Forradalmi változás küszöbén – A konténer méretű atomreaktorok forradalmasíthatják a dízelgenerátorok használatát.
Az adatközpontoktól a távoli bányákig számos iparág számára nyújt lehetőséget a technológia, amely a hagyományos dízelgenerátorok drága és környezetszennyező működését hivatott kiváltani. A mikroreaktorok akár 20 000 háztartás energiaellátását is képesek biztosítani, miközben működési költségeik a dízelgenerátorokénak mindössze egyharmadát teszik ki. Az első ilyen reaktorok várhatóan 2029 környékén jelenhetnek meg a piacon, de a technológia bevezetését számos szabályozási és biztonsági kihívás nehezíti, különös figyelmet fordítva a kibertámadások és az üzemanyaglopások kockázataira - írja a Financial Times.
Az atomenergiával foglalkozó cégek egy innovatív megközelítés révén azon dolgoznak, hogy átformálják a klasszikus "atommodellt", és a nagyméretű reaktorok helyett egy sokkal kompaktabb és hatékonyabb alternatívát kínáljanak.
hajózási konténerek méretére csökkentsék azokat.
A Westinghouse vezetésével zajló mikroreaktor-fejlesztési verseny azon az elképzelésen nyugszik, hogy ezek a reaktorok helyettesíthetik a dízel- és gázgenerátorokat, amelyeket jelenleg az adatközpontok és a nehezen megközelíthető, energiaellátásban szűkölködő területek energiaigényének kielégítésére használnak.
Kezdetben úgy véltük, hogy a gazdaság egyes szegmenseit rendkívül nehéz lesz dekarbonizálni, főleg a távoli települések esetében, amelyek nagymértékben függenek a szállítható dízeltől, mint például a generátoroknál. Ez a megoldás pedig rendkívül költségesnek bizonyult.
- emelte ki Jon Ball, a Westinghouse eVinci mikroreaktor-programjának vezetője.
A nukleáris ipar reneszánszát éli: a kormányok és a nagy technológiai vállalatok tiszta energiaforrásokat keresnek az egyre növekvő energiaigényükre de úgy, hogy közben megfeleljenek az éghajlatvédelmi kötelezettségvállalásaiknak is. Ehhez kapcsolódik az, hogy több tucatnyi projekt van már folyamatban kis moduláris reaktorok (Small Modural Reactor - SMR) fejlesztésére. Ezek annyiban térnek el a mikroreaktoroktól, hogy a SMR-ek kapacitása legfeljebb 300 megawatt lehet, míg előbbiek ezeknél jóval kisebb, pár tíz megawattosak, amelyek 20 000 háztartás ellátására elegendőek.
Viszonyításképpen: a meglévő paksi blokkok darabonként 500 MW-osak, így a négy blokk kapacitásának teljes eléréséhez 100 mikroreaktort kellene telepíteni.
A cél az, hogy az új technológia a nagyobb elektromos akkumulátorokkal versenyezzen, ahol nincs szükség helyi személyes jelenlétre és vezérlésre és nem mellesleg karbonmentesen működnek.
Emiatt ezek nagyon egyszerűen működnének:
a megépült egységeket a helyszínre szállítanák, bekapcsolnák, és több évig hagynák működni, mielőtt visszavinnék őket a gyártójukhoz újra töltésre.
A technológia működése alapvetően a tudományos elvek és innovációk alkalmazásán alapul. A modern technológiai rendszerek különböző elemekből állnak, amelyek együttműködnek a kívánt funkciók eléréséért. Ezek az elemek magukban foglalják a hardvert, amely a fizikai komponenseket jelenti, és a szoftvert, amely az utasításokat és programokat tartalmazza. A technológiai folyamatok során adatok gyűjtése, feldolgozása és elemzése zajlik, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy információkat nyerjenek ki és döntéseket hozzanak. Emellett a technológia folyamatosan fejlődik, új felfedezések és fejlesztések révén, amelyek javítják a hatékonyságot és a funkcionalitást. A technológia tehát nem csupán eszközök és programok összessége, hanem egy komplex rendszer, amely a kreativitás és a tudományos ismeretek integrációján alapul.
A minimális mozgó alkatrészekkel rendelkező reaktor innovatív módon, folyékony nátriummal töltött csöveken keresztül vonja el a hőt a nukleáris üzemanyagból. Ez a hőátadás folyamata lehetővé teszi, hogy a környező levegő felmelegedjen, ami később egy turbinát hajt meg, így villamosenergia termelésére alkalmas. Ezen kívül a felmelegített levegő fűtési rendszerekbe is irányítható, biztosítva ezzel a hatékony hőfelhasználást.
