Małe elektrownie atomowe SMR – czy to dobra droga?
Small Modular Reactors (SMR) to technologia reaktorów jądrowych, które są mniejsze niż tradycyjne, ale oferują wiele korzyści. SMR są zwykle zbudowane w modułach, które można łączyć, co umożliwia łatwiejsze dostosowanie mocy do potrzeb, a także mniejsze koszty budowy i utrzymania.
KGHM – jedna z największych polskich spółek skarbu państwa, właśnie złożyła w Ministerstwie Klimatu i Środowiska wniosek o wydanie decyzji zasadniczej dla projektu budowy takiej elektrowni w naszym kraju.
Decyzja zasadnicza to pierwsza decyzja w systemie pozwoleń administracyjnych dla inwestycji w obiekty energetyki jądrowej w Polsce, o jaką może ubiegać się inwestor.
KGHM jest zaangażowany w rozwój energetyki jądrowej w Polsce tj. budowy małych modułowych reaktorów jądrowych. W ubiegłym roku spółka podpisała z amerykańskim przedsiębiorstwem NuScale Power LLC (dostawcą technologii jądrowej) umowę o prace wstępne. To pierwszy krok w procesie wdrożenia technologii SMR w ramach działalności biznesowej Grupy KGHM.
Prezes zarządu KGHM Polska Miedź S.A. Tomasz Zdzikot zwraca uwagę na to, że spółka, którą kieruje to jedna z największych polskich firm. Jednocześnie jeden z największych w kraju odbiorców energii.
„Dlatego też oczywiste jest nasze zaangażowanie w projekty energetyczne, wśród których pierwszoplanowe znaczenie ma projekt jądrowy. To przedsięwzięcie, które będzie w przyszłości gwarancją stabilności naszego działania. Biorąc zaś pod uwagę skalę zapotrzebowania KGHM, transformacja energetyczna firmy w kierunku źródeł odnawialnych i reaktorów jądrowych, będzie też istotnym elementem całego polskiego miksu energetycznego” – powiedział prezes Zdzikot.
W tym artykule przybliżymy pojęcie elektrowni SMR, opiszemy, jak działają i jakie są ich zalety i wady.
Historia SMR
SMR są reaktorami, które są zwykle zbudowane w mniejszej skali niż tradycyjne reaktory jądrowe. To oznacza, że mają mniejszą moc wyjściową. Są zwykle zbudowane w modułach, które można łatwo łączyć, co umożliwia dostosowanie mocy do potrzeb. Ponadto, mają zwykle mniejszy wpływ na środowisko, ponieważ są bardziej efektywne energetycznie i produkują mniej odpadów.
Technologia Small Modular Reactors została rozwinięta w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci w wyniku ciągłego rozwoju reaktorów jądrowych. Oto krótki opis historii i ewolucji tej technologii.
Pierwsze reaktory jądrowe zostały zbudowane w latach 40. XX wieku i miały ogromny potencjał w produkcji energii elektrycznej. Jednak pierwsze reaktory były bardzo duże i kosztowne w budowie oraz trudne w eksploatacji. W wyniku działań badawczych nad reaktorami jądrowymi, naukowcy doszli do wniosku, że mogą one być mniejsze i bardziej modułowe. To pozwala na ich elastyczne dostosowanie do różnych potrzeb energetycznych.
W latach 60. i 70. XX wieku naukowcy zaczęli eksperymentować z reaktorami o mniejszych rozmiarach, ale były one wciąż zbyt duże, aby nazywać je SMR. Jednakże po katastrofie w Czarnobylu w 1986 r. zaczęto zwracać uwagę na bezpieczeństwo reaktorów jądrowych i ich wpływ na środowisko. W wyniku tych wydarzeń, naukowcy zaczęli rozwijać bardziej bezpieczne i elastyczne reaktory jądrowe, które mogą być łatwiejsze w obsłudze i eksploatacji.
W latach 90. XX wieku, naukowcy zaczęli projektować reaktory jądrowe, które były znacznie mniejsze i bardziej modułowe niż poprzednie generacje reaktorów. Te mniejsze reaktory były bardziej elastyczne. Mogły być łatwiejsze w obsłudze, a także wymagały mniejszych obszarów dla ich budowy i eksploatacji.
