Ενημέρωση για τις Μικρές Μονάδες Αντιδραστήρων (SMR) – Ακόμη το Μέλλον της Πυρηνικής Ενέργειας

Πυρηνικά Όνειρα και Φόβοι

Η πυρηνική ενέργεια είναι ένα αμφιλεγόμενο θέμα.

Πρώτον, για ορθολογικούς λόγους, λόγω του аспектου ασφαλείας, με την καταστροφή του Τσερνόμπιλ ή του Φουκουσίμα ως υπενθύμιση του τι μπορεί να συμβεί όταν αποτυγχάνει.

Δεύτερον, για τους λιγότερο ορθολογικούς συνδέσμους με πυρηνικά όπλα, καθώς και τον φόβο οποιουδήποτε ραδιενέργειας, συχνά οδηγούμενο από τη λαϊκή ποπ κουλτούρα και την επιστημονική φαντασία.

Έχει επίσης θεωρηθεί ως ανταγωνιστής των “αληθινών” ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως ο άνεμος και ο ήλιος, και μια κακή εναλλακτική λύση.

Ωστόσο, είναι μια πολύ ισχυρή πηγή ενέργειας, στην πραγματικότητα, είναι η πυκνότερη διαθέσιμη στην ανθρώπινη πολιτιστική ανάπτυξη με 1 μικρό πελέτι ουρανίου能够 αντικαταστήσει εκατοντάδες λίτρα πετρελαίου, 1 τόνο άνθρακα ή 17.000 κυβικά πόδια αερίου.

Source: Energy.gov

Είναι επίσης μια πολύ χαμηλής καρβονικής πηγή ενέργειας, κάνοντας ορισμένους ακτιβιστές του κλίματος να ξανασκέφτονται την άποψή τους για την πυρηνική ενέργεια. Αυτό είναι ιδιαίτερα αληθινό καθώς η πυρηνική ενέργεια μπορεί να παρέχει βασική ενέργεια ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες ή την ώρα της ημέρας, κάτι που τα ανανεώσιμα δεν μπορούν να κάνουν χωρίς τεράστιους πάρκους μπαταριών.

Το Νέο Πυρηνικό

Πρόσφατα, μια νέα γενιά πυρηνικών υποστηρικτών και μηχανικών έχει εμφανιστεί, έτοιμη να κριτικάρει τον δρόμο που έχει ακολουθήσει η βιομηχανία μέχρι τώρα. Οι παρατηρήσεις τους για την πυρηνική ενέργεια όπως είναι σήμερα είναι διπλές: μέγεθος και καύσιμο.

Μικρό είναι Όμορφο;

Οι πυρηνικοί σταθμοί tend να είναι τεράστιες εγκαταστάσεις. Η παραγωγή είναι σε γιγαβάτ, οι επενδύσεις που απαιτούνται σε δεκάδες δισεκατομμύρια, και ο χρόνος κατασκευής σε χρόνια αν όχι δεκαετίες. Αυτό προκαλεί quelques προβλήματα:

• Δυσκολία να βρεθεί χρήματα από κυβερνητική χρηματοδότηση, λόγω του τεράστιου χρονικού κενού μεταξύ της έναρξης του έργου και της ημερομηνίας πρώτης παραγωγής ενέργειας.
• Δεν είναι καλή αντιστοιχία για μικρές χώρες ή απομακρυσμένες περιοχές, και απαιτεί σε κάποιο βαθμό ολόκληρη την ηλεκτρική γραμμή να προσαρμοστεί στον πυρηνικό σταθμό.
• Όταν κάτι πάει λάθος, αντί για μια τοπική συναφής, μπορεί να γίνει μια διασυνοριακή καταστροφή.
• Κάθε τεράστιο έργο είναι एक εξειδικευμένο πειραματικό σχέδιο, που μπλοκάρει την βιομηχανία από την ανάπτυξη οποιουδήποτε είδους τυποποίησης στη διαδικασία παραγωγής της.

Αυτό το τελευταίο σημείο είναι ιδιαίτερα εξέχον μετά την αποτυχία των μεγάλων κεντρικών σταθμών στις τελευταίες δεκαετίες, οι οποίες είχαν ως αποτέλεσμα την ουσιαστική κατάψυξη της βιομηχανίας. Ακόμη και προκάλεσε την ολική (και πιθανώς μόνιμη) καταστροφή της στη Γερμανία.

Ο μεγαλύτερος ένας σταθμός ενέργειας, η περισσότερη ενεργειακή παραγωγή σε ένα μόνο σημείο υπάρχει. Αυτό κάνει την ψύξη του αντιδραστήρα επιπλέον δυσκόλo και επιπλέον επικίνδυνο αν κάτι πάει λάθος.

