Atomenergia – kis moduláris reaktorok

E cikksorozat előző részében azt ígértem, hogy a kis moduláris reaktorokról szóló írás következik, majd a legközelebbi cikkben a szaporító reaktorokkal foglalkozom. Végül lesz egy összefoglaló, de már most elárulom, hogy időközben megbeszéltem a dolgot a mesterséges intelligenciával (MI), tulajdonképpen ChatGPT változatával, mert ezekből több is van. Nos az MI eléggé bíztatott, még egy megvalósíthatósági tanulmány vázlatát is kidolgozta, sőt beárazta, mégpedig olyan adatokat adva meg, amelyek könnyen teljesíthetők. Az általam javasolt atomenergia vertikum létrehozása a GDP 0,2 százalékát tenné ki, ami nem tétel (a tervezett, de elmaradt olimpia költsége ennek ötvenszerese lett volna). Persze az MI becsületére legyen mondva, mindig felhívja a figyelmet, hogy tévedhet és egyszer én magam is kiigazítottam, amit hálásan meg is köszönt. De, ha akár a tízszerese is lenne a költség, mint amit az MI kalkulált, szerintem az energiabiztonság mindent megér.

Az eddig épített hálózati reaktorok elektromos teljesítménye 400-1000 MWe-ig terjedt, Paks I például négy darab 440 MW-os blokkból áll (amit 500 MW-ra turbóztak fel) és Paks II két darab 1200 MW-os blokkból fog állni. Jelenleg Paks I az ország fogyasztásának egyharmadát, de a hazai villamosenergia termelés közel felét adja, mert (eléggé el nem ítélhető módon) villamosenergia igényünk egyharmadát importáljuk. Az én időmben (a hetvenes-nyolcvanas években, a Tervhivatalban) gazdaságpolitikai egyszeregy volt, hogy biztonsági okokból a villamosenergia szükségletünket magunknak kell megtermelni (persze export és import akkor is volt, de kiegyenlítette egymást).

Az Ukrajna által közvetített NATO-Oroszország háború bizonyítja, hogy nehéz időkben a koncentráltan telepített energetikai létesítmények nagyon sebezhetők, sőt ha a környezetvédelmet is tekintetbe vesszük, problémák adódhatnak például a hűtővízzel is. E mellett még számos oka lehet annak, hogy kis teljesítményű atomerőművekre van szükség, a lényeg, hogy az utóbbi évtizedben, persze hol? Oroszországban és Kínában, kifejlesztettek ilyen kis 10-300 MW-os teljesítmény-tartományba eső reaktorokat, amelyek közös neve SMR – Small Modular Reactot. A Nyugat, részben az atomenergia-ellenes mozgalmak, részben az olcsó kőolaj miatt, e fejlesztéseket elhanyagolta és csak most, az újraiparosítási láz keretében, elsősorban az Egyesült Államokban, került ismét előtérbe az atomreaktorok fejlesztése.

A kis moduláris reaktoroknak számos előnyük van, mindenekelőtt az, hogy tömeggyárthatók, ami a költségek jelentős csökkenésével jár, rugalmasan telepíthetők, egy típusra kiadott engedéllyel a reaktor sok helyre felállíthatók, nem kell ismételten engedélyeztetni. E mellett fokozott biztonságot nyújtanak, alacsonyabb kezdeti költségekkel járnak, és kapcsolt energiatermelésre (villamos energia és hőellátás) is alkalmasak. Egy további előnyük, hogy magas hőmérsékletű változataik technológiai célokra is felhasználhatók például a vegyiparban vagy a kohászatban. Ezen túlmenően az SMR-ek lehetőséget kínálhatnak távoli régiók energiaellátására is. A kisebb erőművek decentralizált telepítése nagyobb biztonságot nyújt. Meghibásodás, vagy javítás esetén kisebb egység esik ki az országos hálózatból, illetve az országos hálózat problémái esetén biztosíthatja a helyi ellátást.

Jelenleg több mint 17 országban van folyamatban SMR-ek tervezése és építése – általában nemzetközi együttműködés keretében. Az SMR-ek fejlesztésének élvonalában – mint említettük – Oroszország és Kína áll.