Rozwój w ostatnich latach
W ciągu ostatnich kilku lat rozwój technologii SMR nabrał tempa. Wiele firm i instytucji badawczych na całym świecie pracuje nad projektowaniem i budowaniem reaktorów jądrowych o mniejszych rozmiarach. Wiele projektów SMR jest w różnych stadiach rozwoju. Badania nad nimi są prowadzone w różnych krajach, w tym w USA, Kanadzie, Wielkiej Brytanii, Rosji i Chinach.
W dzisiejszych czasach, SMR są postrzegane jako bardziej elastyczna i wydajna alternatywa dla tradycyjnych reaktorów jądrowych. Mniejsze rozmiary reaktorów pozwalają na ich dostosowanie do różnych warunków i zapotrzebowań energetycznych, a także ułatwiają ich transport, budowę i obsługę. Ponadto, są postrzegane jako bardziej bezpieczne.
Elektrownie tego rodzaju używają różnych technologii, ale najczęściej stosowaną jest technologia wodna. W tym przypadku, woda jest używana jako moderator i chłodziwo. Moderator redukuje prędkość neutronów, co umożliwia reakcję jądrową. Chłodziwo z kolei odprowadza ciepło, które jest produkowane podczas reakcji jądrowej. Woda jest wypompowywana z reaktora, a następnie chłodzona w chłodnicy, po czym jest ponownie wprowadzana do reaktora.
Zalety SMR
SMR mają wiele zalet. Po pierwsze, są one bardziej elastyczne niż tradycyjne reaktory jądrowe. Modułowa konstrukcja umożliwia łatwe dostosowanie mocy do potrzeb, co oznacza, że można łatwiej dostosować produkcję energii do zmieniających się warunków. Ponadto, modułowa konstrukcja SMR umożliwia mniejsze koszty budowy i utrzymania, co oznacza, że koszty produkcji energii są niższe.
Małe elektrownie atomowe są także bardziej efektywne energetycznie niż tradycyjne reaktory jądrowe. Ponieważ są zwykle zbudowane w mniejszej skali, wymagają mniej paliwa jądrowego. Są także w stanie produkować więcej energii z tego samego ilości paliwa jądrowego, co oznacza, że są bardziej wydajne.
Są też i wady
SMR mają jednak także swoje wady. Po pierwsze, są nadal technologią rozwijającą się, co oznacza, że nie ma jeszcze dużo doświadczenia w ich projektowaniu i eksploatacji. Ponadto, wymagają nadal transportu i składowania paliwa jądrowego, co może generować problemy w zakresie bezpieczeństwa. Niestety, nadal generują odpady jądrowe, które wymagają składowania na długi czas, co oznacza, że nadal istnieją obawy związane z bezpieczeństwem i ochroną środowiska.
Kolejną wadą jest koszt. Choć koszty budowy i utrzymania są niższe niż w przypadku tradycyjnych reaktorów jądrowych, wciąż są wysokie. Wraz z rozwojem technologii, koszty powinny się zmniejszać, ale nadal istnieją wątpliwości co do opłacalności produkcji energii z SMR w porównaniu z innymi źródłami energii.
Mimo tych wad, małe elektrownie atomowe mają potencjał, aby stać się ważnym elementem w globalnym wykorzystaniu energii jądrowej. W szczególności, mogą znaleźć zastosowanie w krajach, które nie dysponują dużymi zasobami surowców energetycznych, a jednocześnie mają wysokie zapotrzebowanie na energię. Ponadto, mogą stanowić alternatywę dla tradycyjnych reaktorów jądrowych, zwłaszcza w przypadku zwiększonego zainteresowania energią jądrową w skali globalnej.
Podsumowanie
Podsumowując, Small Modular Reactors to technologia reaktorów jądrowych, która oferuje wiele korzyści. Takich jak większa elastyczność, efektywność energetyczna i niższe koszty budowy i utrzymania. SMR mają jednak także wady – brak doświadczenia w projektowaniu i eksploatacji, generowanie odpadów jądrowych oraz wysokie koszty. Mimo to, ta technologia ma potencjał, aby stać się ważnym elementem w globalnym wykorzystaniu energii jądrowej. Warto zwrócić na nie uwagę w kontekście przyszłości energetyki.
Wdrożenie tej technologii w Polsce jest jednak związane z wieloma wyzwaniami technicznymi i regulacyjnymi, a także wymaga znacznych inwestycji. Jednak rosnące zainteresowanie SMR-ami, a także postępy w rozwoju tej technologii, wskazują na nią jako na potencjalną przyszłość źródeł energii w naszym kraju.
Czytaj także: OZE i atom – przyszłość polskiej energetyki