Έτσι, η προσοχή στρέφεται τώρα στις μικρές αντιδραστήρες που ονομάζονται SMR (Μικρές Μονάδες Αντιδραστήρων). Θα παραχθούν σε σειρά, όπως πλοία ή μηχανήματα, και θα μεταφερθούν στο σημείο του σταθμού ενέργειας. Το modularity προέρχεται από το γεγονός ότι ένας σταθμός ενέργειας SMR θα ενσωματώνει 4-20 “μονάδες” γεννητριών ενέργειας, κάθε μία идентική με την άλλη.

Υπάρχει ακόμη και μια τάση ανάπτυξης μικροαντιδραστήρων για ιδιαίτερες εφαρμογές όπως η βιομηχανική θερμότητα, οι στρατιωτικές βάσεις, οι απομακρυσμένες κοινότητες ή ακόμη και σεληνιακές βάσεις.

Source: IAEA

Οι Λάθος Σχεδιασμοί & Καύσιμα;

Σχεδιασμοί

Μια άλλη συζήτηση είναι ο σχεδιασμός των εγκαταστάσεων τους. Ορισμένοι ειδικοί υποστηρίζουν ότι οι σχεδιασμοί ψύξης με νερό είναι εγγενώς λιγότερο ασφαλείς, καθώς απαιτούν μια συνεχή ροή νερού, που εξαρτάται από ένα σύνθετο σύστημα αντλιών και σωληνώσεων, ακριβώς αυτό που απέτυχε στη συναφής του Φουκουσίμα.

Διαφορετικά σχέδια ψύξης αναπτύσσονται, με στόχο την παθητική ασφάλεια, διασφαλίζοντας ότι ένας αντιδραστήρας ψύχεται χωρίς εξωτερική παρέμβαση αν κάτι πάει λάθος.

Επιλογή Καυσίμου

Άλλοι κριτικάρουν την εστίαση στο ουράνιο ως καύσιμο. Για θεμελιώδεις φυσικούς λόγους, αυτό το καύσιμο προτιμήθηκε από εναλλακτικές λόγω του ενέργειας που παράγεται με το ουράνιο δημιουργεί πλουτώνιο. Και το πλουτώνιο είναι ένα κρίσιμο συστατικό των πυρηνικών όπλων.

Στις δεκαετίες 1950-1980, όταν η większość της πυρηνικής βιομηχανίας γεννήθηκε, αυτό θεωρήθηκε ως ποιοτική. Αυτό ήταν μετά τον Ψυχρό Πόλεμο, και η ανάγκη για υλικά πυρηνικών όπλων θεωρήθηκε από πολλές χώρες ως απαραίτητη για την ασφάλειά τους. Αυτό είναι κάτι που δεν γίνεται πλέον इतनά αποδεκτό από την κοινή γνώμη, ιδιαίτερα με την απειλή της πυρηνικής διασποράς και της τρομοκρατίας.

Επιπλέον, το ουράνιο είναι θεμελιωδώς ένα πιο επικίνδυνο καύσιμο, με περισσότερους κινδύνους μη ελεγχόμενων αλυσίδων αντιδράσεων. Έτσι, πολλοί πυρηνικοί ενθουσιώδεις και νεοφυείς εταιρείες υποστηρίζουν τώρα την εξέταση των αντιδραστήρων θορίου.

Ένα Σφάλμα στη Νοημοσύνη

Εάν ρωτούσατε οποιονδήποτε ειδικό ακόμη και 1-2 χρόνια πριν, οι περισσότεροι θα σας είχαν πει ότι πίστευαν ότι οι SMR θα ήταν το μέλλον της πυρηνικής βιομηχανίας.

“Με τις SMR, ανοίξαμε ένα ολόκληρο φάσμα πελατών.”

Διευθύνων Σύμβουλος της Rolls Royce

Αλλά με την πρόσφατη ακύρωση του προγράμματος Carbon Free Power Project της Nuscale, αυτό έθεσε το ερώτημα εάν οι SMR μπορούν να είναι ανταγωνιστικές με τις ανανεώσιμες και τις συμβατικές πυρηνικές πηγές. Ή η πυρηνική ενέργεια ως σύνολο, λαμβάνοντας υπόψη τα δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια σε υπερβολικές δαπάνες των πιο πρόσφατα ανοικτών “παραδοσιακών” πυρηνικών σταθμών στη Φινλανδία και τις ΗΠΑ.

Αυτή η αύξηση του κόστους θα ήταν ανησυχητική εάν δεν ήταν μια ταυτόσημη κατάσταση για ολόκληρη την ενεργειακή βιομηχανία, συμπεριλαμβανομένων των ανανεώσιμων.

