Kleine modulaire kernreactoren zouden kernenergie kunnen leveren aan kleine gemeenschappen en plattelandsgebieden die momenteel worden bediend door milieubelastende fossiele brandstoffen. Om het potentieel van deze reactoren te beoordelen, moet je het verleden in de gaten houden, met een ander stevig vast in de toekomst.

Kleine modulaire kernreactoren (SMR's) zouden de kostenoverschrijdingen en bouwproblemen kunnen overwinnen die een nucleaire industrie hebben gedomineerd die wordt gedomineerd door grotere reactoren. Een tijdige nieuwe Natuurkunde geopend papier van Esam Hussein, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Toegepaste Wetenschappen, Universiteit van Regina, Canada, beoordeelt de huidige status van SMR's en de voordelen die ze bieden.

De energie-economie van de wereld is sterk afhankelijk geworden van kernenergie, waarbij de verkoop van elektriciteit opgewekt door kernenergie goed is voor $ 40- $ 50 miljard aan omzet per jaar en meer dan 100, 000 werknemers die alleen al in de Verenigde Staten aan de productie bijdragen. Nog, ondanks dat ze veel 'schoner' zijn in termen van broeikasgasemissies dan fossiele brandstoffen, elektriciteit opwekken zonder koolstof te verbranden, kernenergie is verre van perfect. Een van de problemen is dat kernsplijtingscentrales duur zijn om te bouwen en veel ruimte in beslag nemen. Dit zorgt ervoor dat sommige gemeenschappen en plattelandsgebieden slecht worden bediend door kernenergie en mogelijk door koolstofarme energie. SMR's zouden een oplossing kunnen bieden.

"Kleine modulaire reactoren kunnen duurzame ontwikkeling ondersteunen door economisch betrouwbare basislastelektriciteit te leveren, het terugdringen van de uitstoot van broeikasgassen en het mogelijk maken van sociale rechtvaardigheid door energie te leveren aan geïsoleerde en achtergestelde gemeenschappen en mensen met beperkte financiële middelen, ", zegt Hussein. "Deze kritische beoordeling toont aan dat degenen die de opkomende kleine modulaire reactortechnologie ontwikkelen, veel kunnen profiteren van eerdere kleine reactoren en kunnen leren van de uitdagingen waarmee modulair ontwerp te maken heeft gehad, fabricage en constructie in de scheepsbouwindustrie."

Naast deze voordelen, Hussein wijst erop dat RBE's een belangrijke rol kunnen spelen bij de verwijdering van plutonium voor wapens, verbranding ervan om een ​​duurzame productie van kernbrandstof mogelijk te maken. De onderzoeker vervolgt:"Veel rechtsgebieden beschouwen kleine modulaire reactoren als een effectief middel om klimaatverandering tegen te gaan, profiteren van hun flexibiliteit en de verwachte vermindering van bouwtijd en kosten, in vergelijking met conventioneel; grote kernreactoren."

Om de levensvatbaarheid van RBE's te beoordelen, Hussein concentreert zich op het ontwerp van meer dan 100 reactoren om hun kleinheid te beoordelen - in termen van zowel grootte als vermogen - niet verwonderlijk, een belangrijke bepalende factor van reactoren. De International Atomic Energy Agency (IAEA) definieert 'kleine reactoren' als reactoren met een vermogen tot 300 MW elektrisch (MWe).

Hussein beoordeelt ook de modulariteit van dergelijke reactoren, een aspect dat het gemakkelijkst wordt gedefinieerd als het bezitten van onafhankelijke of losjes gekoppelde componenten die op zichzelf staande functionaliteit hebben en kunnen worden vervangen of uitgewisseld met vergelijkbare systemen. "De meeste opkomende kleine modulaire reactoren bevatten veiligheids- en operationele kenmerken die zijn uitgeprobeerd en getest tijdens de pioniersjaren van kernenergie, maar het concept van modulariteit is nog steeds dubbelzinnig, "zegt hij. "Omdat dit een kritische beoordeling was, alle aspecten van de technologie moesten worden overwogen en geanalyseerd."

De belangrijkste conclusie in het overzichtsdocument was dat, hoewel RBE een aantal voordelen biedt ten opzichte van grotere reactoren, inclusief het toestaan ​​van een elektriciteitscentrale om haar capaciteit stapsgewijs op te bouwen zonder vooraf grote investeringen te doen en te riskeren, er is veel meer kennis nodig om dergelijke apparaten te perfectioneren. Gelukkig, deze kennis kan worden verkregen uit het ontwerp, testen en in bedrijf stellen van eerdere kleine reactoren.

Wat dubbelzinniger en moeilijker te beoordelen is, is het evoluerende concept van modulariteit, een enigszins controversieel gebied dat verder onderzoek en onderzoek nodig heeft. Dit betekent dat SMR's een soort dichotomie op nucleair gebied vormen - met een beproefd element en een meer experimenteel aspect. Zoals Hussein bondig concludeert:"Wat is nieuw en oud tegelijk? Een kleine modulaire reactor!"