Hvorfor vannkjølte SMR-er vil vinne den nye atomkonkurransen

Hvis kjernekraft har en fremtid, vil den sannsynligvis være liten, modulær og vannkjølt, ifølge en ekspert med global legitimasjon innen atomforskning.

"Det er nok av teknologier nå - 50 forskjellige modeller rundt om i verden. Når en av dem kommer inn i en økonomisk levedyktig ligning, vil det fange hele markedet," sa Alfredo Caro, en forskningsprofessor ved George Washington University, "og jeg tror at dette vil skje med vannkjølte små reaktorer."

Det økonomiske fordeler av små modulære reaktorer (SMR-er) blir ofte sitert: fabrikkprodusert og sendt til installasjonssteder, kan de unngå regulatoriske labyrinter, kostnadsoverskridelser og konstruksjonsforsinkelser som plager tradisjonelle reaktorprosjekter.

De 50 designene og konseptene som er under utvikling inkluderer modeller avkjølt med natrium, bly, gass eller smeltet salt, men Caro mener vannkjølte SMR-er vil ha en ekstra fordel: historiens lærdom.

"Hvorfor? Fordi det er noe sånt som 20,000 XNUMX reaktorår med driftserfaring med vannkjølte reaktorer og drivstoffet til disse reaktorene, sa han onsdag i en foredrag arrangert av Security and Sustainability Forum.

"Det ville være veldig vanskelig å komme ut med noe natriumkjølt, blykjølt, drivstoff som et sfærisk, økonomisk konkurransedyktig mot den tradisjonelle teknologien, så jeg tror til slutt vi vil se alle designene som er tilgjengelige som er vannkjølte, de ha en nisje, sa han.

– Jeg tror personlig at det vil skje. Det vil være mange små reaktorer, vannkjølte. Så den samme teknologien som dominerer så godt i dag, med bare tre ulykker i løpet av hele 60 års historie.»

De tre ulykkene Caro referer til er de tre store ulykkene som har lammet veksten i atomindustrien: Three Mile Island i 1979, Tsjernobyl i 1986 og Fukushima i 2011.

Union of Concerned Scientists teller syv "alvorlige" ulykker, i tillegg til de ovenfor: en delvis nedsmelting i Michigan i 1966, en eksplosjon i Idaho i 1961, en delvis nedsmelting i Los Angeles i 1959, og en brann i Cumbria, Storbritannia i 1957.

Likevel, kjernefysiske rekker nær dødelighet for sol- og vindenergi, langt under kullolje og gass, i dødsfall per terawattime elektrisitet produsert.

"Atomkraft er uten tvil den sikreste måten å produsere elektrisitet på," sa Caro, selv om hans vurdering ikke inkluderte sol og vind. "Men oppfatningen av risiko er subjektiv."

En større hindring er kostnadene, sa han: "I gjennomsnitt er det dyrere enn noen annen kilde."

Prisbetalere i Storbritannia vil betale tre ganger den gjennomsnittlige strømprisen i 35 år for å betale ned byggekostnadene for Hinkley Point C kjernekraftverk, som ligger anslagsvis 11 år etter skjema.

"Det er klart det er veldig vanskelig å rettferdiggjøre investeringen," sa Caro.

Den siste reaktoren som gikk på nettet, Olkiluoto 3 i Finland, tok det 17 år å bygge. "Det er ingen måte du kan ha en økonomisk ligning som lukker gunstig for investoren hvis byggetiden er 17 år."

Dette er utfordringene SMR-er er designet for å møte.

"Historien forteller oss at på 60- og 70-tallet da dagens kjernefysiske teknologi ble utviklet, ble alle alternativene fra generasjon IV testet, og den vannkjølte reaktoren kom som vinneren fordi den var den billigste. Når du først har én teknologi som vinner den økonomiske konkurransen, kan ingenting stoppe den. I dag tror jeg alle kommersielle reaktorer er vannkjølte. Det samme tror jeg vil skje med den lille modulære reaktoren.»

Caro har ledet Atomic Center og Balseiro Institute i Argentina, og han jobbet for mange andre programmer, inkludert European Fusion Program ved Paul Scherrer Institute i Sveits, Fusion Program ved Lawrence Livermore National Laboratory og Science of Nuclear Materials and Fuels-teamet ved Los Alamos National Laboratory. Han fungerte også som programdirektør for National Science Foundation.