Είναι κάτι που ερευνήσαμε σε μεγαλύτερη λεπτομέρεια στο άρθρο μας “Η Καταστροφή της Ανανεώσιμης Ενέργειας του 2023“. Για να συνοψίσουμε σύντομα, οι κατασκευαστές ανεμογεννητριών και φωτοβολταϊκών, καθώς και οι κατασκευαστές πυρηνικών σταθμών, έχουν υποφέρει από μια σύμπτωση προβλημάτων:

• Αύξηση του κόστους των πρώτων υλών όπως τα μέταλλα, το σκυρόδεμα και η ενέργεια, όλα απαιτούνται για βιομηχανικά έργα.
• Γενική πληθωρισμός, ο οποίος αυξάνει το κόστος του εξειδικευμένου εργατικού δυναμικού.
• Διαταραχές στην αλυσίδα εφοδιασμού, λόγω της πανδημίας, δυσκολίες στο διεθνές εμπόριο, και εμπορικοί πόλεμοι και κυρώσεις της Δύσης εναντίον Ρωσίας & Κίνας.
• Αύξηση των επιτοκίων, που αυξάνει δραματικά το κόστος των κεφαλαιουχικών έργων όπως η παραγωγή ενέργειας.

Όλα αυτά τα φαινόμενα βλάπτουν την ικανότητα των παραγωγών ενέργειας, ΟΛΩΝ των παραγωγών ενέργειας, να παρέχουν εγκαταστάσεις σε ένα κόστος τόσο φθηνό όσο προηγουμένως σχεδιαζόταν. Αλλά εκτός αν σχεδιάζουμε να μην χρησιμοποιούμε ενέργεια από τώρα και στο εξής, αυτό είναι κάτι που θα πρέπει να ξανατιμηθεί.

Ορυκτά καύσιμα, ανανεώσιμες ή πυρηνικές, όλα θα κοστίζουν τα περισσότερα σε ένα περιβάλλον υψηλής πληθωρισμού και υψηλών επιτοκίων. Έτσι, η αντίδραση της αγοράς να “επιλέξει” ανανεώσιμες και SMR για την αύξηση του κόστους σε αυτό το контέκστ δεν είναι πραγματικά ορθολογική.

Μόλις Αρχίζουμε

Οι ανησυχίες για την ακύρωση των πιλοτικών σταθμών είναι επίσης πιθανό να λείπουν το σημείο. Το Carbon Free Power Project ήταν από定义 ένα πιλοτικό έργο.

Οι μειώσεις κόστους των SMR σε σύγκριση με άλλα πυρηνικά έργα αναμένεται να προέλθουν από 2 πηγές:

1. Αποσβέση των κόστους έρευνας και ανάπτυξης σε δεκάδες και εκατοντάδες идентικές εγκαταστάσεις ενέργειας.
2. Σταθερή ροή της γραμμής συναρμολόγησης, που επιτρέπει την βελτίωση και την οικονομία κλίμακας.

Έτσι, είναι πιθανό ότι οποιοσδήποτε SMR θα είναι κάπως ακριβός για τα πρώτα 5 ή ακόμη και 10 εργοστάσια ενέργειας. Μόνο όταν θα φτάσει σε πλήρη ταχύτητα θα εμφανιστούν τα οικονομικά οφέλη από το σχέδιο. Είναι το ίδιο με το πώς ένα πρωτότυπο αυτοκίνητο θα κοστίζει περισσότερο ανά μονάδα από ένα καλά εγκατεστημένο και μαζικά παραγόμενο μοντέλο.

Αυτό είναι επίσης ένα καλά γνωστό φαινόμενο στις καινοτόμες βιομηχανίες, που ονομάζεται “Κοιλάδες του Θανάτου”. Μεταξύ κάθε σταδίου, υπάρχει ένας πίκος ενθουσιασμού, ακολουθούμενος από einen πίκο pesimismu. Οι μακροπρόθεσμοι επενδυτές και η δημόσια επένδυση μεταφέρουν τις καινοτόμες βιομηχανίες через αυτά τα αρνητικά περίοδο και θρέφουν την μακροπρόθεσμη πρόοδο.

Source: ThirdDerivative.org

Και ακόμη και αν το συγκεκριμένο σχέδιο της Nuscale αποδειχθεί πολύ ακριβό, αυτό λέει λίγα για τα υγρά άλατα, τον θόριο, τα καύσιμα HALEU, ή την πυρηνική ενέργεια ως σύνολο.

