Mini atomerőművet mindenkinek !

Fotó: Unsplash/Nicolas Hipert

Szentgyörgyi Zsuzsa

Seregnyi technikai újítást köszönhetünk a háborúknak, a nagy válságoknak, már az ókortól kezdve. Mai életünk mindennapjaiba pedig, mondhatjuk, tömegével épült és folyamatosan épül be számos, igencsak hasznos (és néhány félelmetes) innováció, amelyeknek erősebb vagy gyengébb kapcsolódásuk van a fegyverkezéshez. Példaként csak az űrkutatásból három remek, ma már általános alkalmazást említek: a teflont, a tépőzárat meg a helymeghatározó rendszert, a GPS-t.

Lépjünk kissé vissza az időben! A múlt század elején még csupán néhány kiváló fizikus és kémikus (akiknek nagy része Nobel-díjas is lett) foglalkozott egy új tudományággal: a kvantummechanikával. Ez a kortársak számára annyira meglepően újnak hatott, hogy a mi nagy fizikusunk, Eötvös Loránd el is vetette mint ötletet. Ebből a nagyon új tudományból meg a részecskefizikából nőtt ki már a múlt század közepére, a világháború és a félelmetes diktatúrák nyomasztó hatására az atom- és a hidrogénbomba. És pozitív leágazásként ebből lett a nukleáris energiatermelés is, valamint a gyógyászat számos modern alkalmazása (hasznát veszik azóta is a daganatok elleni küzdelemben, vagy a PET képalkotóhoz használt anyagoknál). Hasonlóképpen aztán a múlt század második felében a világháború, majd a hidegháború adott hatalmas lendületet a számítógépek és alkalmazásaik fejlődésének.

Most ismét itt egy háború és a belőle kibontakozni látszó gazdasági válság: mindez hozzájárulhat egy már ismert és alkalmazott, de mostanra erőteljesebb lendületet kapott irányzat fejlődéséhez a villamosenergia-termelés terén. Ráadásul ez összefonódhat egy másik vészes jelenség, a bolygónk légkörébe jutó káros gázok fenyegetése elleni küzdelemmel.

Meglehetősen általános kijelentéseim után nézzük a konkrétumokat! A jelenlegi háború és a hozzá kapcsolódó gondok a kőolaj- és földgázellátásban ismét megerősítették a nukleáris energiatermelés fontosságát. Mindehhez a klímaveszély is hozzájárul. A mostani háború előtt a fejlett világ nagy része – felismerve a klímát fenyegető kockázatokat – igyekezett elkerülni a szénerőműveket, megszabadulni káros kibocsátásaiktól. Helyette divatba jöttek más fosszilis energiahordozók, jelesül a kőolaj, még inkább a földgáz. Az egyre erőteljesebb zöldmozgalmak pedig a megújuló forrásokkal működő villamosenergia-termelést támogatták. Arányában vissza is esett a nukleáris energiatermelés a világban: míg 1996-ban az aránya 17,5 százalék volt, 2020-ban ez 10 százalékra zsugorodott. Ugyanakkor most az új reaktorok építésének tényleges reneszánsza tapasztalható, főleg a fejlődő országokban és a két legnagyobb népességű országban, Kínában és Indiában.

Az Oroszország által február 24-én kirobbantott háború merőben átalakította a világgazdaság szerkezetét. Egyelőre még nem is látjuk át, mekkora lesz ez a változás, és hogyan lehet leküzdeni erősen negatív hatásait. Különösen Európát érintik érzékenyen a korlátozó szankciók, mivel még múlt évben is az orosz gáz az EU fogyasztásának mintegy 38 százalékát tette ki. Persze, lehetséges máshonnan is beszerezni: például elmenni akár a nagyhatalmaknak számító arab országokhoz. Ehhez azonban még ki kell építeni a megfelelő szállítási infrastruktúrát, ami optimistán számolva is egy-két évet (vagy  inkább még többet) jelent. Hasonló a helyzet a cseppfolyósított gáz (LNG) esetében is. Nyilvánvaló, hogy mindez megnöveli a bekerülési árakat (ahogy az már érezhető is).

Márpedig a világnak, főleg a fejlett világnak egyre nő a villamosenergia-éhsége. Ez pedig felerősítheti a légkörszennyezés szempontjából tisztának mondható atomerőművek jelentőségét. Csakhogy ezek építése eléggé hosszú folyamat, szerencsés esetben a tervezés után még legalább 7-8 év; de a gyakorlat azt mutatja, hogy elérheti a 9-10 évet is, amellett pedig a beruházási költségek is magasak. Megépítésük, üzembe helyezésük után a mostani, modern, úgynevezett 3+ generációs reaktorok felújításokkal akár nyolcvan évig is elüzemelnek. Ám napjainkban további problémát jelenthet, hogy a reaktorokat működtető dúsított üzemanyagnak igen jelentős részét is Oroszország szállítja. Például az USA villamosenergia-termelésének mintegy ötödét atomreaktorok állítják elő, és ezek üzemanyagának csaknem felét a Roszatom egyik vállalata adja.

