ΟΛΗ Η ΑΛΗΘΕΙΑ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΙΝΙ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΕΣ
Πέντε πράγματα που το «πυρηνικό λόμπι» δεν θέλει να ξέρετε για τους μικρούς πυρηνικούς αντιδραστήρες
Ακόμη και οι περιστασιακοί οπαδοί των ενεργειακών και κλιματικών ζητημάτων έχουν πιθανώς ακούσει για τα υποτιθέμενα θαύματα των μικρών αρθρωτών πυρηνικών αντιδραστήρων (SMR).
Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο «πυρηνικό λόμπι»: μια ενεργή και φαινομενικά ακούραστη ομάδα υποστηρικτών της πυρηνικής ενέργειας που κυριαρχούν στις συζητήσεις στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης για την ενέργεια προωθώντας SMR και άλλες «προηγμένες» πυρηνικές τεχνολογίες ως τη μόνη πραγματική λύση για την κλιματική κρίση.
Όμως, όπως δείχνουν εκθέσεις, η διαφημιστική εκστρατεία γύρω από τα SMR είναι υπερβολική και τα συμπεράσματά είναι μάλλον αρνητικά μέχρι σήμερα.
Δυστυχώς, μεγάλο μέρος αυτής της χαρούμενης συζήτησης SMR έχει τις ρίζες της στην παραπληροφόρηση, η οποία με φέρνει πάντα πίσω στην ίδια ερώτηση: Εάν οι πυρηνικοί υποστηρικτές έχουν μια τόσο σπουδαία ιστορία να πουν για τους SMR, γιατί πρέπει να υπερβάλλουν τόσο πολύ;
Τι είναι οι SMR;
Οι SMR είναι πυρηνικοί αντιδραστήρες που είναι «μικροί» (ορίζονται ως 300 μεγαβάτ ηλεκτρικής ενέργειας ή λιγότερο), μπορούν να συναρμολογηθούν σε μεγάλο βαθμό σε μια κεντρική εγκατάσταση και θα εγκατασταθούν με αρθρωτό τρόπο σε τοποθεσίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Ορισμένοι προτεινόμενοι SMR είναι τόσο μικροσκοπικοί (20 μεγαβάτ ή λιγότερο) που ονομάζονται «μικρο» αντιδραστήρες. Οι SMR διαφέρουν από τους σημερινούς συμβατικούς πυρηνικούς σταθμούς, οι οποίοι είναι συνήθως περίπου 1.000 μεγαβάτ και κατασκευάστηκαν σε μεγάλο βαθμό κατά παραγγελία.
Ορισμένα σχέδια SMR, όπως το NuScale, είναι τροποποιημένες εκδόσεις υδρόψυκτων αντιδραστήρων που λειτουργούν, ενώ άλλα είναι ριζικά διαφορετικά σχέδια που χρησιμοποιούν ψυκτικά εκτός από νερό, όπως υγρό νάτριο, αέριο ήλιο ή ακόμα και λιωμένα άλατα.
Μέχρι σήμερα, ωστόσο, το θεωρητικό ενδιαφέρον για τους SMR δεν έχει μεταφραστεί σε πολλές πραγματικές παραγγελίες αντιδραστήρων.
Το μόνο SMR που βρίσκεται υπό κατασκευή βρίσκεται στην Κίνα. Και στις Ηνωμένες Πολιτείες, μόνο μία εταιρεία – η TerraPower, που ιδρύθηκε από τον Bill Gates της Microsoft – έχει υποβάλει αίτηση στην Πυρηνική Ρυθμιστική Επιτροπή (NRC) για άδεια κατασκευής αντιδραστήρα ισχύος (αλλά στα 345 μεγαβάτ, τεχνικά δεν είναι καν SMR).
Η πυρηνική βιομηχανία έχει εναποθέσει τις ελπίδες της στους SMR κυρίως επειδή ορισμένα πρόσφατα μεγάλα έργα αντιδραστήρων, συμπεριλαμβανομένων των μονάδων Vogtle 3 και 4 στην πολιτεία της Τζόρτζια, χρειάστηκαν πολύ περισσότερο χρόνο για να κατασκευαστούν και κόστισαν πολύ περισσότερο από ό,τι είχε αρχικά προβλεφθεί.
