Waarom watergekoelde SMR's de nieuwe nucleaire competitie zullen winnen

Als kernenergie een toekomst heeft, zal het waarschijnlijk klein, modulair en watergekoeld zijn, volgens een expert met wereldwijde referenties in nucleair onderzoek.

“Er zijn nu tal van technologieën - 50 verschillende modellen over de hele wereld. Zodra een van hen in een financieel levensvatbare vergelijking terechtkomt, zal dat de hele markt veroveren, "zei Alfredo Caro, een onderzoeksprofessor aan de George Washington University, "en ik denk dat dit zal gebeuren met watergekoelde kleine reactoren."

De economie voordelen van kleine modulaire reactoren (SMR's) worden vaak genoemd: in de fabriek geproduceerd en verzonden naar installatielocaties, kunnen ze de regelgevingslabyrinten, kostenoverschrijdingen en bouwvertragingen vermijden die traditionele reactorprojecten teisteren.

De 50 ontwerpen en concepten die in ontwikkeling zijn, omvatten modellen die worden gekoeld door natrium, lood, gas of gesmolten zout, maar Caro gelooft dat watergekoelde SMR's een bijkomend voordeel zullen hebben: de lessen uit de geschiedenis.

"Waarom? Omdat er zo'n 20,000 reactorjaren operationele ervaring zijn met watergekoelde reactoren en de brandstof voor die reactoren', zei hij woensdag in een lezing georganiseerd door het Security and Sustainability Forum.

"Het zou heel moeilijk zijn om met iets natriumgekoelde, loodgekoelde brandstof zoals een bolvormige brandstof uit te komen, economisch concurrerend met de traditionele technologie, dus ik denk dat we uiteindelijk alle ontwerpen zullen zien die beschikbaar zijn die watergekoeld zijn, ze een niche hebben, 'zei hij.

“Ik geloof persoonlijk dat dat gaat gebeuren. Er zullen tal van kleine reactoren zijn, watergekoeld. Dus dezelfde technologie die vandaag de dag zo goed domineert, met slechts drie ongevallen in de hele 60-jarige geschiedenis.”

De drie ongevallen waarnaar Caro verwijst, zijn de drie grote ongevallen die de groei van de nucleaire industrie hebben verlamd: Three Mile Island in 1979, Tsjernobyl in 1986 en Fukushima in 2011.

De Union of Concerned Scientists telt zeven "ernstige" ongevallen, toegevoegd aan de bovenstaande: een gedeeltelijke kernsmelting in Michigan in 1966, een explosie in Idaho in 1961, een gedeeltelijke kernsmelting in Los Angeles in 1959 en een brand in Cumbria, Verenigd Koninkrijk in 1957.

Toch staan ​​de nucleaire gelederen dicht bij de sterftecijfer voor zonne- en windenergie, ver onder steenkool, olie en gas, in sterfgevallen per terawattuur geproduceerde elektriciteit.

"Kernenergie is verreweg de veiligste manier om elektriciteit op te wekken", zei Caro, hoewel zijn beoordeling geen rekening hield met zon en wind. "De perceptie van risico's is echter subjectief."

Een groter obstakel zijn de kosten, zei hij: "Gemiddeld is het duurder dan welke andere bron dan ook."

Belastingbetalers in het VK betalen drie keer het gemiddelde elektriciteitstarief gedurende 35 jaar om de bouwkosten te betalen Hinkley Point C kerncentrale, die naar schatting 11 jaar achterloopt op schema.

"Het is duidelijk dat het erg moeilijk is om de investering te rechtvaardigen", zei Caro.

De meest recente reactor die online gaat, Olkiluoto 3 in Finland, duurde 17 jaar om te bouwen. "Er is geen manier om een ​​economische vergelijking te hebben die gunstig uitpakt voor de investeerder als de bouwtijd 17 jaar is."

Dit zijn de uitdagingen waarvoor SMR's zijn ontworpen.

“De geschiedenis leert ons dat in de jaren 60 en 70, toen de huidige nucleaire technologie werd ontwikkeld, alle opties van Generatie IV allemaal werden getest en dat de watergekoelde reactor als winnaar uit de bus kwam omdat deze de goedkoopste was. Als je eenmaal één technologie hebt die de economische concurrentie wint, kan niets die nog stoppen. Vandaag denk ik dat alle commerciële reactoren watergekoeld zijn. Ik denk dat hetzelfde zal gebeuren met de kleine modulaire reactor.”

Caro heeft leiding gegeven aan het Atomic Center en het Balseiro Institute in Argentinië, en hij werkte voor vele andere programma's, waaronder het European Fusion Program aan het Paul Scherrer Institute in Zwitserland, het Fusion Program aan het Lawrence Livermore National Laboratory en het Science of Nuclear Materials and Fuels-team in het Los Alamos National Laboratory. Hij diende ook als programmadirecteur voor de National Science Foundation.