Ce sunt Reactoarelor Modulare Mici (SMR)?

Reactoarele Modulare Mici sunt considerate o tehnologie revoluționară a energiei nucleare, dar acestea nu reprezintă o dezvoltare recentă în industria nucleară globală. De fapt, primele reactoare comerciale s-au dezvoltat și s-au desfășurat la sfârșitul anilor 1950 și  anii 1960 (bazat pe tehnologia reactoarelor cu apă ușoară – LWR), au fost în mare măsură versiuni ale reactoarelor navale mici de propulsie.

În aceeași perioadă, o mare varietate de reactoare mici au fost construite pentru scopuri militare. Ceea ce face ca reactoarele mici actuale să aibă un rol important în domeniul energetic nu sunt dimensiunile lor, ci faptul că designul lor profită în mod deliberat de dimensiunea mai mică pentru a aduce caracteristici de siguranță suplimentare.

SMR-urile sunt definite astăzi ca reactoare nucleare cu o putere între 10 megawați electrice (MWe) și 300 MWe. Ele integrează prin proiectare o modularizare mai mare, o standardizare și o construcție în fabrică pentru a maximiza economiile de serie. Diferitele module pot fi apoi transportate și asamblate pe șantier, ceea ce duce la predictibilitate și economii de timp de construcție.

Tipuri de reactoare modulare și proiecte în curs de dezvoltare

SMR proiectate în prezent utilizează o varietate de lichide de răcire și forme de combustibil diferite.

Majoritatea conceptelor SMR pot fi grupate în cinci mari categorii.

• LWR-SMR cu o singură unitate – utilizarea tehnologiei LWR (răcire cu apă) bine stabilită și a combustibililor care furnizează unități de sine stătătoare si care poate înlocui mici unități de combustibili fosili.

• LWR-SMR cu mai multe module – utilizează, de asemenea, tehnologia LWR și pot fi operat

ca înlocuitor pentru actualele centrale pe combustibil fosil.

• SMR-uri mobile/transportabile – în prezent aplică tehnologia LWR și sunt destinate a fi mutate cu ușurință dintr-un loc în altul. Reactoarele plutitoare sunt incluse în aceasta categorie.

SMR de generația IV (Gen IV) – aplică tehnologii avansate, non-LWR și include multe dintre conceptele care au fost investigate de Generația a IV-a Internațională

• Micro reactoare modulare (MMR) – reprezintă proiecte cu o capacitate mai mică de 10 MWe, adesea capabil de operare semi-autonomă și cu transportabilitate îmbunătățită comparativ cu SMR-urile mai mari. Aceste tehnologii nu sunt de obicei bazate pe LWR și să aplice o gamă largă de abordări tehnologice, inclusiv tehnologii Gen IV.

MMR-urile sunt destinate în principal funcționării în afara rețelei în locații îndepărtate, unde acestea sunt de așteptat să fie competitive cu sursele de energie electrică de tip diesel-electric.

În general, conceptele SMR bazate pe LWR sunt cele mai mature cu cele mai mari TRL-uri[1] și probabil vor fi cele mai vechi disponibile pentru implementare comercială. Mai multe concepte sunt în construcție (de exemplu, CAREM în Argentina, ACPR50S în China) sau în operarea comercială (de exemplu, KLT-40S în Rusia3). Alte modele devin semnificative si urmează sa le se acorde licențe probabil ajungând sa fie comercializate in anul 2030. Aceste tehnologii sunt variante mici și evolutive ale reactoarelor Gen II și Gen III/III+ care funcționează în întreaga lume și beneficiază de multe decenii de experiență operațională și de reglementare. Similar se pot trage concluzii pentru tehnologiile reactoarelor cu apă grea sub presiune (PHWR).

Tehnologiile Gen IV folosesc agenți de răcire alternativi (de exemplu, metal lichid, sare topită sau gaz) și configurații de sistem diferite în comparație cu LWR-urile. În timp ce modelele bazate pe Gen IV nu au aceleași niveluri de experiență operațională și de reglementare ca cele ale LWR-urilor și mai sunt necesare cercetări suplimentare în unele domenii, Gen IV beneficiază totuși de o istorie extinsă a cercetării și dezvoltării anterioare pe care dezvoltatorii și autoritățile de reglementare pot sa si dezvolte intenția de a le construi. Cele mai mature modele Gen IV sunt răcite cu metal, Aceste modele pot oferi, oportunități specifice de a lua în considerare si aplicațiile non-electrice datorită unor temperaturi mai ridicate de funcționare.

Proiecte de dezvoltare a SMR în lume

Sursa WN Association

SMR (Small modular reactors) sunt reactoare modulare mici ce folosesc fisiunea nucleară pentru a produce energie. Ele sunt mai mici decât reactoarele nucleare tipice. Tehnologia presupune construirea reactoarelor într-o anumită locație (într-o fabrică, de exemplu), după care reactorul poate fi livrat, asamblat și pus în funcțiune în orice zonă care acoperă cerințele de siguranță privind centralele nucleare de mici dimensiuni. 

În prezent, cel puțin 72 de concepte SMR se află în diferite stadii de dezvoltare (AIEA, 2020), o creștere de 40% față de 2018 (AIEA, 2018). SMR-urile în curs de dezvoltare la nivel internațional, au conceptele de design listate pe baza tehnologiei LWR in proporție egala cu cele pe concepte Gen IV. În timp ce termenul „SMR” a fost adoptat în întreaga lume pentru a se referi la toate modelele de reactoare mici, semnificative diferențele rămân între tipurile majore de SMR, în special în ceea ce privește gradul de proiectare modularizarea.

[1]Nivelurile de pregătire tehnologică (TRL) sunt o metodă de înțelegere a maturității tehnice a unei tehnologii în faza de achiziție. TRL-urile permit inginerilor să aibă o bază de date consistentă pentru înțelegerea evoluției tehnologiei, indiferent de experiența lor tehnică.