Malé modulární reaktory (SMR): Budoucnost jaderné energetiky v Česku i ve světě

Malé modulární reaktory (SMR): Budoucnost jaderné energetiky v Česku i ve světě
Sdílej
 
Budoucnost, kde má každé město nebo továrna vlastní atomovou elektrárnu, se blíží. Malé modulární reaktory slibují rychlejší stavbu, vyšší bezpečnost a efektivní náhradu uhelných bloků.

Jaderná elektrárna Dukovany se rozkládá na ploše 1,5 km². Osm betonových chladicích věží dosahuje výšky 125 metrů, v patě mají průměr 90 metrů a v koruně 60 metrů. Druhá naše jaderná elektrárna Temelín má věže vysoké dokonce 155 metrů! A stavba nové jaderné elektrárny trvá průměrně od deseti do patnácti let a stojí stovky miliard korun.

Jak fungují jaderné reaktory z továrny

Všechny tyto parametry názorně ukazují, jak strašně složitá věc je jaderná elektrárna – nehledě na všechna bezpečnostní opatření, která jejich stavbu a provoz provázejí. Co kdyby ale bylo možné jaderné reaktory vyrábět v továrně podobně jako třeba auta? Bylo by to rychlejší, levnější a potenciálně i bezpečnější díky lepší kontrole kvality a menšímu riziku lidských chyb.

Výhody MMR a první projekty ve světě

Podrobná infografika: Pohled do vnitřní struktury a klíčových komponent malého modulárního reaktoru (MMR). •  Hadron Energy

Přesně takhle by se mohly už brzy začít vyrábět malé modulární jaderné reaktory a mikroreaktory. Malé modulární reaktory (MMR) mohou mít výkon až 300 MW, tedy víc než polovinu jednoho reaktoru v Dukovanech (ze čtyř celkových). Ve světě ale zatím funguje jen jeden testovací malý modulární reaktor označený HTR-PM v Číně. Ve zbytku světa se jejich stavba teprve připravuje.

Výstavba SMR v Kanadě a Polsku

Plány na stavbu MMR má řada zemí. Už za čtyři roky má být první malý reaktor BWRX-300 spuštěn v Darlingtonu v Kanadě. Vyroste v areálu už stojící jaderné elektrárny a s výkonem 300 MW dokáže zásobovat dalších až 300 000 domácností. Stejný reaktor by během pár let mohl vyrůst také v sousedním Polsku.

Malé modulární reaktory v Česku a role ČEZ

Moderní architektura MMR: Malé modulární reaktory nabízejí odvážnější designové možnosti, které lépe zapadají do krajiny i městské zástavby. •  X-energy, Hitachi, ČEZ

V Česku už je u jaderné elektrárny Temelín vyhrazeno místo pro malý modulární reaktor značky Rolls-Royce. Tu budou znát hlavně fanoušci drahých aut. Rolls-Royce je ale firma, která vyrábí také letecké motory a turbíny. Česká společnost ČEZ chce stavit MMR po celém Česku a do čtyřiceti let jich postavit zhruba deset. Vyrůst mají také v Dětmarovicích nebo Tušimicích, kde dnes fungují uhelné elektrárny. Výroba v nich ale brzy skončí a MMR je mají nahradit. Zároveň by MMR měly dodávat bezemisní teplo pro přilehlá města.

Škálovatelné moduly NuScale a X-Energy

Americké společnosti NuScale a X-Energy pracují na menších MMR, které lze snadno škálovat – propojovat do větších celků. Reaktor NuScale Power Module má průměr 2,7 metru a je dvacet metrů vysoký. Celkově váží 590 tun a dosahuje výkonu 77 MW. Vyrobí se v továrně a pomocí železnice, lodi nebo speciálního náklaďáku se dopraví na místo. Tam lze podobných modulů sestavit dohromady až dvanáct pro maximální výkon elektrárny 924 MW.

Technologie a využití v datacentrech Amazonu

Prototyp a testování technologie NuScale: Malý modulární reaktor (SMR), který jako první získal certifikaci od amerického jaderného dozoru, představuje průlom v bezpečnosti a škálovatelnosti. •  NuScale

Reaktor Xe-100 společnosti X-energy dosahuje podobného výkonu jako ten od NuScale. Je ale postaven na zcela odlišné technologii. NuScale využívá starou ověřenou technologii tlakovodních reaktorů třetí generace. Xe-100 je reaktor chlazený plynem s vysokou teplotou, což je pokročilá technologie čtvrté generace. S X-energy dnes úzce spolupracuje Amazon, který hodlá její reaktory používat ve svých datacentrech (článek si přečtěte na straně 22).

Mobilní jaderné mikroreaktory v kontejneru

MMR jsou menší než klasické jaderné reaktory, ale stále je v jejich konstrukci prostor pro zmenšování. Firma Radiant Nuclear vyvíjí jaderné mikroreaktory, které se vejdou do lodního kontejneru a lze je snadno převážet na běžném nákladním autě.

Mikroreaktor Kaleidos nabídne výkon 1,2 MW – to je asi tisíckrát méně, než je výkon jaderné elektrárny Temelín. Mikroreaktory mohou nahradit klasické dieselové generátory, které slouží například při přírodních pohromách nebo aktuálně ve válce na Ukrajině. Na rozdíl od pravidelného dolévání paliva ale Kaleidos vyžaduje výměnu paliva jen jednou za pět let.

Recyklace jaderných reaktorů z ponorek a letadlových lodí:

Druhý dech USS Nimitz

Malé jaderné reaktory nejsou úplně nová věc. Už desetiletí se totiž využívají v letadlových lodích a jaderných ponorkách, které provozují například USA nebo Francie. A protože tyto staré bojové jednotky se časem vyřazují z provozu, napadlo firmu HGP Intelligent Energy, že by možná šlo jejich reaktory prostě vyříznout, umístit do stacionární elektrárny a tam dál využívat.

Například z letadlové lodi USS Nimitz, která má být vyřazena z provozu letos. Na její palubě se nacházejí dva jaderné reaktory Westinghouse A4W, každý s výkonem 100 MW.

Útok dronů na Dukovany: Jak ochránít jadernou elektrárnu?

Útok dronů na Dukovany: Jak ochránít jadernou elektrárnu?

ReakTour: Virtuální jaderka

ReakTour: Virtuální jaderka

Atomové nákladní lodě: Co žene experimenty na vlnách?

Atomové nákladní lodě: Co žene experimenty na vlnách?

Autor

Jan Horčík

 

Články odjinud