Η αποτυχία αυτών των έργων να έρθουν εγκαίρως και εντός προϋπολογισμού υπονομεύει τα επιχειρήματα ότι οι σύγχρονοι πυρηνικοί σταθμοί μπορούν να ξεπεράσουν τα προβλήματα που μαστίζουν την πυρηνική βιομηχανία στο παρελθόν.
Οι προγραμματιστές του κλάδου και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ λένε ότι οι SMR μπορεί να είναι λιγότερο δαπανηροί και ταχύτεροι στην κατασκευή από τους μεγάλους αντιδραστήρες και ότι η αρθρωτή φύση τους διευκολύνει την εξισορρόπηση της προσφοράς και της ζήτησης ενέργειας.
Υποστηρίζουν επίσης ότι οι αντιδραστήρες σε διάφορα μεγέθη θα ήταν χρήσιμοι για μια σειρά εφαρμογών πέρα από την ηλεκτρική ενέργεια σε κλίμακα δικτύου, συμπεριλαμβανομένης της παροχής θερμότητας διεργασίας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και ισχύος σε κέντρα δεδομένων, εργασίες εξόρυξης κρυπτονομισμάτων, παραγωγή πετροχημικών, ακόμη και σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων.
Πέντε αλήθειες σχετικά με τους SMR που η πυρηνική βιομηχανία και το «πυρηνικό λόμπι» που τους προωθεί δεν θέλει να γνωρίζει το κοινό
1. Οι SMR δεν είναι πιο οικονομικοί από τους μεγάλους αντιδραστήρες.
Θεωρητικά, οι μικροί αντιδραστήρες θα πρέπει να έχουν χαμηλότερο κόστος κεφαλαίου και χρόνο κατασκευής από τους μεγάλους αντιδραστήρες παρόμοιου σχεδιασμού, έτσι ώστε οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας (ή άλλοι χρήστες) να μπορούν να λαμβάνουν χρηματοδότηση φθηνότερα και να τους χρησιμοποιούν πιο ευέλικτα.
Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι οι μικροί αντιδραστήρες είναι πιο οικονομικοί από τους μεγάλους. Στην πραγματικότητα, συνήθως ισχύει το αντίθετο.
Αυτό που έχει μεγαλύτερη σημασία όταν συγκρίνουμε τα οικονομικά διαφορετικών πηγών ενέργειας είναι το κόστος παραγωγής μιας κιλοβατώρας ηλεκτρικής ενέργειας, και αυτό εξαρτάται από το κόστος κεφαλαίου ανά κιλοβάτ παραγωγικής ικανότητας, καθώς και από το κόστος λειτουργίας, συντήρησης, καυσίμων και άλλων παραγόντων.
Σύμφωνα με την αρχή των οικονομιών κλίμακας, οι μικρότεροι αντιδραστήρες θα παράγουν γενικά ακριβότερη ηλεκτρική ενέργεια από τους μεγαλύτερους.
Για παράδειγμα, το πλέον ακυρωμένο έργο της NuScale για την κατασκευή ενός SMR 460 μεγαβάτ, 6 μονάδων στο Αϊντάχο εκτιμήθηκε ότι θα κοστίσει πάνω από 20,000 $ ανά κιλοβάτ, το οποίο είναι μεγαλύτερο από το πραγματικό κόστος του έργου του μεγάλου αντιδραστήρα Vogtle άνω των 15,000 $ ανά κιλοβάτ.
Αυτή η ποινή κόστους μπορεί να αντισταθμιστεί μόνο με ριζικές αλλαγές στον τρόπο σχεδιασμού, κατασκευής και λειτουργίας των αντιδραστήρων.
Οι προγραμματιστές SMR ισχυρίζονται ότι μπορούν να μειώσουν το κόστος κεφαλαίου ανά κιλοβάτ επιτυγχάνοντας αποτελεσματικότητα μέσω της μαζικής παραγωγής πανομοιότυπων μονάδων στα εργοστάσια. Ωστόσο, μελέτες διαπιστώνουν ότι τέτοιες μειώσεις κόστους συνήθως δεν θα ξεπερνούσαν περίπου το 30%.