Nem meglepő, hogy ebben a helyzetben egyszerre megnőtt az érdeklődés a kis reaktorok (angol rövidítéssel SMR, vagyis, kis moduláris reaktorok) iránt. Nem mondható újnak ez a törekvés, hiszen a világban már eddig is több helyen fejlesztettek ilyeneket: de most a háborús korlátozások egészen új lendületet adnak a terjedésüknek.

Fotó: Unsplash/Patrick Schatz

Napjainkban talán kényelmetlen feljegyezni, ám történetileg megkerülhetetlen, hogy az SMR-ek egyik úttörője éppen az orosz Roszatom óriásvállalat. A nagy orosz tudósról, Lomonoszov akadémikusról elnevezett úszóművön működő két beépített „kis” reaktor 70 megawatt teljesítményt szolgáltat. A világ első úszó atomerőművét 2010-ben bocsátották vízre, az építése 2018-ban fejeződött be. Azóta már újabb társai is épülnek, hacsak a háború nem lassítja le a fejlesztéseket.

Kemény iramot diktálnak a versenytársak is. Kína – ahol egyébként javában folyik nagy reaktorokkal működő atomerőművek építése – nemsokára, 2026-ra tervezi az első kis reaktor üzembe helyezését Hainanban. Természetesen a fejlett világ is felzárkózik a kicsik (tipikusan 300 megawatt, vagy esetleg annál némileg nagyobb teljesítményű kisreaktorok) építésében és üzemeltetésében. Angliában a Rolls-Royce a kormány erőteljes támogatásával vágott bele igen ambiciózus fejlesztésbe: terveik szerint egy-két éven belül 16 egységet építenének. Az USA-ban a NuScale nagyvállalat törekszik igen nagy sebességgel üzembe helyezni 2029-re az első SMR-jeit.

Fontos kérdés, hogy mi a hasznuk ezeknek a kis reaktoroknak? Olyan helyeken is használhatók, ahol nincs távvezeték, vagy gyenge a rendszer: például nehezen megközelíthető vidékeken vagy tengermelléken a víz sótalanításához. További előnyük, hogy a részegységeiket előre le lehet gyártani, és a helyszínen csak össze kell rakni. Ez a módszer sokat segít mind a költségek, mind a befejezéshez szükséges idő leszorításában. Ellentétes mindezzel a fajlagos költségek kérdése, ami – általánosságban – annál kedvezőbb, minél nagyobb egy beruházandó berendezés. Csakhogy a várható piaci helyzetet figyelembe véve, nagyon valószínű, hogy ezek a költségkilátások erősen javulni fognak a kis reaktorok javára.

Energetikai mérnökként erősen foglalkoztat, milyenek lehetnek a magyar villamosenergia-ellátás lehetőségei. 2037-ben leáll a jelenleg működő négy reaktorunk utolsó tagja is. Ezek most még a villamosáram-igényeinknek közel felét szolgálják ki; további mintegy 30 százalék importból származik. A politika és most már a háború is jelentősen befolyásolja az életük végére érő reaktoraink pótlását. Többen, főleg politikusok szorgalmazzák a régiek életének további hosszabbítását. Ez műszakilag is, gazdaságilag is igencsak vitatható. A szénerőművek mindenképpen leállítandók. (Vagy ki tudja, mit hoznak a jövő kényszerítő hatásai.) Előrelátható, hogy küszöbön a földgáz-szűkösség. A napenergia csak részleges rásegítés lehet nálunk, a geotermikus hasonlóképpen.

Talán valós megoldást jelenthetnek a viszonylag gyorsan és fokozatokban megépíthető SMR-ek. A jelenlegi bizonytalan kilátások mellett nem kizárt, hogy a  kicsik” lesznek az energiaellátás jövője.

Ha biztosan látni szeretnéd a viszont.hu posztjait,

  1. akkor a Facebook oldalon a fej részben klikkelj a jobb oldali három pontra!
  2. Ekkor megjelenik egy legördülő menü, ahol a “Követési beállítások”-ra kell kattintani,
  3. itt pedig a “Kedvencek”-re, végül legalul a kék “Frissítés” gombra és ezzel kész!

Ezután a posztjaink a a hírfolyamodon feljebb fognak megjelenni és nem maradsz le róluk. Köszönjük, ha így teszel, ezzel nagyon sokat segítesz nekünk! Cserébe ígérjük, hogy a korábbiaknál is érdekesebb írásokkal fogsz találkozni!