Mali, modularni reaktori već su dugo pod budnim okom mnogih igrača u industriji nuklearne energije, a na njih se gleda kao na najperspektivniju tehnologiu – i zaista, važe za možda jedini realni put napred u energetici – kada su u pitanju Sjedinjene Američke Države. Kao mogući korak napred za sledeće generacije reaktora za nuklearnu energiju, Federalna energetska korporacija Tennessee Valley Authority prijavila se za dozvolu da izgradi jedan takav reaktor. Iako sve specifičnosti tehnologije reaktora tek treba da se utvrde, mogli bi da se uvedu u širu upotrebu do sredine 2020-tih. Priču donosi MIT Technology review.
Kao što samo ime kaže, modularni reaktori su manji od tradicionalnih nuklearnih elektrana. Proizvodni kapaciteti su snage do 300 megavata ili manje, za razliku od najmanje 1.000 megavata koliko proizvode tradicionalne nuklearne centrale (najmanjeg kapaciteta). Oni mogu biti proizvedeni u fabrici i montirani na licu mesta, potencijalno izbegavajući ogromne avansne kapitalne troškove i prekoračenja radnog veka koja su pratila mnoge nuklearne elektrane. Oni su teoretski sigurniji, suzbijaju potrebu za velikim i skupim sistemima i drugu zaštitu čija je cena astronomska. Mogu biti instalirani pojedinačno, ili u kombinaciji sa obilje ostalih sistema za proizvodnju energije.
Kao i kod većine tehnologija koje se koriste za nuklearne elektrane, obećavajuća isplativost i efikasnost malih modularnih reaktora nekako po pravilu postaje predmet nekog spora, pa zato nijedan do danas nije instaliran. Izveštaj grupe “Unija zabrinutih naučnika” (Union of Concerned Scientists) iz 2013. izvlači zaključak da “ukoliko se ne obistine optimističke pretpostavke, mali modularni reaktori (Small modular reactors, SMR) verovatno neće biti održivo i izvodljivo rešenje za ekonomske i sigurnosne probleme sa kojima se suočava industrija nuklearne energije.”
Ipak, američka vlada već dugo podržava razvoj malih modularnih reaktora: početkom 2012. godine Ministarstvo za energetiku pokrenulo je program vredan $452 miliona – koncept raspodele troškova za razvoj i podršku dizajnu i licenciranju malih modularnih reaktora dve kompanije, Babcock & Wilcox i NuScale. Babkok i Vilkoks program je bio redukovan 2014., u trenutku kada je jeftini prirodni gas smanjio potražnju za novim nuklearnim elektranama. Ali, ova tehnologija i dalje ima podršku na visokom nivou. Prošle godine je Bela kuća izdala naredbu kojom se od svih saveznih organa zahteva da 25 odsto svoje utrošene električne energije do 2025. godine proizvode iz “Alternativnih izvora energije”, posebno ističući male modularne reaktore kao jedno od bitnih rešenja.
Očekivalo se da će Federalna korporacija Tennessee Valley Authority (TVA), koja snabdeva energijom devet miliona ljudi u sedam država na jugoistoku SAD, podneti zahtev za male modularne reaktore (SMR) u Regulatornu komisiju za nuklearnu energiju. Time bi se označio prvi ali najbitniji korak u procesu izdavanja višegodišnjih dozvola za eksploataciju i distribuciju SMR energije.
Lokacija izabrana za mikroreaktorski projekat nalazi se na reci Klinč (Clinch), značajan u istoriji nuklearne energije Sjedinjenih Država: nekad je postojaoo plan za izgradnju nuklearne centrale Klinč River, na koju je tokom 1970-tih i ranih 1980-ih utrošeno oko milijardu dolara. Projekat je konačno ugašen od strane Kongresa 1983. godine, a mnogi taj trenutak opisuju kao “smrt” američke industrije nuklearne energije.
Uprkos razvoju malog modularnog reaktora, TVA ne odustaje od starije nuklearne tehnologije. Ovog leta bi trebalo da se u pogon pusti i dugo očekivana Jedinica br.2 proizvodne snage 1.100 megavata u nuklearnoj elektrani Watts Bar. Konstrukcija na reaktoru je počela tokom 1973. ali je zaustavljena 1988. godine, u svetlu nuklearne katastrofe u Černobilu, koja je obeležila tu dekadu.
Videvši da im u Sjedinjenim Američkim Državama slabe poslovne šanse, američki nosilac projekta proizvodnje solarno-termalne energije SolarReserve udružio se sa najvećim snabdevačem uglja na svetu, kako bi zajedničkim naporima iznašli bolje poslovne izglede za realizaciju svojih tehnologija u Kini.
