na Oregonské státní univerzitě na počátku roku 2000 pod názvem Multi-Application Small Light Water Reactor.

Konstrukce se skládá z válcové ochranné nádoby o výšce 76 stop (23,16 metru) a šířce 15 stop (4,57 metru), v níž je umístěn reaktor. Voda proudí přes řadu uranových palivových tyčí, které štěpnými reakcemi vytvářejí teplo. Ohřátá voda pak stoupá vzhůru k parogenerátorům, které využívají teplo z vody k výrobě přehřáté páry. Ta se pak používá k pohonu turbíny, která vyrábí elektřinu.

Každý modul je navržen pro výrobu padesáti megawattů energie. Společnost ale plánuje kombinovat až dvanáct modulů SMR, aby dosáhla podobného výkonu jako konvenční jaderné elektrárny. SMR jsou navíc vybaveny novými bezpečnostními prvky, které mají zabránit haváriím, kvůli nimž se veřejnost staví proti jaderné energii.

Řídicí tyče – které slouží k zastavení štěpné reakce tím, že obalují palivové tyče – jsou drženy nad aktivní zónou reaktoru elektromotorem. To znamená, že v případě výpadku proudu se automaticky působením gravitace vrátí do své polohy. Celý reaktor je také ponořen do vodní nádrže, která může v případě nouze odvádět přebytečné teplo. Také díky použití menšího množství paliva se výrazně snižuje celkové množství produkovaného tepla.

Obavy z množství radioaktivního odpadu i načasování

Tyto dodatečné bezpečnostní prvky v kombinaci se snížením nákladů díky možnosti vyrábět reaktory hromadně v továrně, by mohly vést k renesanci jaderné energetiky. Objevily se však otázky, zda SMR skutečně splní svůj účel levnější a bezpečnější alternativy k tradičním jaderným elektrárnám. Studie zveřejněná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences upozornila, že v rozporu s tvrzeními tvůrců SMR budou tyto menší reaktory ve skutečnosti pravděpodobně produkovat více radioaktivního odpadu než konvenční elektrárny.

Odborník na jadernou energetiku M. V. Ramana ve svém článku v časopise Counterpunch varuje, že náklady na obnovitelné zdroje energie, jako je větrná a solární energie, jsou už nyní nižší než ty na jadernou energii. Navíc nadále rychle klesají – jaderná energie proti tomu v průběhu let zdražila.

Dodává, že SMR by mohly být dražší než větší jaderné elektrárny, protože nemají stejnou ekonomiku rozsahu. Teoreticky by to podle něj bylo možné kompenzovat masovou výrobou, ale pouze v případě, že by společnosti dostávaly objednávky v řádu stovek kusů. Příznačné je, že některé energetické společnosti už od prvního projektu společnosti NuScale odstoupily, a to kvůli obavám z nákladů.

Ramana podotýká, že ještě důležitější je, že SMR pravděpodobně nebudou připraveny včas, aby přispěly k boji proti klimatickým změnám. Očekává se, že projekty budou uvedeny do provozu až koncem desetiletí, kdy už podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu bude nutné dramaticky snížit emise.

Bidenova podpora

Tato technologie má nicméně několik silných zastánců. V neposlední řadě prezidenta Spojených státu Joe Bidena, který nedávno vyzdvihl „průkopnickou americkou technologii“ společnosti NuScale a zároveň oznámil poskytnutí grantu pro elektrárnu SMR, kterou společnost postaví v Rumunsku.

Také strojírenský gigant Rolls-Royce nedávno oznámil užší výběr místa pro umístění své budoucí továrny na výrobu SMR, která bude do roku 2050 sloužit k výstavbě šestnácti SMR pro britskou vládu.

 

ZDROJ

Související

Brazílie zakazuje prodej iPhonů bez USB napájecích adaptérů

Brazilská spotřebitelská agentura Senacon uvedla, že rozhodnutí Applu nezahrnout napájecí adaptéry do balení nových iPhonů diskriminuje spotřebitele prodejem „nekompletního produktu“. Apple se proti zákazu odvolá. Společnost řekla agentuře Reuters , že bude spolupracovat s brazilskými úřady na...


Startup začal prodávat luxusní domy, které vyrůstají přímo z oceánu

Startup představil svůj projekt v USA Today. Domy nabízejí moderní čistě bílé interiéry a každý modul má navíc úchvatný 360stupňový výhled na oceán. Podle představ společnosti budou jako ostraha a kurýři sloužit drony a budou doručovat věci, jako jsou potraviny a léky, což se zdá být praktické....


Letecké palivo z vody, CO2 a slunečního světla? Věda prověřuje možnosti solárních věží

Nový výzkum zveřejněný v časopise Joule vysvětluje, jak tým postavil solární věž, která celý proces zvládne. Věž využívá sluneční energii k výrobě syntetických alternativních paliv. Kerosin, který solární věž vyrábí, je údajně připraven k běžnému použití v letectví, včetně skladování a létání, což...