A reaktor egy különleges, kerámiabevonattal ellátott Triso üzemanyagot alkalmaz, amelyet kifejezetten arra fejlesztettek ki, hogy ellenálljon a szélsőséges hőmérsékleteknek, miközben megőrzi integritását és megakadályozza az olvadást.
A Core Power, mint a piac egyik úttörő szereplője, két fő célcsoportot céloz meg: az adatközpontokat és az olaj- valamint gázipari energiatermelőket, különösen a generátorokat. A vállalat arra számít, hogy mikroreaktorai forradalmasítják az adatközpontok telepítési lehetőségeit, lehetővé téve számukra a rugalmasabb elhelyezést, miközben fenntartható, karbonmentes üzemelést garantálnak.
Véleményünk szerint 2029 lehet az első év, amikor a technológiai újítások valóban elérhetik a piacot.
- tette hozzá Mikal Bøe, a Core Power ügyvezető igazgatója.
Nem csak az adatközpontok nyerhetnek ezzel a technológiával: a kis teljesítményű reaktorokat a bányaipar is könnyen hasznosíthatja, többek között a kobalt, a mangán és más kritikus ásványi anyagok kitermelésére, amelyek gyakran távoli helyeken találhatók - ahol nehéz a kitermeléshez szükséges energiaforrást biztosítani.
A hadiipar is fokozott figyelmet fordít a fejlődő technológiákra. A New York-i tőzsdén jegyzett BWX Technologies az amerikai haditengerészet számára fejleszt és gyárt atomreaktorokat tengeralattjárók és repülőgép-hordozók számára. Ezen kívül az X-energy is kiemelkedő szereplő a piacon, amely 2024 szeptemberében 500 millió dolláros tőkebevonást hajtott végre olyan neves befektetőktől, mint az Amazon és Ken Griffin, a Citadel fedezeti alap alapítója.
Mindkét cég bekerült a Project Pele kezdeményezésbe, amely az Egyesült Államok védelmi minisztériumának megbízásából indult. A projekt célja egy innovatív, hordozható atomreaktor kifejlesztése, amely képes repülőgépen történő szállításra, és hosszú éveken át üzemelhet, mielőtt elérné küldetésének végső célját.
Ha kisebb méretben haladunk, a gazdaságosság sokkal nagyobb kihívást jelent. A mikroreaktorok gazdaságossá válásához nagyobb méretarányt kell elérnünk.
„Egyedivé kell tennünk a mondanivalónkat” - fogalmazott J. Clay Sell, az X-energy vezetője.
A Core Power vezérigazgatója is osztja ezt a nézetet: a mikroreaktorok versenyképessége szorosan összefügg a gyártósorok méretének növelésével. "Amikor egy 60-120 reaktorból álló megrendelés áll rendelkezésünkre, akkor érthetővé válik a számok mögött rejlő gazdasági potenciál" - tette hozzá, és kiemelte, hogy
A célunk az, hogy villamosenergiát termeljünk olyan árkategóriában, amely 100 és 150 dollár közé esik megawattóránként.
A dízelgenerátorok üzemeltetési költségei alapvetően az üzemanyag-fogyasztás és a karbantartási költségek függvényében alakulnak. Egy tipikus dízelgenerátor esetében a fogyasztás körülbelül 0,2 liter üzemanyagot jelent kilowattóránként (kWh). Ha a jelenlegi piaci ár 2 USD/liter, akkor ez körülbelül 400 USD/MWh üzemanyagköltséget eredményez. Ezen kívül a karbantartási kiadások további 20 USD/MWh-t jelentenek, így a teljes üzemeltetési költség hozzávetőlegesen 420 USD/MWh-ra rúg.
Ez azt jelenti, hogy a mikroreaktorok segítségével akár háromszoros költségmegtakarítással lehet villamosenergiát előállítani.
A hatóságok előtt még számos kihívás áll, ahhoz, hogy kidolgozzák a szükséges szabályozásokat a technológia biztonságos alkalmazásának érdekében. Olyan irányelvekre van szükség, amelyek megerősítik a védelmet a kibertámadásokkal szemben, továbbá szabályozzák a szállítási folyamatokat és az üzemanyag feltöltését, legyen szó akár gyári környezetről, akár a telepítés helyszínéről. Ezen kívül figyelembe kell venni azt a kockázatot is, hogy a kisebb méretük miatt nagyobb eséllyel válhatnak célponttá a nukleáris üzemanyag ellopásának szempontjából.
A Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (IAEA) várhatóan szigorú biztonsági normákat fog kialakítani, amelyek a nemzeti szabályozásokban is visszatükröződnek majd. Ennek a keretrendszernek a kidolgozása és implementálása azonban valószínűleg hosszadalmas és összetett feladat lesz.
- hangsúlyozta a Westinghouse vezérigazgatója.