Συνολικά, φαίνεται ότι η βιομηχανία έχει ξεκινήσει να καινοτομεί ξανά, πιθανότατα προκαλούμενο από την ενεργειακή κρίση που προκλήθηκε από τον πόλεμο στην Ουκρανία. Με τις εντάσεις να αυξάνονται στη Μέση Ανατολή, μια επανάληψη της ενεργειακής κρίσης της δεκαετίας του 1970 δεν είναι απίθανη και θα επαναλάβει την επίδρασή της στην πυρηνική βιομηχανία, κάνοντας χώρες όπως η Γαλλία να παράγουν το 70% της ηλεκτρικής ενέργειας τους με πυρηνική ενέργεια.

Μια Επιλογή από Καινοτόμους SMR

Αυτό το άρθρο εξετάζει ορισμένα από τα καινοτόμα σχέδια SMR,μια πλήρης λίστα μπορεί να βρεθεί στην ιστοσελίδα του Παγκόσμιου Πυρηνικού Συνδέσμου.

NuScale Power Corporation (SMR)

(SMR )

Η NuScale είναι ηγέτης σε ένα νέο τύπο πυρηνικού αντιδραστήρα που ονομάζεται Μικρές Μονάδες Αντιδραστήρων (SMR).

Το κύριο σχέδιο της NuScale μπορεί να μεταφερθεί με φορτηγά και θα παράγει 77 MWe ανά μονάδα, με μέχρι 12 μονάδες ανά ολοκληρωμένο σταθμό ενέργειας για σχεδόν 1GW ονομαστικής ισχύος.

Source: Nuscale

Αυτό το σχέδιο είναι αρκετά μικρό για να εφαρμοστεί στο σημείο ενός σταθμού αερίου που έχει αποσυρθεί, επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση όλων των ήδη κατασκευασμένων ασφαλειών και υποδομής του δικτύου.

Η NuScale ήταν επίσης η πρώτη SMR που πιστοποιήθηκε από την Αμερικανική Επιτροπή Πυρηνικής Ρυθμίσεως (NRC).

Η εταιρεία έχει ήδη εξασφαλίσει συμβάσεις στη Ρουμανία. Ερευνά επίσης 15+ άλλους πιθανους πελάτες που έχουν δεσμευτεί να αναπτύξουν SMR και 120+ πιθανους πελάτες. Επιπλέον, υπάρχουν βιομηχανικοί πελάτες όπως χαλυβουργίες που ψάχνουν να αποκαρβονωθούν και να εξασφαλίσουν φθηνή και αξιόπιστη πηγή ενέργειας.

Ωστόσο, βρίσκεται στο κέντρο των ανακρίσεων σχετικά με την οικονομική βιωσιμότητα των SMR, μετά την ακύρωση του προγράμματος Carbon Free Power με το Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) λόγω αύξησης του κόστους. Η τιμή μετοχής της εταιρείας έχει μειωθεί δραματικά με τα νέα, αν και έχει ανακάμψει κάπως από τότε.

General Electric (GE) / Hitachi (HTHIY)

(GE )

Η GE, σε συνεργασία με την Hitachi, αναπτύσσει τον αντιδραστήρα BWRX-300. Κατασκευάζει πάνω στην εμπειρία των δύο εταιρειών στην πυρηνική ενέργεια για να δημιουργήσει αυτόν τον αντιδραστήρα 300 MW.

Source: GE

Η GE έχει επιλεγεί για πιλοτικά έργα SMR στον Καναδά από την Ontario Power Generation και από την SaskPower στη Σασκάτσουαν.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, έχει μια συμφωνία με την Tennessee Valley Authority και είναι σε συζητήσεις με αρκετές άλλες εταιρείες χρησιμότητας.

Παγκοσμίως, έχει επιλεγεί για một στόλο 79 SMR στην Πολωνία, που θα αναπτυχθεί από την εταιρεία Orlen μέχρι το 2038. Έχει επίσης επιλεγεί στην Εσθονία, Τσεχική Δημοκρατία και Σουηδία, και είναι σε συζητήσεις στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε άλλες χώρες για περαιτέρω πωλήσεις.

Η επιτυχία της GE/Hitachi στην προώθηση του BWRX-300 είναι εντυπωσιακή και μπορεί να είναι η καλύτερη διεθνής επιτυχία στην βιομηχανία SMR. Πιθανότατα, η δημοτικότητα του σχεδίου δεν βασίζεται μόνο στην μηχανική του, αλλά και στη φήμη των γονικών εταιρειών, το δίκτυο επιρροής τους, καθώς και η βεβαιότητα της διαθέσιμης χρηματοδότησης, σε σύγκριση με μικρές νεοφυείς εταιρείες.

Rolls-Royce Holdings plc (RYCEY)

Η Rolls-Royce δεν είναι μόνο κατασκευαστής πολυτελών αυτοκινήτων, αλλά και ηγέτης στην αεροναυπηγική (ιδιαίτερα σε αεροσκάφη) και στην προηγμένη τεχνολογία μηχανικής.

