Malé jadrové reaktory môžu zmeniť energetickú budúcnosť Európy

Svet energetiky hľadá možnosti, ako čeliť súčasným výzvam. V súvislosti s jadrovou energetikou sa okrem tradičných klasických reaktorov čoraz viac dostávajú do popredia menšie jadrové zdroje. Pre čoraz väčší záujem o ne vlani vznikla Európska priemyselná aliancia pre malé modulárne reaktory (SMR, small modular reactors).

„Urýchlenie rozvoja SMR v Európskej únii (EÚ) si vyžaduje robustný a efektívny jadrový dodávateľský reťazec. Spolupráca medzi zainteresovanými stranami vrátane predkladateľov projektov, finančných inštitúcií, regulačných orgánov, výskumníkov, školiacich stredísk, organizácií občianskej spoločnosti a tvorcov politík je nevyhnutná,“ uvádza samotná aliancia a vymenúva dôvody na vznik európskej platformy, ktorá má zefektívniť spoluprácu v tejto oblasti.

SMR by mali byť jednou z odpovedí na výrazný dopyt po elektrine, ktorý v najbližších rokoch ešte vzrastie. „Malé modulárne reaktory nemajú nahradiť naše existujúce jadrové zdroje, ktoré bezpečne, spoľahlivo a  bez priamych emisií oxidu uhličitého pokrývajú väčšinu spotreby na Slovensku. SMR majú byť doplnkom energetického mixu pre energetickú sebestačnosť krajiny v budúcnosti,“ uviedol pre TASR generálny riaditeľ Slovenských elektrární Branislav Strýček. SMR sú v porovnaní s veľkými reaktormi cenovo dostupnejšie. „Možno ich nasadiť postupne, aby zodpovedali rastúcemu dopytu po energii,“ uvádza Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (IAEA).

Doplnia energetický mix

„Malé modulárne reaktory a pokročilé modulárne reaktory (advanced modular reactors, AMR) môžu ako pokročilá technológia vhodne dopĺňať energetický mix. Prinášajú nové možnosti vo výrobe elektrickej energie, ale aj vodíka a tepla. Uplatniť sa môžu pri klasickej výrobe elektriny, ktorá je zapojená v  sieti, alebo aj pri takzvaných off-grid riešeniach,“ vysvetľuje pre TREND odborník na jadrovú energetiku Pavol Štuller.

Ako príklad uvádza vybudovanie dátového centra, ktoré môže byť plne napájané malým modulárnym reaktorom. Jednou z výhod pre investorov by mohla byť i kratšia výstavba SMR, s ktorou sa spájajú nižšie investičné náklady.

Znížené požiadavky na palivo pri SMR zdôrazňuje IAEA. „Elektrárne, ktoré budú fungovať na malých modulárnych reaktoroch, môžu vyžadovať menej časté dopĺňanie paliva, každé tri až sedem rokov,“ ozrejmuje medzinárodná agentúra s tým, že niektoré modulárne reaktory budú navrhnuté tak, aby fungovali bez dopĺňania paliva ešte dlhšie.

Americká spoločnosť Westinghouse Electric Company oficiálne predstavila svoju najnovšiu jadrovú technológiu SMR v máji 2023. Podľa prezidenta spoločnosti Westinghouse pre Česko a Slovensko Petra Brzezinu by prvý SMR mal stáť okolo roku 2035. Certifikáciu projektu malého modulárneho reaktora AP300 SMR, ktorý by zabezpečoval energiu pre 300-tisíc domácností, spoločnosť plánuje do roku 2027. Do prevádzky by ju mali uviesť v prvej polovici 30. rokov. Takýto reaktor by mal stáť na ploche menej než 0,16 hektára, čo by zároveň malo skrátiť čas a znížiť náklady na výstavbu.

Aj v prípade výpadku energie môže takýto reaktor fungovať viac ako 72 hodín. „SMR môžu najmä vo východnej Európe nahradiť množstvo uhoľných zdrojov. Využitie SMR je určite vhodné na výrobu elektrickej energie, tepla či vodíka. To treba posúdiť na začiatku projektu a povedať si, čo od neho očakávam,“ konštatuje pre TREND prezident Westinghouse pre Česko a Slovensko Petr Brzezina.

