U.S. Az energiaügyi minisztérium siet új, fejlett atomreaktorok építésével

Az Egyesült Államok lankadó nukleáris iparának újjáélesztésére tett legújabb erőfeszítéseként az Energiaügyi Minisztérium (DOE) célja, hogy 7 éven belül két új atomreaktor prototípusát válassza ki és segítsen megépíteni – jelentette be az ügynökség a múlt héten. A reaktorok lennének a DOE új, fejlett reaktorok demonstrációs programjának központi elemei, amely ebben a költségvetési évben 230 millió dollárt kap. Mindkét reaktor 50-50%-os együttműködésben épülne egy ipari partnerrel, és végső soron akár 4 milliárd dolláros támogatást is kaphatnának a DOE-tól.

“Ez megváltoztathatja a világot” – mondja Jacopo Buongiorno, a Massachusetts Institute of Technology nukleáris mérnöke. “Itt az ideje, hogy a közösség a papírreaktorok tervezésétől a demonstrációk megépítéséig eljusson.”

De még az atomenergia néhány támogatója is kételkedik abban, hogy a program új kereskedelmi reaktorok építését fogja ösztönözni mindaddig, amíg a földgáz és a megújuló energia viszonylag olcsó marad. “Az új építések nem tudnak versenyezni a megújuló energiaforrásokkal” – mondja Robert Rosner, a Chicagói Egyetem fizikusa. “Most biztosan nem.”

A kereskedelmi célú atomreaktorok az Egyesült Államok elektromos energiájának 20%-át és szénmentes energiájának 50%-át biztosítják. Az amerikai nukleáris ipar azonban évtizedek óta küzd. Jelenleg 96 reaktorból áll, szemben az 1990-es évek eleji 113 reaktorral. Több reaktort terveznek bezárni, és a nukleáris ipar részesedése a villamosenergia-ellátásban várhatóan csökkenni fog. E sivár kép ellenére a mérnökök folytatják a továbbfejlesztett reaktorok terveinek kidolgozását, amelyek szerintük biztonságosabbak és hatékonyabbak lennének.

A Trump-kormányzat új életet akar lehelni a nukleáris iparba. Áprilisban a DOE bejelentette, hogy tervezi a hazai uránbányászat növelését és egy nemzeti uránkészlet létrehozását. A kongresszus által a reaktorbemutató programra biztosított 230 millió dollárból pedig 160 millió dollárt fordít két olyan terv kiválasztására, amelyeket sürgősen meg kell építeni, valószínűleg a DOE Idaho Nemzeti Laboratóriumában (INL).

A program célja, hogy olyan ötleteket inkubáljon, amelyek még nem jutottak előre a fejlesztésben, mondja Ashley Finan, nukleáris mérnök és az INL Nemzeti Reaktor Innovációs Központjának igazgatója. A DOE például már együttműködik a NuScale Powerrel a vállalat gyárilag gyártott kis moduláris reaktorainak fejlesztésén, ami azt jelenti, hogy a vállalat nem jogosult az új programra. A pénz szintén nem jut a Versatile Fast Neutron Source nevű reaktor fejlesztésére, amelyet a DOE már elkezdett előkészíteni az INL-ben vagy a Tennessee állambeli Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban, és amely az anyagtudományi kutatásokat fogja szolgálni.

Minden más esetben “ez egy nyílt pályázat” – mondja Finan. “Úgy gondolom, hogy sok érdeklődést és sok nagyszerű alkalmazást fogunk látni a legkülönbözőbb reaktortípusok esetében” – mondja. Buongiorno szerint a legújabb tervek inkább a szokásos gigawattos teljesítményű reaktoroknál kisebb reaktorokra összpontosítanak. A szabványos kereskedelmi reaktorok 3% és 5% közötti hasadóanyag-tartalmú 235-ös urániumot égetnek el a víz felmelegítésére és a gőzturbinák meghajtására. Az új konstrukciók hűtőközegeket, például olvadt sót használhatnak, és akár 20% urán-235-tartalmú üzemanyagot is elégethetnek, ami hatékonyabbá teheti őket.

Egyes megfigyelők szerint a kezdeményezés irreális. M. V. Ramana, a vancouveri Brit Columbia Egyetem fizikusa szerint a DOE tisztviselői nehezen tudják majd azonosítani a legígéretesebbet a sok különböző terv közül. “Almát, narancsot, szőlőt, szilvát, mindent össze kell majd hasonlítani” – mondja. Ramana szerint a 7 éves időkeret is erősen hiteltelen, különösen mivel a DOE azt szeretné, hogy a reaktorok átmenjenek a Nukleáris Szabályozási Bizottság engedélyezési felülvizsgálatán, ami általában több évet vesz igénybe. “Abszurd azt hinni, hogy meg tudják csinálni.”

Buongiorno megjegyzi azonban, hogy a prototípusokat egyszerre lehetne kereskedelmi használatra engedélyezni és megépíteni, ha a DOE olyan létesítményében helyeznék el őket, mint az INL, amely 52 különböző kísérleti reaktort épített azóta, hogy 1949-ben Nemzeti Reaktorkísérleti Állomásként megszületett. Finan szerint az időkeret “agresszív”, de célja, hogy ösztönözze a fejlesztőket a munkájukra. “Ez a cél nehéz, de elérhető” – mondja – “és ez a megfelelő hely.”

Ramana megkérdőjelezi, hogy az amerikai nukleáris ipar megmenthető-e. Bár a hulladékkezelés és a lakosság radioaktivitással kapcsolatos félelmei továbbra is fennállnak, a nukleáris ipar legnagyobb problémája az új reaktorok magas tőkeköltsége, amely 7 milliárd dollár vagy annál is több lehet. A liberalizált piacokon a közműszolgáltatók nem engedhetik meg maguknak ezeket a tőkeköltségeket, ezért az olcsóbb megújuló energiaforrások végső soron felválthatják az atomenergiát – mondja. “Ez egy leáldozóban lévő iparág” – mondja – “és minél hamarabb felismerjük ezt, annál jobb.”

A szél- és napenergia költségei azonban emelkedni fognak, állítja Rosner. A megújuló energiaforrásokból származó villamos energia szabályozhatatlanul hullámzik és hullámzik, és amikor a piac 20%-ára vagy 30%-ára bővül, az ilyen szaggatottság miatt jelentősen drágulni fognak – mondja. Előrejelzése szerint a nukleáris energia ekkor válik gazdaságilag versenyképessé és a megújuló energiaforrások kiegészítőjévé, mint a szénmentes energia állandó forrása. “2030-ra, ha az Egyesült Államoknak van egy csomó olyan tervezete, amely jól fejlett, az jó befektetés, mert végül szükségünk lesz ezekre az erőművekre” – mondja Rosner.

Az Egyesült Államoknak azonban a jövőbeni reaktorok építéséhez már most fenn kell tartania képességeit, mondja Buongiorno. “Ha hagyjuk, hogy a teljes flotta lemenjen a vécén, és azt várjuk, hogy 20 év múlva úgy kapcsoljuk be a nukleáris szakértelmet, mint egy kapcsolót, akkor tévhitben élünk” – mondja. “Fenn kell tartani ezt a képességet.”

Ez az új DOE-program célja. A szándéknyilatkozatokat júniusban kell benyújtani, és a DOE célja, hogy a költségvetési év végéig, szeptember 30-ig kiválassza a nyertes terveket.