Η εταιρεία ψάχνει να γίνει ο Βρετανός ηγέτης στην τεχνολογία SMR. Το σχέδιό της παρέχει 470 MW ανά μονάδα.

Source: Rolls Royce

Η Rolls Royce συζητά την ανάπτυξη των SMR της στην Ολλανδία. Είναι επίσης σε συζητήσεις στη Σουηδία και στη Φινλανδία, καθώς και στη Τσεχική Δημοκρατία (συμπεριλαμβανομένης της αυτοκινητοβιομηχανίας Skoda), και στη Πολωνία.

Η Rolls-Royce φαίνεται να επικεντρώνεται κυρίως στις ευρωπαϊκές αγορές και τις βιομηχανικές εφαρμογές, πιθανότατα μια έξυπνη επιλογή考虑 την συνεχιζόμενη ενεργειακή κρίση που βιώνει ο континέντας. Μια κρίση που μπορεί να χειροτερέψει με την πιθανή κλείσιμο του καναλιού του Σουέζ για τις εισαγωγές ενέργειας, κάτι που συζητήσαμε στο άρθρο μας “Προβλήματα Εφοδιασμού Ορυκτών Καυσίμων – Προερχόμενο Ναυτιλιακό και Ενεργειακό Πρόβλημα”.

Westinghouse: Cameco (CCJ) και Brookfield Renewable Partners L.P. (BEP)

(BEP )

Η Westinghouse Nuclear έχει sido ένας πρωτοπόρος στην αμερικανική πυρηνική ενέργεια από την αρχή της βιομηχανίας. Πρόσφατα, έχει αποκτηθεί από κοινού από την εταιρεία εξόρυξης ουρανίου Cameco (49%) και την μεγαλύτερη low-carbon utility BEP (51%), μέρος της ακόμη μεγαλύτερης Brookfield επενδυτικής εταιρείας (BN), με 850 δισεκατομμύρια δολάρια υπό διαχείριση.

Το σχέδιο AP300 SMR της Westinghouse είναι μια μειωμένη εκδοχή των συμβατικών αντιδραστήρων AP1000. Hiện, 4 AP1000 λειτουργούν στην Κίνα, με 6 ακόμη υπό κατασκευή στην Κίνα και 2 στις ΗΠΑ (το έργο Vogtle της Γεωργίας έχει επίσης γίνει διάσημο για τις καθυστερήσεις και τις υπερβολικές δαπάνες), καθώς και ένα έργο για 3-6 αντιδραστήρες στην Πολωνία και 6 στην Ινδία.

Με μια ικανότητα ισχύος 990MW, αυτό το σχέδιο SMR είναι στο όριο μεταξύ συμβατικών και “μικρών” αντιδραστήρων.

Source: Westinghouse

Ως δεν είναι απευθείας εισηγμένη, για να λάβει μέρος στην Westinghouse, οι επενδυτές θα πρέπει να αποφασίσουν εάν ενδιαφέρονται περισσότερο για την έκθεση στην δραστηριότητα ανανεώσιμης ενέργειας της BEP ή την δραστηριότητα εξόρυξης ουρανίου της Cameco.

Ωστόσο, η Westinghouse είναι一个 γίγαντας στην πυρηνική ενέργεια, με μια μακρά ιστορία θέσπισης του προτύπου για την βιομηχανία, ιδιαίτερα το σχέδιο ψύξης με νερό που θα κυριαρχήσει στην πυρηνική βιομηχανία για δεκαετίες.

TerraPower

Η ιδιωτικά εισηγμένη εταιρεία είναι γνωστή για την υποστήριξη του Bill Gates. Ενώ μεγαλύτερες εταιρείες και η Nuscale ψάχνουν να βελτιώσουν το συμβατικό σχέδιο των πυρηνικών σταθμών μέσω μιας αλλαγής μεγέθους και μεθόδου παραγωγής, η TerraPower ψάχνει να το αλλάξει ριζικά.

Η κλειδί καινοτομία της είναι ένας αντιδραστήρας με υγρά άλατα, τον οποίο η εταιρεία αξιοποιεί σε μια συνεργασία με την GE-Hitachi για την ανάπτυξη του αντιδραστήρα Natrium, ενός αντιδραστήρα 345MWe. Η τεχνολογία θα αναπτυχθεί σε ένα σταθμό αερίου που έχει αποσυρθεί στο Wyoming. Εργάζεται επίσης πάνω στο σχεδιασμό Molten Chloride Fast Reactor (MCFR).