Επιπλέον, θα πρέπει να παραχθούν δεκάδες μονάδες προτού οι κατασκευαστές μάθουν πώς να κάνουν τις διαδικασίες τους πιο αποτελεσματικές και να επιτύχουν αυτές τις μειώσεις του κόστους κεφαλαίου, πράγμα που σημαίνει ότι οι πρώτοι αντιδραστήρες ενός δεδομένου σχεδιασμού θα είναι αναπόφευκτα ακριβοί και θα απαιτήσουν μεγάλες κρατικές επιδοτήσεις ή επιδοτήσεις για να κατασκευαστούν.
Η υπέρβαση αυτού του εμποδίου έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα από τα κύρια εμπόδια για την ανάπτυξη SMR.
Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο οι προγραμματιστές SMR προσπαθούν να μειώσουν το κόστος κεφαλαίου είναι μειώνοντας ή εξαλείφοντας πολλά από τα χαρακτηριστικά ασφαλείας που απαιτούνται για τη λειτουργία αντιδραστήρων που παρέχουν πολλαπλά επίπεδα προστασίας, όπως μια στιβαρή δομή συγκράτησης από οπλισμένο σκυρόδεμα, αντλίες έκτακτης ανάγκης με κινητήρα και αυστηρά πρότυπα διασφάλισης ποιότητας για εφεδρικό εξοπλισμό ασφαλείας, όπως τροφοδοτικά.
Αλλά αυτές οι αλλαγές μέχρι στιγμής δεν είχαν μεγάλο αντίκτυπο στο συνολικό κόστος – απλώς κοιτάξτε το NuScale.
Εκτός από το κόστος κεφαλαίου, το κόστος λειτουργίας και συντήρησης (O&M) θα πρέπει επίσης να μειωθεί σημαντικά για να βελτιωθεί η ανταγωνιστικότητα των SMR. Ωστόσο, ορισμένες λειτουργικές δαπάνες, όπως η ασφάλεια που απαιτείται για την προστασία από τρομοκρατικές επιθέσεις, δεν θα ήταν κανονικά ευαίσθητες στο μέγεθος του αντιδραστήρα.
Η σχετική συμβολή του κόστους λειτουργίας και συντήρησης και καυσίμου στην τιμή ανά μεγαβατώρα ποικίλλει πολύ μεταξύ των σχεδίων και των λεπτομερειών του έργου, αλλά μπορεί να είναι 50% ή περισσότερο, ανάλογα με παράγοντες όπως τα επιτόκια που επηρεάζουν το συνολικό κόστος κεφαλαίου.
Οι οικονομίες κλίμακας έχουν ήδη οδηγήσει ορισμένους προμηθευτές SMR, όπως η NuScale και η Holtec, να διπλασιάσουν περίπου τα μεγέθη των μονάδων από τα αρχικά τους σχέδια. Ο μικροαντιδραστήρας Aurora της Oklo, Inc. έχει αυξηθεί από 1,5 MW σε 15 MW και μπορεί ακόμη και να φτάσει τα 50 MW. Και τα General Electric-Hitachi BWRX-300 και Westinghouse AP300 ξεκινούν και τα δύο από το ανώτατο όριο αυτού που θεωρείται SMR.
Συνολικά, αυτές οι αλλαγές μπορεί να είναι επαρκείς για να καταστήσουν ορισμένους SMR ανταγωνιστικούς ως προς το κόστος με τους μεγάλους αντιδραστήρες, αλλά θα έχουν ακόμη πολύ δρόμο να διανύσουν για να ανταγωνιστούν τις τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Το ισοπεδωμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας για το πλέον ακυρωμένο έργο NuScale υπολογίστηκε σε περίπου 119 $ ανά μεγαβατώρα (χωρίς ομοσπονδιακές επιδοτήσεις), ενώ η χερσαία αιολική ενέργεια και η ηλιακή ενέργεια σε κλίμακα κοινής ωφέλειας κοστίζουν τώρα κάτω από 40 $/MWh.
Οι μικροαντιδραστήρες, ωστόσο, είναι πιθανό να παραμείνουν ακριβοί υπό οποιοδήποτε ρεαλιστικό σενάριο, με προβλεπόμενο ισοπεδωμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερο από αυτό των μεγαλύτερων SMR.