Az Orosz Föderációban jelenleg 11 kis moduláris reaktor van a fejlesztés, illetve az engedélyezés különböző fázisában, amelyek teljesítménye hattól háromszáz MWe-ig terjed. Az oroszok által fejlesztett Akademik Lomonoszov úszó atomerőmű a világ első kis moduláris reaktora, amelyet hálózatra kapcsoltak. Ez 2020-ban történt és az erőmű a Csukcs félszigeti, az Északi-Jeges tenger mentén fekvő Pevek városkát és környékét látja el energiával.

Oroszország után Kína a világ második országa, ahol kis moduláris reaktort hálózatra kapcsoltak, mégpedig 2021 decemberében. Az erőmű Kína déli részén Shandong tartományban található, és fő célja a szénerőművek kiváltása. Egy másik kínai SMR projekt a Linglong-1, ez lesz a világ első kereskedelmi célú szárazföldi kis moduláris reaktora.

Meglepetésre a világ harmadik országa, ahol a közeljövőben kis moduláris atomerőművet helyezhetnek üzembe, az előbbieknél jóval kisebb ország: Argentína. Argentínában a CAREM (Central Argentina de Elementos Modulares) nevű 30 MWe teljesítményű kis moduláris reaktor az építés előrehaladott fázisában van, pénzügyi nehézségek miatt azonban az üzembe helyezés késik.

Időrendben a következő ország, ahol hamarosan kis moduláris reaktort helyezhetnek üzembe, az Egyesült Államok. A legutóbbi időben az Egyesült Államokban is megtörtént a felismerés, hogy a kis moduláris reaktorok nagy jövő előtt állnak és Donald Trump amerikai elnök első hivatali ciklusának utolsó napjaiban aláírta a „Small Modular Reactors for National Defense and Space Exploration” (Kis moduláris reaktorok a nemzetvédelem és az űrkutatás számára) elnevezésű rendeletet. Trump az atomenergiát az Egyesült Államok nemzetbiztonsága, energiabiztonsága és gazdasági jóléte szempontjából kritikus fontosságúnak nyilvánítva több kormányzati szervet bízott meg azzal, hogy együttesen 2040-ig előre tekintve dolgozzák ki a hadseregben, az űrkutatásban és a hazai energiatermelésben felhasználható kis (300 MWe-ig) és mikro (10 MWe-ig) atomreaktorok fejlesztésének programját.

Európában a német zöldektől származó atomenergia-ellenesség miatt a fejlesztések a 2000-res évektől leálltak, most azonban megváltozott a helyzet Emmanuel Macron francia elnök nagyarányú reaktorépítési programot jelentett be: a közeljövőben hat, 2050-ig pedig 14 új nagy erőművet kívánnak építeni. E mellett lendületet kapott a kis moduláris erőművek építése is. Az EDF (Électricité de France) a francia állami energiavállalat által fejleszteni kívánt NUWARD kódnevű kis moduláris reaktor jelentős állami támogatást kapott. Az Egyesült Királyságban a Rolls Royce fejleszt egy SMR konstrukciót.

A közép-európai országok is érdeklődnek az SMR-rek fejlesztése iránt. Lengyelország például 2021 decemberében megállapodást kötött a GE Hitachi Nuclear Energy (GE HNE) amerikai céggel 10 új SMR telepítéséről, mert a cél a szénerőművek kiváltása. Románia az Egyesült Államokkal együttműködve kisméretű moduláris atomreaktorokat telepítését tervezi. A cseh kormány is erőteljesen támogatja a kis moduláris reaktorok fejlesztését, és ennek érdekében több potenciális gyártóval vette fel a kapcsolatot, sőt Szlovákia is érdeklődik a kis moduláris reaktorok iránt. A Visegrádi Négyek a franciákkal együtt fejlesztik az ALLEGRO nevű reaktort, ami gázhűtéses gyorsreaktor lesz. A reaktor demonstrációs céllal készül és a technológia megvalósíthatóságát kívánja bemutatni. Ebben a kutatásban magyar részről az MTA Energiatudományi Kutatóközpontja és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézete vesz részt.

Mint a felsorolásból látható az utóbbi években az Európai Unió országaiban, ezen belül Közép-Európában is felerősödött az érdeklődés a kis moduláris reaktorok iránt. Megítélésem szerint ezt a folyamatot fel kellene gyorsítani, mert a hazai kutatások és esetleg egyes részegységek hazai gyártása alapján jelentős előrelépést tehetnénk energetikai önellátás felé.

A szerző közgazdász, a Nemzeti Fórum tanácsadója