Τα υγρά άλατα fungují ως καύσιμο, περιέχοντας τα ραδιοενεργά στοιχεία, και ψυκτικό. Αυτό μπορεί να το κάνει εγγενώς ασφαλέστερο, καθώς υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν την επέκταση των αλάτων, μειώνοντας αυτόματα την πυρηνική αντίδραση και οδηγώντας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Θα επέτρεπε επίσης τη συνεχή αναπλήρωση αντί να απαιτείται η σβήσιμο του αντιδραστήρα κάθε 18-24 μήνες. Θα μπορούσε επίσης να αποδεχθεί καύσιμο ουράνιο σε διάφορα επίπεδα εμπλουτισμένου, καθιστώντας το πιο ευέλικτο.

Καθώς τα νετρόνια δεν επιβραδύνονται όπως σε einen συμβατικό πυρηνικό αντιδραστήρα, θα πρέπει να κάνει την αντίδραση πολύ πιο αποτελεσματική.

Source: Terrapower

Ακόμη και αυτές οι ριζικές καινοτομίες σε μια πολύ συντηρητική και προσεκτική βιομηχανία δεν είναι αρκετές για την TerraPower.

Είναι σε ανάπτυξη του “μακροπρόθεσμου στόχου” του Traveling Wave Reactor (TWR), ο οποίος θα μπορούσε να λειτουργήσει με μη εμπλουτισμένο ουράνιο για αιώνες και να είναι 30 φορές πιο αποτελεσματικός από τα συμβατικά σχέδια.

Η πυρηνική ενέργεια, προσεκτική να μην επαναλάβει τα λάθη των προηγούμενων αντιδραστήρων, είναι τώρα πολύ σκεπτική για οποιαδήποτε ριζικά νέα σχέδια. Αυτό μπορεί να παίξει και υπέρ και κατά της TerraPower.

Από τη μια πλευρά, η ριζική και καινοτόμος προσέγγισή τους μπορεί να δημιουργήσει ένα μοναδικό και πολύ ασφαλέστερο σχέδιο. Από την άλλη πλευρά, μπορεί να αντιμετωπίσει έναν ανηφόρα αγώνα να πείσει τους φοβισμένους πυρηνικούς ρυθμιστές να αποδεχθούν ακόμη και την πειραματική εκκίνηση των πυρηνικών αντιδραστήρων της.

Terrestrial Energy

Μια άλλη εταιρεία υγρών αλάτων είναι η Terrestrial Energy, με τον ολοκληρωμένο αντιδραστήρα Integral Molten Salt.

Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι λύνει ένα κρίσιμο πρόβλημα των σχεδίων αντιδραστήρων υγρών αλάτων που σχετίζεται με τη διάρκεια ζωής του γραφίτη moderator. Κάνοντας τον πυρήνα του αντιδραστήρα μια πλήρη ενιαία μονάδα, το κάνει εύκολα αντικαταστάσιμο, με μια διάρκεια ζωής 7 ετών.

Αυτό το σχέδιο επωφελείται επίσης από τα ίδια πλεονεκτήματα όπως και άλλα σχέδια υγρών αλάτων, όπως καλύτερη ασφάλεια και υψηλότερη αποτελεσματικότητα λόγω υψηλότερων θερμοκρασιών.

Moltex Energy

Η Moltex είναι μια βρετανική εταιρεία που αναπτύσσει έναν αντιδραστήρα καύσης πυρηνικών αποβλήτων, einen τύπο αντιδραστήρα που ονομάζεται Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR-W) στο Point Lepreau στον Καναδά.

Το σχέδιο μπορεί να αλλάξει την ενεργειακή του παραγωγή γρήγορα, καθιστώντας το μια ιδανική αντιστοιχία για να συμπληρώσει τις ασταθείς ανανεώσιμες.

“Αυτή η προηγμένη πυρηνική τεχνολογία έχει την ευελιξία των σταθμών αερίου, αλλά παράγει ηλεκτρική ενέργεια με χαμηλότερο κόστος και χωρίς εκπομπές άνθρακα,”

MoltexFLEX

Ο αντιδραστήρας δεν έχει κινούμενα μέρη και ψύχεται παθητικά, απαιτώντας πολύ λιγότερη επιτήρηση από einen συμβατικό αντιδραστήρα.

Επειδή η Moltex βασίζεται σε πυρηνικά απόβλητα, δεν θα μπορούσε ποτέ να αντικαταστήσει πλήρως τα τυπικά ή SMR σχέδια. Ωστόσο, μπορεί να ταιριάξει σε ένα μοναδικό κενό στη διαχείριση για να παράγει φθηνή ενέργεια ενώ μειώνει τα πυρηνικά απόβλητα και παρέχει μια πολύ αντιδραστική και ευέλικτη πηγή χαμηλού άνθρακα ενέργειας κατά παραγγελία.