2. Οι SMR δεν είναι γενικά ασφαλέστεροι ή πιο ασφαλείς από τους μεγάλους αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος
Λόγω του μεγέθους τους, μπορεί να πιστεύετε ότι οι μικροί πυρηνικοί αντιδραστήρες ενέχουν χαμηλότερους κινδύνους για τη δημόσια υγεία και το περιβάλλον από τους μεγάλους αντιδραστήρες. Εξάλλου, η ποσότητα ραδιενεργού υλικού στον πυρήνα και διαθέσιμη για απελευθέρωση σε ένα ατύχημα είναι μικρότερη.
Και οι μικρότεροι αντιδραστήρες παράγουν θερμότητα με χαμηλότερους ρυθμούς από τους μεγάλους αντιδραστήρες, γεγονός που θα μπορούσε να διευκολύνει την ψύξη τους κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος, ίσως ακόμη και με παθητικά μέσα – δηλαδή, χωρίς την ανάγκη ηλεκτρικών αντλιών ψυκτικού υγρού ή ενεργειών χειριστή.
Ωστόσο, τα λεγόμενα χαρακτηριστικά παθητικής ασφάλειας που θέλουν να αναφέρουν οι υποστηρικτές του SMR μπορεί να μην λειτουργούν πάντα, ειδικά κατά τη διάρκεια ακραίων γεγονότων όπως μεγάλοι σεισμοί, μεγάλες πλημμύρες ή πυρκαγιές που μπορούν να υποβαθμίσουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες υπό τις οποίες έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν.
Και σε ορισμένες περιπτώσεις, τα παθητικά χαρακτηριστικά μπορούν πραγματικά να επιδεινώσουν τα ατυχήματα: για παράδειγμα, η ανασκόπηση του σχεδιασμού NuScale από το NRC αποκάλυψε ότι τα παθητικά συστήματα έκτακτης ανάγκης θα μπορούσαν να εξαντλήσουν το νερό ψύξης του βορίου, το οποίο είναι απαραίτητο για να κρατήσει τον αντιδραστήρα κλειστό με ασφάλεια μετά από ένα ατύχημα.
Σε κάθε περίπτωση, οι ρυθμιστικές αρχές χαλαρώνουν τις απαιτήσεις ασφάλειας και προστασίας για τους SMR με τρόπους που θα μπορούσαν να ακυρώσουν τυχόν οφέλη ασφάλειας από παθητικά χαρακτηριστικά.
Για παράδειγμα, το NRC έχει εγκρίνει κανόνες και διαδικασίες τα τελευταία χρόνια που παρέχουν ρυθμιστικές οδούς για την εξαίρεση νέων αντιδραστήρων, συμπεριλαμβανομένων των SMR, από πολλά από τα προστατευτικά μέτρα που απαιτεί για τη λειτουργία των εγκαταστάσεων, όπως μια φυσική δομή περιορισμού, ένα σχέδιο εκκένωσης έκτακτης ανάγκης εκτός τοποθεσίας και μια ζώνη αποκλεισμού που χωρίζει το εργοστάσιο από πυκνοκατοικημένες περιοχές.
Εξετάζει επίσης περαιτέρω αλλαγές που θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους SMR να μειώσουν τον αριθμό του ένοπλου προσωπικού ασφαλείας για την προστασία τους από τρομοκρατικές επιθέσεις και σε άρτια εκπαιδευμένους χειριστές για τη λειτουργία τους.
Η μείωση της ασφάλειας στα SMR είναι ιδιαίτερα ανησυχητική, επειδή ακόμη και οι ασφαλέστεροι αντιδραστήρες θα μπορούσαν να γίνουν αποτελεσματικά επικίνδυνα ραδιολογικά όπλα εάν σαμποταριστούν από ειδικευμένους επιτιθέμενους. Ακόμη και οι μηχανισμοί παθητικής ασφάλειας θα μπορούσαν να απενεργοποιηθούν σκόπιμα.
Λαμβάνοντας υπόψη τον σωρευτικό αντίκτυπο όλων αυτών των αλλαγών, οι SMR θα μπορούσαν να είναι εξίσου —ή και περισσότερο— επικίνδυνοι από τους μεγάλους αντιδραστήρες.
