Takvi reaktori grade se znatno brže od velikih nuklearnih elektrana i priključuju se na elektroenergetsku mrežu.
Male nuklearne elektrane prvobitno su razvijene za napajanje podmornica i nosača aviona. U osnovi rade po istom principu kao i veliki nuklearni reaktori, piše DW.
SMR sadrži nuklearni reaktor koji koristi uranijum kao gorivo. Nuklearnom fisijom oslobađa se velika količina toplote, koja zagrijava vodu i pretvara je u paru. Pritisak pare pokreće turbine koje proizvode električnu energiju.
Kompanije i startapovi trenutno razvijaju veliki broj različitih modela SMR-a, ali je osnovni princip rada kod svih sličan.
Jedna od njihovih prednosti u odnosu na klasične nuklearne elektrane jeste to što zauzimaju znatno manju površinu. U zavisnosti od modela, potrebno im je najviše dva hektara, odnosno nešto više od dva fudbalska terena. Za poređenje, klasične nuklearne elektrane zahtijevaju prostor veličine i do 280 fudbalskih terena.
Najveća prednost SMR-a je njihov modularni koncept gradnje. Pojedini dijelovi mogu se serijski proizvoditi u fabrikama i unaprijed sastavljati, slično montažnim kućama koje se na lokaciji samo sklapaju.
Proizvođači obećavaju da bi izgradnja trajala između godinu i po i šest godina, dok veliki reaktori u SAD često zahtijevaju sedam do deset godina.
Manji reaktori ne znače nužno i manji rizik
Mali modularni reaktori imaju znatno manju snagu od klasičnih nuklearnih elektrana i proizvode između 10 i 200 megavata električne energije, dok standardna nuklearna elektrana proizvodi između 1.000 i 1.600 megavata.
To znači da bi za proizvodnju iste količine električne energije koju danas daje oko 400 velikih nuklearnih reaktora širom svijeta bilo potrebno izgraditi desetine hiljada malih reaktora.
SMR bi mogli imati određene bezbjednosne prednosti jer sadrže manje radioaktivnog materijala i bili bi raspoređeni na više lokacija. Zbog toga bi eventualna nesreća ili vojni napad s topljenjem jezgra imali manje katastrofalne posljedice nego havarija velikog reaktora.
Ipak, posljedice nesreće u jednom SMR-u i dalje bi mogle biti ozbiljne. Njemački Savezni zavod za zaštitu od zračenja upozorava da bi, uprkos manjoj količini radioaktivnog materijala po reaktoru, ukupni rizik mogao biti znatno veći. Razlog je jednostavan – kada bi veliki reaktori bili zamijenjeni velikim brojem malih, širom svijeta bi ih bilo mnogo više, a samim tim bi rasla i vjerovatnoća da će se prije ili kasnije dogoditi ozbiljan incident.
Iako su nuklearne nesreće veoma rijetke, njihove posljedice mogu biti katastrofalne. Posljednja velika dogodila se 2011. godine u japanskoj nuklearnoj elektrani Fukušima nakon cunamija. Dijelovi tog područja i danas su radioaktivno kontaminirani, a gotovo 170.000 ljudi moralo je da napusti svoje domove.
Veća efikasnost i san o recikliranju nuklearnog otpada
Veliko interesovanje za nove male modularne reaktore zasniva se i na očekivanju da bi iz iste količine uranijuma mogli proizvesti znatno više energije.
Prema podacima Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA), pojedini modeli SMR-a, takozvani brzi reaktori, teoretski bi mogli proizvesti 60 do 70 puta više energije iz iste količine uranijuma nego klasična nuklearna tehnologija. Međutim, ta tehnologija još je u ranoj fazi razvoja i IAEA je zasad razmatra samo u ograničenoj mjeri.
Osim toga, njena praktična primjena još nije dokazana. U svijetu trenutno rade samo dvije elektrane s malim modularnim reaktorima – jedna u Kini, a druga u Rusiji.
Istovremeno se radi i na recikliranju istrošenih elemenata nuklearnog goriva iz SMR-a, ali je i taj postupak još uglavnom neispitan. Takođe ni problem radioaktivnog otpada nije riješen – ni za klasične ni za brze reaktore.
Koliko to može biti rizično pokazuje primjer skladišta Asе u njemačkoj saveznoj pokrajini Donja Saksonija, izgrađenog sedamdesetih godina prošlog vijeka. U njemu se u stotinama bačvi skladišti srednje radioaktivni otpad, ali one sada korodiraju i počinju da propuštaju. Njemačka još nema trajno odlagalište za otpad svisokim stepenom radioaktivnosti.
Ni na svjetskom nivou zasad ne postoji nijedno trajno odlagalište za istrošeno nuklearno gorivo ili radioaktivni otpad s visokim stepenom radioaktivnosti koje je u funkciji. Prvo takvo postrojenje trebalo bi da bude pušteno u rad 2026. godine u finskom Onkalu, nakon dvadeset godina izgradnje.
Nedostatak vode kao novi izazov
Još jedan problem, koji pogađa i male modularne reaktore, jeste sve izraženiji nedostatak vode.
Nedavni toplotni talasi i suše u Evropi primorali su više zemalja da smanje proizvodnju električne energije u svojim nuklearnim elektranama, jer zbog niskog vodostaja rijeka nije bilo dovoljno vode za hlađenje reaktora.
Mali modularni reaktori za rad i hlađenje takođe zahtijevaju vodu. Zbog toga istraživači razvijaju alternativne sisteme hlađenja za nove generacije reaktora, uključujući rastopljene soli i helijum kao rashladna sredstva.
Kada bi SMR-ovi mogli pomoći klimi – i po kojoj ceni?
Entuzijazam dijela nuklearne industrije prema malim modularnim reaktorima (SMR) je veliki, ali mnoge tvrdnje o njihovim prednostima još nisu dovoljno potvrđene.
Njemački institut za ekonomska istraživanja (DIW) procjenjuje da bi električna energija iz novih SMR-ova, čak i uz serijsku proizvodnju, bila najmanje dvostruko skuplja od energije iz sunca ili vjetra, a u najnepovoljnijem slučaju i do osam puta skuplja.
Iako Kina, SAD, Evropa i Indija planiraju izgradnju nekoliko stotina malih reaktora do 2050. godine, njemački Savezni zavod za nuklearnu bezbjednost i zaštitu od zračenja procjenjuje da bi proizvodnja bila ekonomski isplativa tek ako bi ih bilo izgrađeno oko 3.000 reaktora.
Istovremeno, svijet želi da postigne klimatsku neutralnost do sredine vijeka kako bi ograničio globalno zagrijavanje. Zbog toga stručnjaci upozoravaju da bi SMR-ovi mogli stići prekasno da značajnije doprinesu borbi protiv klimatskih promjena.
Čak i ako postanu dio energetskog sistema, ostaju neriješena pitanja radioaktivnog otpada i rizika od nuklearnih nesreća.
