Małe jest piękne. Ale równie kontrowersyjne

Modułowe reaktory nuklearne mogą być przyszłością energetyki. Ale to wciąż technologia w powijakach, o której mamy raczej teoretyczną, a nie praktyczną wiedzę.

Kolejne polskie firmy ogłaszają projekty budowy SMR (small modular reactor, mały reaktor modułowy). Ale technologia ta ma wciąż charakter eksperymentalny – i choć budzi uzasadnione nadzieje, to zanim ujrzymy działający reaktor, upłynie wiele czasu.

Joshua S. Goldstein i Staffan A. Qvist, autorzy książki „Energia dla klimatu”, wskazują SMR jako jeden z pomysłów na energetykę nuklearną trzeciej generacji. Nie jest to jednak koncepcja nowa: wywodzi się od pomysłów sprzed pół wieku – reaktorów, w których paliwem jest ciecz, np. stopiona sól, a nie stałe pręty paliwowe. – Eksperymentalny reaktor stworzony przez rząd USA w latach 60. udowodnił, że to może się sprawdzić – piszą.

Lata 60. były jednak epoką rozmachu, kiedy stawiano na wielkie instalacje, dopiero po serii awarii nastroje zaczęły się odwracać. Po 2011 r. koncepcja SMR zaczęła powracać, napędzana inwestycjami państw i firm goniących za przyszłościowymi źródłami energii.

Kuszący komfort

– Istotnym elementem SMR są niewielkie wymiary reaktora, dzięki czemu będzie na tyle kompaktowy, by móc umieścić go blisko obszaru, w którym potrzebna jest energia elektryczna – piszą Goldstein i Qvist. – Można też zgrupować kilka modułów, aby osiągnąć wymagany poziom mocy na danym terenie. Dzięki niewielkim rozmiarom oraz ustandaryzowanym rozwiązaniom konstrukcyjnym reaktor można zbudować w jednej lokalizacji, minimalizując tym samym koszty – dorzucają. W grę wchodzą liczne rozwiązania: reaktory wodne, chłodzone ciekłym metalem czy korzystające ze stopionych soli.

Reaktor modularny to projekt, który mógłby powstawać wręcz w fabrycznych warunkach, „na taśmie”. Oznaczałoby to – teoretycznie – niższy koszt produkcji, krótki termin budowy oraz oszczędności wynikające z bliskości źródła energii do jej konsumentów (np. energochłonnych zakładów przemysłowych).

Z kosztami może być różnie. Spójrzmy na Polskę: dziś 1 MW mocy SMR „wyceniany” jest na 4–5 mln dol. Gdyby policzyć wszystkie projekty, o których mówi się na polskim rynku, doszlibyśmy do planowanych w latach 30. w sumie 4 GW – a zatem wydalibyśmy, licząc po obecnej stawce, od 16 do 20 mld dol. Przy założeniu, że koszt produkcji spadnie wraz z popularyzacją technologii do 2,5 mln dol. za 1 MW (na co rynek bardzo teraz liczy), koszty spadłyby do 10 mld dol., czyli ponad 40 mld zł. W przeliczeniu na produkowaną energię to kwota bliska kosztom konwencjonalnego programu atomowego.

Stanfordzkie starcie

Nie chodzi wyłącznie o koszty produkcji. „Modularyzacja zakłada produkcję fabryczną, która z kolei pociąga za sobą konieczność transportowania olbrzymich, ciężkich, skomplikowanych i dosyć delikatnych modułów z fabryki do wybranej lokalizacji” – zauważają autorzy naukowej analizy poświęconej temu zagadnieniu z uczelni w Lazio, Leeds i Mediolanie, Benito Mignacca, Ahmad Hasan Alawneh i Giorgio Locatelli. Temu zagadnieniu, zgodnie z ustaleniami autorów tekstu (pochodzącego sprzed blisko trzech lat), nikt się nie przygląda.

Trzeba się też liczyć z tym, że do obsługi małego reaktora trzeba będzie zatrudnić więcej osób – w proporcjach do mocy i produkcji energii – niż w przypadku tradycyjnej instalacji. Mniejsza i prostsza inwestycja będzie oznaczać także mniejszy udział potencjalnych lokalnych partnerów.

Jakby niepewności było mało, pod koniec maja zespół naukowców ze Stanford University opublikował wyniki swoich badań nad produkcją odpadów radioaktywnych w reaktorach SMR. „Badacze stwierdzili, że SMR-y mogą zwiększyć ilość krótkotrwałych oraz średnioterminowych odpadów, w niektórych przypadkach nawet 35-krotnie w porównaniu z konwencjonalnym reaktorem, gdy weźmie się pod uwagę proporcje do produkowanej jednostki energii” – czytamy na łamach magazynu „New Scientist”. W przypadku odpadów długotrwałych wzrost był 30-krotny, z kolei w odniesieniu do zużytego paliwa: 5-krotny. Stanfordzcy naukowcy porównywali tu dane, jakie firma NuScale przekazała amerykańskim regulatorom w procesie licencjonowania z wynikami konwencjonalnego reaktora o mocy 1,1 GW, w wybudowanej stosunkowo niedawno elektrowni atomowej w południowo-zachodniej Anglii. Niemal natychmiast wybuchł spór. Jak komentowała jedna z autorek badania na łamach „New Scientist”, dane z zasobów amerykańskiego regulatora można traktować jako selekcję najlepszych wyników reaktora. Firma NuScale natychmiast odpowiedziała, że wyniki użyte w stanfordzkiej analizie są przestarzałe, a technologia została od czasu ich wygenerowania rozwinięta i poprawiona.