Για παράδειγμα, εάν μια δομή συγκράτησης σε έναν μεγάλο αντιδραστήρα εμπόδιζε αξιόπιστα το 90% του ραδιενεργού υλικού να απελευθερωθεί από τον πυρήνα του αντιδραστήρα κατά τη διάρκεια μιας τήξης, τότε ένας αντιδραστήρας 5 φορές μικρότερος χωρίς τέτοια δομή συγκράτησης θα μπορούσε ενδεχομένως να απελευθερώσει περισσότερο ραδιενεργό υλικό στο περιβάλλον, παρόλο που η συνολική ποσότητα υλικού στον πυρήνα θα ήταν μικρότερη.
Και αν το SMR βρισκόταν πιο κοντά σε κατοικημένες περιοχές χωρίς σχεδιασμό έκτακτης ανάγκης εκτός έδρας, περισσότεροι άνθρωποι θα μπορούσαν να εκτεθούν σε επικίνδυνα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας.
Αλλά ακόμα κι αν κάποιος μπορούσε να δείξει ότι ο συνολικός κίνδυνος ασφάλειας ενός μικρού αντιδραστήρα ήταν χαμηλότερος από αυτόν ενός μεγάλου αντιδραστήρα, αυτό δεν θα σήμαινε αυτόματα ότι ο συνολικός κίνδυνος ανά μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει είναι χαμηλότερος, καθώς οι μικρότερες εγκαταστάσεις παράγουν λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια.
Εάν ένα ατύχημα προκαλούσε ένα SMR 250 μεγαβάτ να απελευθερώσει μόνο το 25% του ραδιενεργού υλικού που θα απελευθέρωνε ένα εργοστάσιο 1.000 μεγαβάτ, η αναλογία κινδύνου προς όφελος θα ήταν η ίδια.
Και μια τοποθεσία με τέσσερις τέτοιους αντιδραστήρες θα μπορούσε να έχει τετραπλάσιο ετήσιο κίνδυνο από μία μόνο μονάδα ή ακόμη μεγαλύτερο κίνδυνο εάν ένα ατύχημα σε έναν αντιδραστήρα προκαλούσε ζημιά στους άλλους, όπως συνέβη κατά τη διάρκεια του ατυχήματος της Φουκουσίμα Νταϊίτσι το 2011 στην Ιαπωνία.
3. Οι SMR δεν θα μειώσουν το πρόβλημα του τι πρέπει να κάνουμε με τα ραδιενεργά απόβλητα.
Η βιομηχανία διατυπώνει εξαιρετικά παραπλανητικούς ισχυρισμούς ότι ορισμένοι SMR θα μειώσουν το δυσεπίλυτο πρόβλημα της διαχείρισης ραδιενεργών αποβλήτων μακράς διάρκειας ζωής με την παραγωγή λιγότερων αποβλήτων ή ακόμη και με την «ανακύκλωση» των δικών τους αποβλήτων ή εκείνων που παράγονται από άλλους αντιδραστήρες.
Πρώτον, είναι απαραίτητο να ορίσουμε τι σημαίνει πραγματικά «λιγότερα» απόβλητα. Όσον αφορά την ποσότητα των εξαιρετικά ραδιενεργών ισοτόπων που προκύπτουν όταν οι ατομικοί πυρήνες διασπώνται και απελευθερώνουν ενέργεια, οι μικροί αντιδραστήρες θα παράγουν εξίσου με τους μεγάλους αντιδραστήρες ανά μονάδα παραγόμενης θερμότητας.
(Οι αντιδραστήρες μη ελαφρού ύδατος που μετατρέπουν αποτελεσματικότερα τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια από τους αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος θα παράγουν κάπως μικρότερες ποσότητες προϊόντων σχάσης ανά μονάδα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας – ίσως 10 έως 30% – αλλά αυτό είναι ένα σχετικά μικρό αποτέλεσμα στο σχήμα των πραγμάτων.)
Και για αντιδραστήρες με πυκνότερα καύσιμα, ο όγκος και η μάζα του αναλωμένου καυσίμου που παράγεται μπορεί να είναι μικρότερος, αλλά η συγκέντρωση των προϊόντων σχάσης στο αναλωμένο καύσιμο και η θερμότητα που παράγεται από τα προϊόντα διάσπασης – παράγοντες που έχουν πραγματικά σημασία για την ασφάλεια – θα είναι αναλογικά μεγαλύτερη.