Rosatom

Η ρωσική πυρηνική κρατική εταιρεία έχει sido ένας ηγέτης στην βιομηχανία για δεκαετίες. Ήταν μια από τις πρώτες που ανέπτυξαν κάτι παρόμοιο με einen μικρό αντιδραστήρα. Hiện, δεν φαίνεται να επικεντρώνεται πραγματικά στην ανάπτυξη SMR, εκτός από την πυρηνική ενέργεια θαλάσσης.

Η ήδη αναπτυγμένη ιδέα είναι να εγκαταστήσει σε ένα πλοίο einen μικρό πυρηνικό σταθμό παρόμοιο με εκείνον που τροφοδοτεί πυρηνικά υποβρύχια ή αεροπλανοφόρα. Αυτό το πλωτό εργοστάσιο μπορεί τότε να αναπτυχθεί σε περιοχές που το χρειάζονται, στην περίπτωση της Ρωσίας κυρίως σε πόλεις και βιομηχανικές εγκαταστάσεις στον Αρκτικό Ωκεανό.

Αυτό το σχέδιο μπορεί επίσης να παραχθεί σε σειρά σε αφιερωμένα ναυπηγεία που έχουν ήδη εμπειρία στην κατασκευή πυρηνικών πολεμικών πλοίων.

Source: Power Technology.com

Με το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού να ζει σε παράκτιες περιοχές, αυτό το σχέδιο μπορεί να γίνει δημοφιλές. Για τώρα, το επιχειρηματικό μοντέλο που έχει προβλεφθεί θα είναι για την Rosatom να κατέχει και να λειτουργήσει το πλωτό εργοστάσιο και να πουλήσει την ηλεκτρική ενέργεια, συμπεριλαμβανομένης σε ξένες χώρες.

Προσφέρει επίσης ένα bestimmten βαθμό ευελιξίας, με την Möglichkeit να μετακινήσει einen σταθμό ενέργειας σε περιοχές που έχουν επηρεαστεί από καταστροφές όπως ένας τυφώνας, ή σε απομακρυσμένες περιοχές με λίγη ενεργειακή υποδομή.

Seaborg

Η ιδέα της Rosatom για einen πλωτό σταθμό/πλωτό εργοστάσιο δεν είναι μοναδική στη Ρωσία, και考虑οντας την γεωπολιτική κατάσταση, είναι απίθανο ότι το ρωσικό σχέδιο θα είναι δημοφιλές στις δυτικές χώρες και τους συμμάχους τους για το προβλέψιμο μέλλον.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η δανική εταιρεία Seaborg έρχεται. Η εταιρεία αναπτύσσει einen συμπαγές αντιδραστήρα υγρών αλάτων που είναι επίσης einen πλωτό εργοστάσιο ενέργειας μέχρι 800 MW.

Source: Seaborg

Το θαλάσσιο σχέδιο των αντιδραστήρων Seaborg το κάνει eine καλή αντιστοιχία για παράκτιες χώρες, με συζητήσεις σε εξέλιξη με Ινδονησία και Νορβηγία.

Η Seaborg εργάζεται επίσης με τον παγκόσμιο ηγέτη στη ναυπηγική Samsung Heavy Industries για την ανάπτυξη πλωτών σταθμών ενέργειας που συνδυάζουν πυρηνική ενέργεια, υδρογόνο και αμμωνία.

Έτσι, η Seaborg μπορεί να γίνει ein ολοκληρωμένος μέρος μιας πυρηνικής οδηγούμενης οικονομίας υδρογόνου και αμμωνίας, όπως περιγράφηκε στο άρθρο μας “Το Άλλο Υδρογόνο Καύσιμο – Top 5 Μετοχές Πρασίνου Αμμωνίου”.

X-Energy

Η X-Energy καινοτομεί στην πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιώντας einen διαφορετικό τύπο καυσίμου από το συμβατικό εμπλουτισμένο ουράνιο, το TRISO-X καύσιμο.

Το καύσιμο TRISO-X χρησιμοποιεί “High Assay Low Enriched Uranium” (HALEU), επιτρέποντας μεγαλύτερες περιόδους λειτουργίας, που θα μειώσει τα κόστη. Το σχέδιό του θα πρέπει επίσης να ενσωματώσει στο καύσιμο τον εαυτό του τον μηχανισμό περιέκκλισης, αυξάνοντας δραματικά την ασφάλεια.

Ο αντιδραστήρας Xe-100 είναι ένας High-Temperature Gas-cooled Reactors (HTGR), ένα σχέδιο 80 MWe που θεωρείται μέρος της 4ης γενιάς πυρηνικών σταθμών. Τέτοιοι αντιδραστήρες ισχυρίζονται ότι έχουν einen ασφαλή περιφέρεια 400 μέτρων (contre 10 μίλια για τα συμβατικά σχέδια).