Menšie a efektívne jadrové zdroje

Okrem malých modulárnych reaktorov si väčšiu pozornosť získavajú aj mikroreaktory. Spájajú sa s novou érou jadrovej energetiky. Tieto kompaktné jadrové zariadenia by mali byť schopné dodávať energiu tam, kde nie sú dostupné tradičné jadrové zdroje. Líšia sa od nich najmä veľkosťou a modulárnym dizajnom. Ich výhodou je, že sa vyrobia kompletne v továrni a následne sú pripravené na prepravu, čo urýchľuje ich nasadenie do prevádzky v danom mieste bez zdĺhavej a časovo náročnej výstavby. Ich výkon sa pohybuje približne do desiatich megawattov (MW.)

Počíta sa s ich životnosťou od päť do desať rokov, počas ktorej nie je potrebné dopĺňať palivo. V USA koncom roka 2024 regulátor schválil platformu eVinci Advanced Logis System Version 2. Spoločnosť Westinghouse to pre World Nuclear News označila za otvorenie cesty k autonómnej prevádzke. Mikroreaktor eVinci, ktorý vyvinula spoločnosť Westinghouse, má byť riešením na výrobu energie v odľahlých miestach či v priemyselných prevádzkach.

Zdroj: Westinghouse

Mikroreaktor eVinci

• kombinuje pokročilé technológie s kompaktným dizajnom, ktorý umožňuje jeho jednoduchú prepravu a rýchlu inštaláciu do 30 dní. So schopnosťou poskytovať päť MW elektrického a osem MW tepelného výkonu je vhodný pre široké spektrum aplikácií, ako sú elektrifikácia vzdialených komunít,
  zásobovanie priemyselných centier, banských prevádzok, univerzít,
  obranných zariadení a dátových centier. Navyše jeho potenciál sa môže uplatniť aj pri budúcich vesmírnych misiách. Výrobca medzi jeho najväčšie výhody zaraďuje kompletnú výrobu a montáž v továrni, rýchlu inštaláciu, dlhodobú prevádzku, keď je reaktor navrhnutý tak, aby fungoval viac ako osem rokov bez doplnenia paliva, bezpečnosť, keď pokročilý dizajn mikroreaktora umožňuje jeho prevádzku bez potreby dodatočných ovládacích prvkov, externého napájania alebo zásahu obsluhy. V prípade potreby sa dokáže bezpečne vypnúť aj bez zásahu človeka. 
•  Spoločnosť Westninghouse pracuje na viacerých pilotných projektoch. Jedným z nich je prvé využitie mikroreaktora eVinci v Kanade v spolupráci so Saskatchewan Research Council (SRC). Zmenšený testovací reaktor eVinci plánuje nasadiť v Národnom laboratóriu Idaho, ktoré spadá pod Ministerstvo energetiky USA. Nedávno nadviazala spoluprácu s CORE Power, námornou a technologickou spoločnosťou, ktorá sa zameriava na rozvoj pokročilej jadrovej energie.
• V Európe by mikroreaktory mali nájsť uplatenie pri zabezpečení energetickej nezávislosti spoluso splnením dekarbonizačných cieľov. Mikroreaktor eVinci je schopný dopĺňať obnoviteľné zdroje energie, poskytovať stabilnú základnú energiu a fungovať ako záložný zdroj v prípade výpadkov. „Úloha mikroreaktora eVinci v Európe by mohla byť významná najmä pri riešení energetickej bezpečnosti, znižovaní emisií uhlíka a podpore regiónov s decentralizovanými energetickými potrebami,“ uvádza energetická spoločnosť. Konštatuje, že je pripravená reagovať aj na rastúci globálny dopyt po energii. „Nedávno sme otvorili výrobný závod s rozlohou osemtisíc štvorcových metrov v Pensylvánii. Vďaka tomuto zariadeniu máme všetko, čo potrebujeme na začatie výroby mikroreaktorov eVinci. Koncom tohto roka očakávame, že oznámime umiestnenie výrobného areálu s rozlohou takmer 18 600 štvorcových metrov, ktorý umožní ešte väčšie rozšírenie výroby,“ uvádza spoločnosť ďalšie plány. 

Článok označený ako We Know How vznikol v spolupráci s komerčným partnerom.