Ως εκ τούτου, οι οντότητες που ελπίζουν να αποκτήσουν SMR, όπως τα κέντρα δεδομένων που δεν διαθέτουν την απαραίτητη υποδομή αποβλήτων, θα πρέπει να διαχειρίζονται με ασφάλεια την αποθήκευση σημαντικών ποσοτήτων αναλωμένου πυρηνικού καυσίμου επί τόπου μακροπρόθεσμα, όπως κάνει κάθε άλλος πυρηνικός σταθμός.
Οι ισχυρισμοί πωλητών όπως η Westinghouse ότι θα αφαιρέσουν τους αντιδραστήρες αφού το καύσιμο δεν είναι πλέον χρησιμοποιήσιμο απλά δεν είναι αξιόπιστοι, καθώς δεν υπάρχουν ρεαλιστικές προοπτικές για την αδειοδότηση κεντρικών τοποθεσιών όπου θα μπορούσαν να μεταφερθούν οι χρησιμοποιημένοι αντιδραστήρες στο άμεσο μέλλον.
Κάθε κοινότητα με SMR θα πρέπει να σχεδιάσει να είναι ένας de facto μακροπρόθεσμος χώρος διάθεσης πυρηνικών αποβλήτων.
4. Δεν μπορούμε να βασιστούμε στους SMR για την παροχή αξιόπιστης και ανθεκτικής ισχύος εκτός δικτύου για εγκαταστάσεις, όπως κέντρα δεδομένων κ.ά
Παρά τους ισχυρισμούς των προγραμματιστών, είναι πολύ απίθανο οποιοσδήποτε εύλογα προβλέψιμος σχεδιασμός SMR να είναι σε θέση να λειτουργήσει με ασφάλεια χωρίς αξιόπιστη πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο για την τροφοδοσία αντλιών ψυκτικού υγρού και άλλων ζωτικών συστημάτων ασφαλείας.
Ακριβώς όπως τα σημερινά πυρηνικά εργοστάσια, τα SMR θα είναι ευάλωτα σε ακραία καιρικά φαινόμενα ή άλλες καταστροφές που θα μπορούσαν να προκαλέσουν απώλεια ισχύος εκτός τοποθεσίας και να τα αναγκάσουν να κλείσουν.
Σε τέτοιες περιπτώσεις, ένας χρήστης, όπως ένας χειριστής κέντρου δεδομένων, θα πρέπει να παρέχει εφεδρική ισχύ, πιθανότατα από γεννήτριες ντίζελ, τόσο για το κέντρο δεδομένων όσο και για τον αντιδραστήρα.
Και δεδομένου ότι δεν υπάρχει ουσιαστικά καμία εμπειρία με τη λειτουργία SMR παγκοσμίως, είναι πολύ αμφίβολο ότι τα νέα σχέδια που παρουσιάζονται τώρα θα ήταν εξαιρετικά αξιόπιστα αμέσως και θα απαιτούσαν λίγη παρακολούθηση και συντήρηση.
Είναι πολύ πιθανό να χρειαστούν δεκαετίες εμπειρίας λειτουργίας για κάθε νέο σχεδιασμό αντιδραστήρα για να επιτευχθεί το επίπεδο αξιοπιστίας που χαρακτηρίζει τον λειτουργικό στόλο αντιδραστήρων ελαφρού ύδατος.
Η πρόωρη ανάπτυξη που βασίζεται σε μη ρεαλιστικές προσδοκίες απόδοσης θα μπορούσε να αποδειχθεί εξαιρετικά δαπανηρή για κάθε εταιρεία που θέλει να πειραματιστεί με SMR.
5. Οι SMR δεν χρησιμοποιούν καύσιμα πιο αποτελεσματικά από τους μεγάλους αντιδραστήρες
Ορισμένοι υποστηρικτές ισχυρίζονται παραπλανητικά ότι οι SMR είναι πιο αποδοτικοί από τους μεγάλους επειδή καταναλώνουν λιγότερα καύσιμα. Όσον αφορά την ποσότητα θερμότητας που παράγεται, η ποσότητα καυσίμου ουρανίου που πρέπει να υποβληθεί σε πυρηνική σχάση είναι η ίδια είτε ένας αντιδραστήρας είναι μεγάλος είτε μικρός.