X-Energy μπορεί να έχει τεχνικά πλεονεκτήματα, αλλά μπορεί επίσης να είναι ευάλωτη σε γεωπολιτικά προβλήματα. Το καύσιμο HALEU προμηθεύεται κυρίως στις ΗΠΑ από την ρωσική Rosatom, και αυτό μπορεί να είναι σε κίνδυνο λόγω του πολέμου στην Ουκρανία. Εναλλακτικές προμήθειες από τις ΗΠΑ Centrus ή την γαλλική Orano μπορεί να χρειαστούν 5-10 χρόνια για να αναπτυχθούν, θέτοντας σε κίνδυνο την εφοδιαστική αλυσίδα της εταιρείας με πυρηνικό καύσιμο.

Η εταιρεία ανακοίνωσε τον Οκτώβριο του 2023 ότι τερμάτισε τη συμφωνία της με την SPAC Ares Acquisition Corporation για την X-Energy να γίνει δημόσια εισηγμένη.

Κίνα

Για πολύ καιρό εισαγωγέας πυρηνικής τεχνολογίας από τη Ρωσία και τη Δύση, η Κίνα γίνεται γρήγορα ένας ηγέτης στην καινοτομία της βιομηχανίας.

Η χώρα φιλοξενεί 55 ενεργούς πυρηνικούς σταθμούς, έχει 22 υπό κατασκευή και 70 άλλους σχεδιαζόμενους. Συνολικά, ανακοίνωσε το 2021 την φιλοδοξία της να κατασκευάσει 150 νέους σταθμούς. Επίσης, έφτασε στην πρώτη εμπορική παραγωγή για einen 4ης γενιάς πυρηνικό σταθμό τον Δεκέμβριο του 2023.

Εκτός από τους συμβατικούς μεγάλους σταθμούς, οι κινεζικές εταιρείες αναπτύσσουν έναν αεροψυκτικό αντιδραστήρα θορίου που θα ήταν eine καλή αντιστοιχία για ξηρές περιοχές χωρίς αρκετό νερό για συμβατικές σχέδια ψύξης με νερό.

Υπάρχει επίσης η ανάπτυξη ένα συμπαγές σχέδιο θορίου υγρών αλάτων για να τροφοδοτήσει контейνερ πλοία χωρίς καμία εκπομπή άνθρακα ή ανάγκη για επαναπλήρωση. Αυτό θα μπορούσε να κάνει πραγματικότητα το όνειρο των εμπορικών πυρηνικών πλοίων που πρώτα οραματίστηκε στο πρόγραμμα “атом για την Ειρήνη” της δεκαετίας του 1960, το αμερικανικό Savannah. Ίσως συμβολικά, το αμερικανικό Savannah ανακοινώθηκε για αποσύνθεση τον Ιανουάριο του 2023

US Savannah – Source: ANS

Copenhagen Atomics

Η δανική εταιρεία ψάχνει να κατασκευάσει einen θορίου-τροφοδοτούμενο αντιδραστήρα υγρών αλάτων που ταιριάζει σε einen τυποποιημένο контέινερ 40 ποδιών.

Η εταιρεία ισχυρίζεται ότι η Möglichkeit της εμπορικής διαθεσιμότητας του αντιδραστήρα της για $100,000 ή για ενοικίαση ενώ παράγει 100 MW θερμικής ενέργειας, με θερμοκρασία 560°C. Το πρώτο demo προϊόν αναμένεται το 2025.

Source: Copenhagen Atomics

Μέχρι το 2028, η εταιρεία αναμένεται επίσης να έχει κατασκευάσει τον πρώτο καυστήρα αποβλήτων. Θα είναι σε θέση να πάρει τα ραδιοενεργά απόβλητα που θα διαρκέσουν 100,000 χρόνια και να μετατρέψει την περίοδο κινδύνου τους σε μόλις 300 χρόνια ενώ παράγει ενέργεια.

Με εστίαση σε όλες τις πιο προηγμένες πυρηνικές καινοτομίες ταυτόχρονα (θόριο, υγρά άλατα, καυστήρας αποβλήτων, αντιδραστήρας μεγέθους контέινερ), η Copenhagen Atomics είναι πιθανότατα μια από τις πιο φιλόδοξες νεοφυείς εταιρείες στην πυρηνική βιομηχανία. Έτσι, πολύ από την μελλοντική της επιτυχία ή αποτυχία θα εξαρτηθεί από το πόσο γρήγορα το ρυθμιστικό πλαίσιο μπορεί να αλλάξει για να迎ει radical νέα πυρηνικά σχέδια, περισσότερο από τις τεχνικές επιτεύγματα της εταιρείας.