Fenntartható technológiák a Roszatom dubai tematikus hetének fókuszában

A Dubai Világkiállításon a Roszatom tematikus hetet rendezett, amelyen azt járták körül a szakemberek, hogy az atomenergetika és a többi fejlett technológia miként járulhat hozzá a fenntartható fejlődéshez. A rendezvény egyik fő attrakciója a kis moduláris reaktorok (SMR) technológia terén elért eredmények és az új fejlesztések ismertetése volt.

Forrás: Roszatom

A világ vezető atomipari vállalataként a Roszatom tematikus hetet rendezett Fenntartható Jövőt Szolgáló Úttörő Technológiák elnevezéssel. A kisméretű moduláris reaktortechnológia (SMR) azért fontos, mert a nagy beépített kapacitással rendelkező atomerőművek mellett a világnak egyre nagyobb szüksége van a megbízható, mobil, gyorsan telepíthető/megépíthető és klímabarát hő- és villamosenergia-termelésre is. Az előnyök között említhető, hogy ilyen SMR típusú egységekkel például a távoli, nehezen megközelíthető területeken is biztosítani lehet a nap 24 órájában a stabil és klímabarát energiatermelést. Az Oroszország által már üzemeltetett és fejlesztés alatt álló gyorsneutronos technológia lehetővé teszi az üzemanyagciklus zárását.

A Roszatom világszínvonalú SMR megoldásai

2020-ban a Paks II. Atomerőművet is építő Roszatom kereskedelmi üzembe állította a világ első, Lomonoszov akadémikus nevét viselő úszó atomerőművét a kelet-szibériai Pevek városában. Az erőművet az Afrikantov Gépipari Kísérleti Tervezőiroda által kifejlesztett 2 darab KLT-40S típusú reaktor működteti. Ezek hőteljesítménye 300MW, villamos teljesítménye 70 MW. Az úszó atomerőmű biztosítja Pevek és a térség villamosenergia- és hőellátását.

A világ első úszó atomerőműve

Az ilyen típusú erőművek folyamatosan tudnak üzemelni, ezért nagyon gazdaságosak. A reaktorokban a nukleáris üzemanyagot csak 4-5 évente kell cserélni. Az erőmű tervezett üzemideje 40 év, de ez akár 50 évre is kitolható. Oroszország a hasonló reaktorokkal kapcsolatban több évtizedes üzemeltetési tapasztalattal, valamint kipróbált és bevált technológiákkal rendelkezik. Gondoljunk csak az orosz atomjégtörőkre! A világ első – azóta múzeumként működő – atommeghajtású jégtörőjét, a Lenin jégtörőt már 1956-ban üzembe állították.

Ez az innovatív technológia kiválóan alkalmas arra, hogy távoli területeket, adott esetben a gazdaságilag fontos partvidéki területeket, hő- és villamos energiával lássa el. Mindezt fenntartható módon, biztonságosan és a klímavédelmi céloknak is megfelelve, szén-dioxid-kibocsátás-mentesen megoldva. Az erőmű nem egy adott helyhez kötött, ezért szükség szerint oda lehet vontatni, ahol áramra és hőenergiára van szükség.

Még a ZDF német közszolgálati televízió forgatócsoportja a minap „szenzációként" mutatta be a világ első úszó atomerőművét, amely mintegy 100 000 ember villamosenergia- és hőellátását biztosítja a természeti kincsekben gazdag vidéken. Pevek az egyik központi kikötője az Északi hajózási útvonalnak, amely a klímaváltozás miatt egyre növekvő szerepet játszik. Európából az út Skandinávia megkerülésével az Északi hajózási útvonalon 40 százalékkal rövidebb Kínáig, mint az Indiai-óceánon a Szuezi Csatornán és a Földközi-tengeren keresztül. A Roszatom újgenerációs atomjégtörői és tervezett új úszó atomerőművei nagyban hozzájárulnak a távoli vidék globális gazdasági vérkeringésbe való bekapcsolásához.

A Roszatom azonban ennél sokkal többet kínál. Oroszország legújabb atomjégtörőinél már az SMR megoldások következő generációját fogják alkalmazni. Emellett pedig már a szárazföldi SMR-alapú atomerőművi technológiája is rendelkezésre áll. A vállalat tavaly augusztusban már megkapta a szükséges engedélyt Oroszország – és egyben a világ – első szárazföldi SMR-alapú atomerőművének megépítésére Jakutföldön. Az atomerőmű „lelke" az orosz atomjégtörőkön már jól bevált 3+ generációs, RITM-200 típusú reaktor lesz.

A Roszatom SMR technológiái

A RITM típusú reaktorokat általában párban alkalmazzák. A konstrukció változatait például a legújabb orosz atomjégtörők közül háromba – az Arktikába, a Szibirbe és az Urálba – építették be. Az első ilyen szárazföldi atomerőmű pedig várhatóan 2028-ig fog elkészülni.

Cél az üzemanyagciklus zárása

Az atomenergia hosszú távú társadalmi elfogadottsága és a rendelkezésre álló uránkészlet „kibővítése" érdekében létfontosságú a nukleáris üzemanyagciklus zárása. Oroszország ilyen szempontból is élen jár, hiszen már évtizedek óta energiát, időt és pénzt nem kímélve a nukleáris üzemanyagciklus zárásán dolgozik. Ennek keretében innovatív technológiák alkalmazásával a kiégett üzemanyag-kazettákból kinyerik a még felhasználható izotópokat és azok felhasználásával újfajta üzemanyagot gyártanak belőle, amely révén jelentősen csökkenthető a nagyaktivitású hulladék mennyisége, miközben további jelentős mennyiségű villamos energia is termelhető.

Az orosz BN-800 típusú blokk (360 fokos videó!)

A nukleáris üzemanyagciklus zárásához alapvető fontosságú a gyorsneutronos technológiák alkalmazása, ami hatalmas mérföldkövet jelent az atomipar globális jövőjét illetően. Oroszország ilyen téren is világelső, hiszen az egyetlen olyan ország a világon, ahol gyorsneutronos blokkok kereskedelmi üzemben termelik az áramot. Áttörésként értékelendő, hogy a BN-800 típusú gyorsneutronos blokk tervezett karbantartása során újabb MOX-üzemanyagokat helyeztek be a reaktorba, ami azt jelenti, hogy jelen pillanatban a reaktor aktív zónája már 60 százalékban „a jövő üzemanyagával" van feltöltve.

A MOX üzemanyag-kazettákat a Krasznojarszki területen található zseleznogorszki Bányászati és Vegyi Kombinátban gyártották. Az atomenergetikai iparban hagyományosan használt, dúsított urántól eltérően a MOX-üzemanyag alapjául a kereskedelmi reaktorokban keletkezett plutónium-oxid és szegényített urántartalmú oxid szolgál. Ez utóbbit az urán-hexafluorid (UF6) átalakításával nyerik az urándúsítás melléktermékeként.

Egy biztos! A jelenlegi fejlesztéseknek köszönhetően az atomerőművek hosszú távon tudják a legbiztonságosabb módon szolgálni az emberiséget azzal, hogy olcsó és klímabarát energiát adnak és segítenek felszámolni a fejlődő országokat sújtó energiaszegénységet. És úgy tűnik, hogy a kiégett kazetták felhasználásával, vagyis a ciklus zárásával a nukleáris üzemanyag is hosszú távon biztosított!

Szerző: Hárfás Zsolt atomenergetikai szakértő, az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője