Project maakt het mogelijk om energie op te wekken met een soort minireactor, die kan worden gekoppeld aan andere eenheden om een werking mogelijk te maken die vergelijkbaar is met die van een fabriek
Afbeelding: NuScale / Disclosure
Projecten die een minikernreactor creëren, zijn een van de hoop van verdedigers van kernenergie. Door een nucleaire faciliteit op te splitsen in een reeks kleinere reactoren, kunnen deze minicentrales op grote schaal worden vervaardigd en vervolgens worden geplaatst waar ze zullen werken, waardoor de bouw van een gigantisch complex ter plaatse wordt vermeden. Hierdoor kunnen minireactoren een oplossing zijn voor de hoge kosten van de implementatie en het onderhoud van een kerncentrale, naast ontwerpkenmerken die de veiligheid ervan verbeteren.
Vrijdag ontving de eerste modulaire minireactor een ontwerpcertificering van de Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission, wat betekent dat hij voldoet aan de veiligheidseisen en kan worden gekozen voor toekomstige projecten waarvoor vergunning en goedkeuring vereist is.
Het project is afkomstig van NuScale, een onderzoeksbureau aan de Oregon State University dat aanzienlijke financiering heeft ontvangen van het Amerikaanse ministerie van Energie. De minireactor is een stalen cilinder van 23 meter hoog en 5 meter breed en kan 50 megawatt elektriciteit produceren. Ze stellen zich voor dat het mogelijk zou zijn om een fabriek te bouwen met maximaal 12 van deze kleinere reactoren, die in een groot reservoir zouden worden geplaatst, vergelijkbaar met die van de huidige kerncentrales.
Het basisontwerp is conventioneel, waarbij uraniumstaven worden gebruikt om water te verwarmen in een onder druk staand intern circuit. Dit water geeft zijn hoge temperatuur door aan een extern stoomcircuit via een warmtewisselaar. In de fabriek zou de resulterende stoom naar een turbine gaan, afkoelen en terug naar de reactoren circuleren.
Het project maakt ook gebruik van een passief koelsysteem, zodat er geen pomp of bewegend onderdeel nodig is om de reactor veilig te laten draaien. Het onder druk staande interne circuit is zo georganiseerd dat heet water door de warmtewisselaars kan stijgen en na afkoeling weer in de brandstofstaven kan zinken.
In het geval van een probleem is de reactor op dezelfde manier ontworpen om zijn warmte automatisch te beheren. De regelstaven - die zich om de brandstofstaven kunnen wikkelen, neutronen kunnen blokkeren en de kettingreactie van kernsplijting kunnen stoppen - worden actief op hun plaats gehouden boven de brandstofstaven door een motor. In het geval van een stroomstoring of een uitschakelschakelaar zal deze door de zwaartekracht op de brandstofstaven vallen.
De interne kleppen maken het ook mogelijk dat het drukwatercircuit in een vacuüm wordt geventileerd binnen het dubbelwandige ontwerp, vergelijkbaar met een reactorthermosfles, waarbij warmte wordt gegoten door de stalen buitenkant, die wordt ondergedompeld in het koelbad. Een voordeel van het kleine modulaire ontwerp is dat elke unit minder radioactieve brandstof vasthoudt en daardoor minder warmte hoeft af te voeren in een situatie als deze.
De NuScale presenteerde zijn project eind 2016 en de goedkeuring van een nieuw type reactor was geen gemakkelijke opgave. Het bedrijf beweert dat het tijdens het proces meer dan twee miljoen pagina's met gevraagde informatie heeft verzonden. Maar uiteindelijk tekende het bureau: "De NRC concludeert dat de passieve kenmerken van het project ervoor zullen zorgen dat de kerncentrale veilig wordt gesloten en indien nodig veilig blijft in noodsituaties."
Sommige modulaire reactoren met licht water staan op het punt het certificeringsproces te starten. Los daarvan hebben verschillende bedrijven plannen om zeer verschillende projecten te presenteren, zoals gesmolten zoutreactoren. Maar deze projecten zijn nog ver verwijderd van de realiteit. NuScale, aan de andere kant, zegt dat het van plan is om zijn eerste reactoren in te zetten "tegen het midden van de jaren 2020".