Dogovor ove kompanije s poslovnom grupom Šenhua, koja u narednim godinama želi da iznađe i razvija ekonomično rešenje za proizvodnju 1.000 megavata solarne energije, može biti važan korak napred u nastojanjima Kine da smanji svoju zavisnost od termoelektrana, koje proizvode struju sagorevanjem uglja.
Poznate po svom konceptu visoko koncentrisane sunčeve energije, solarne termoelektrane (Solar Power Tower, SPT) koriste hiljade ogledala koja fokusiraju sunčeve zrake na centralnu kulu, zagrevajući tečnost koja se u njoj nalazi (slani rastvor), a čija se para koristi za proizvodnju električne energije. Ogledala s pomičnim motorima, poznatija kao heliostati, prate putanju Sunca tokom dana, poput cveta suncokreta. Kada je već otpočeo i razvoj najnovije generacije farmi solarne energije, ova tehnologija je uglavnom zaustavljena u SAD, gde ekolozi upozoravaju javnost na veliku smrtnost ptica (čije su procene, kako se pokazalo u nedavnim studijama, bile precenjene), ali i visoki troškovi proizvodnje električne energije, zaustavili su nove projekte (videti rad “Problemi Ajvanpaha mogli bi označiti kraj solarnih tornjeva u SAD”).
U energetski “gladnim” zemljama poput Kine, koje ipak nemaju pristup izdašnim izvorima jeftinog prirodnog gasa, solarno-termalne farme, očigledno, i dalje imaju budućnost.
Kineska vlada je saopštila svoj plan razvoja kapaciteta od 10.000 megavata solarne termalne energije do 2020. godine (trenutno je u planu ili je već otpočela izgradnja 16 solarnih termoelektrana, prema CSP World sajtu, koji se fokusira na razvoj i industriju solarne energije; za sada, u Kini funkcioniše samo nekolicina pilot-postrojenja, svako kapaciteta oko jedan megavat ili manje). SolarReserve sistem je posebno atraktivan za kineske energetske operatere jer koristi otopinu soli zagrejanu na 550°C (preko 1.000°F) uz pomoć koncentrisanih sunčevih zraka – ovi tornjevi su po svom konceptu glavni nosioci energetskog skladištenja. Ovim se omogućava da solarne termoelektrane nastave s napajanjem i onda kada oblici povremenih obnovljivih izvora energije, kao što su konvencionalne farme solarne energije i vetra, to ne mogu (usled oblačnosti, ili, recimo, vremena bez vetra). Rastopljena so, takođe, može da apsorbuje i skladišti višak energije iz električne mreže, kako bi se kasnije puštala u mrežu onda kada se za to ukaže potreba.
Kineskim tržištem obnovljive energije “dominiraju vetar i solarni PV (foto-voltni) sistemi” kaže direktor firme SolarReserve Kevin Smit. “Ali, Kinezi su shvatili da je to samo deo rešenja.”
Potražnja za obnovljivim izvorima energije u Kini svakako raste; nedavno potpisavši Pariski klimatski sporazum, ova zemlja ima za cilj i zacrtanu obavezu da do 2030. godine uspe da 20 odsto svoje električne energije dobija iz obnovljivih izvora. Iz uglja se, međutim, i dalje dobija više od 60 odsto električne energije, dok je daleko od izvesne i budućnost sofisticiranih, relativno skupih oblika energije kao što je solarno-termalna, u zemlji u kojoj su milioni domova sve donedavno bili zagrevani kotlovima na ugalj.
Sporazum iz Šenhua je, za sada, nespecifičan po pitanju upotrebe mikroreaktora: broj i veličina pojedinačnih projekata čija bi ukupna snaga bila 1.000 megavata nije utvrđena, a kompanija koja je izumela ovaj mali atomski reaktor, SolarReserve, odbija da se izjasni o ceni ovako dobijenih megavat-sati, koje bi ovakvi i slični projekti omogućavali. Instalacije će se nalaziti u Kini i to u sušnim područjima u unutrašnjosti, što znači da će biti potrebni i veliki dalekovodi koji bi prenosili struju do velikih obalskih gradova. Ali, “robusni solarni resursi i velike visine” u zaleđu ove zemlje, kako kaže stariji potpredsednik za razvoj u fimi SolarReserve, Tom Georgis, “jesu idealni” za tehnologiju na bazi heliostata: to su solarne kule i u njima rastvor rastopljene soli.
Ipak, Kina je tu usredsređenija i politički spremnija od Sjedinjenih Američkih Država. Drugi međunarodni projekti istog tipa već su u toku u Čileu, Južnoj Africi i Izraelu. U trku su ušli SolarReserve i njegov rival u proizvodnji pogona za solarno-termalnu energiju, kompanija BrightSource Energy.
Tako je obećavajuća tehnologija koja je posrtala u Sjedinjenim Državama našla svoj novi put u inostranstvu.