Και παρόλο που οι αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν ψυκτικά εκτός από το νερό λειτουργούν συνήθως σε υψηλότερες θερμοκρασίες, γεγονός που μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της μετατροπής της θερμότητας σε ηλεκτρική ενέργεια, αυτό δεν είναι αρκετά μεγάλο αποτέλεσμα για να αντισταθμίσει άλλους παράγοντες που μειώνουν την απόδοση της χρήσης καυσίμου.
Ορισμένα σχέδια SMR απαιτούν έναν τύπο καυσίμου ουρανίου που ονομάζεται «ουράνιο χαμηλού εμπλουτισμού υψηλής ανάλυσης (HALEU)», το οποίο περιέχει υψηλότερες συγκεντρώσεις του ισοτόπου ουρανίου-235 από το συμβατικό καύσιμο αντιδραστήρα ελαφρού ύδατος.
Αν και αυτό μειώνει τη συνολική μάζα καυσίμου που χρειάζεται ο αντιδραστήρας, αυτό δεν σημαίνει ότι χρησιμοποιεί λιγότερο ουράνιο ούτε οδηγεί σε λιγότερα απόβλητα από δραστηριότητες εξόρυξης και άλεσης: στην πραγματικότητα, το αντίθετο είναι πιο πιθανό να ισχύει.
Ένας λόγος για αυτό είναι ότι η παραγωγή HALEU απαιτεί σχετικά μεγάλη ποσότητα φυσικού ουρανίου για να τροφοδοτηθεί στη διαδικασία εμπλουτισμού που αυξάνει τη συγκέντρωση ουρανίου-235.
Για παράδειγμα, ο αντιδραστήρας TerraPower Natrium, ο οποίος θα χρησιμοποιεί HALEU εμπλουτισμένο σε περίπου 19% ουράνιο-235, θα απαιτεί 2,5 έως 3 φορές περισσότερο φυσικό ουράνιο για την παραγωγή κιλοβατώρας ηλεκτρικής ενέργειας από έναν αντιδραστήρα ελαφρού ύδατος.
Οι μικρότεροι αντιδραστήρες, όπως ο Oklo Aurora των 15 μεγαβάτ, είναι ακόμη πιο αναποτελεσματικοί. Η βελτίωση της απόδοσης αυτών των αντιδραστήρων μπορεί να συμβεί μόνο με σημαντικές προόδους στην απόδοση καυσίμου, οι οποίες θα μπορούσαν να χρειαστούν δεκαετίες ανάπτυξης για να επιτευχθούν.
Οι αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν ουράνιο αναποτελεσματικά έχουν δυσανάλογες επιπτώσεις στο περιβάλλον από ρυπογόνες δραστηριότητες εξόρυξης και επεξεργασίας ουρανίου. Είναι επίσης λιγότερο αποτελεσματικά στον μετριασμό των εκπομπών άνθρακα, επειδή η εξόρυξη και η άλεση ουρανίου είναι δραστηριότητες σχετικά έντασης άνθρακα σε σύγκριση με άλλα μέρη του κύκλου καυσίμου ουρανίου.
Οι SMR μπορεί να διαδραματίσουν ρόλο στο ενεργειακό μας μέλλον, αλλά μόνο εάν είναι επαρκώς ασφαλείς. Για να συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να έχουμε μια ρεαλιστική κατανόηση του κόστους και των κινδύνων τους.
Ζωγραφίζοντας μια υπερβολικά ρόδινη εικόνα αυτών των τεχνολογιών με συχνά παραπλανητικές πληροφορίες, το πυρηνικό λόμπι αποσπά την προσοχή από την ανάγκη αντιμετώπισης των πολλών προκλήσεων που πρέπει να επιλυθούν για να γίνουν πραγματικότητα οι SMR – και τελικά κάνουν κακό στον σκοπό τους.
Εκτός κι αν αυτός είναι το βιαστικό κέρδος και τίποτα περισσότερο.
με πληροφορίες από Union of Concerned Scientists
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου