A sárkány nem csak tóriumot eszik

Mint arról már írtunk annak idején, a kínaiak nagy erőbefektetéssel fejlesztik a tórium-reaktorokat. Az első kísérleti jellegű – kis, 2 megawattos – reaktor építését 2021-ben fejezték be, hogy 2023-ban megkapja a 10 évre szóló működési engedélyt. A romantikus TMSR-LF1 névre hallgató kísérleti reaktornak úgy tűnik, átütő sikere volt, mert az eddig csak hőenergiát termelő reaktor világelsőként 2025-ben már áramot is fog termelni.

Evés közben jön meg az étvágy

Ugyanerre a helyszínre – a Gobi-sivatagban, a semmi közepén – terveznek egy kis moduláris reaktort (SMR), amely az LF1-en alapul, valamint egy üzemanyagsó-kutató létesítményt.

Az új reaktorspecifikációk a következők: 3 m magas x 2,2 m széles maggrafit, 700 °C üzemi hőmérséklet, 60 MW hőteljesítmény és egy kísérleti szuperkritikus szén-dioxid-alapú, zárt ciklusú gázturbina, amely a hőteljesítményt 10 MW villamos energiává alakítja át.

Az építkezés a tervek szerint 2025-ben kezdődik, és 2029-re fejeződik be. A projekt magában foglalna egy magas hőmérsékletű hidrolízis komponenst is a hidrogén előállításához.

A 10 MW-os projekt befejezését követően 2030-ban megkezdődik a legalább 100 MWe teljesítményű kereskedelmi SMR-ek építése. Ezek valószínűleg Közép- és Nyugat-Kínában helyezkednek el, de elvben Kínán kívül is épülhetnek az „Egy övezet, egy út” kezdeményezés országaiban.

Az új erőművek alacsony szén-dioxid-kibocsátású erőművekként hozzájárulnának a kínai kormány 2060-as szén-dioxid-semlegességi céljának eléréséhez, de ugyanakkor az ország energetikai jövőképét is kedvezően befolyásolják, mert a becsült tórium-tartalék Kína szükségleteit 20 ezer évig tudja fedezni.

De a tórium nem minden

Kína időközben jelentősen felgyorsította az atomenergia-felhasználás bővítését öt új – hagyományos – projekt jóváhagyásával, összesen több mint 28 milliárd dollár értékben. A lépés része Peking szélesebb körű erőfeszítéseinek, hogy növelje az ágazatba történő beruházásokat és teljesítse az idei gazdasági növekedési célokat.

Kapcsolódó cikk

VILLANYFÉNYES JÖVŐ: Nuku Fukushima, a sárkány tóriumot eszik

Ezek a projektek 11 reaktort foglalnak magukban, ami 2019 óta a legnagyobb jóváhagyott blokk. A jóváhagyásra azután került sor, hogy a kínai vezetés júliusban, a Kommunista Párt harmadik plénumán felhívást, az Államtanács pedig a múlt héten új irányelveket tett közzé a zöld átállásra vonatkozóan, beleértve az atomerőművek építésének felgyorsítását a part menti területeken, a szélerőműparkokat, a napenergia-farmokat és a napenergia-hőerőműveket.

Ezzel egyetemben Kína nemrégiben sikeresen megépítette és bemutatta a világ első atomreaktorát, amely teljesen ellenáll az olvadásnak, kiküszöbölve az atomenergia legnagyobb kockázatát.

Nevezetesen, minden modern atomerőmű olyan meghajtásos hűtőmechanizmusokra támaszkodik, amelyek eltávolítják a felesleges hőt a reaktorból, vagy vészhelyzet esetén az emberi beavatkozás leállíthatja az erőművet.

Hűtőfolyadékként leggyakrabban vizet vagy folyékony szén-dioxidot használnak, de ezek általában külső energiaforrásokra támaszkodnak. Ha ezek a rendszerek meghibásodnak, akkor a reaktorok túlmelegedhetnek, ami robbanásokhoz vezethet, és a létesítmény szó szerint megolvad a felesleges hőtől.

Ez volt az egyik tényező a 2011-es fukusimai nukleáris balesetben Japánban, ahol mind a szabványos, mind a vészhelyzeti energiaellátó rendszerek elvesztése nukleáris olvadáshoz vezetett.

Egy viszonylag új típusú reaktorkialakításnak, az úgynevezett kavicságyas reaktornak (PBR) az az előnye, hogy passzívan biztonságos, ami azt jelenti, hogy ha a hűtőrendszerek áramellátása megszakad, a reaktor biztonságosan leállhat.

Ahelyett, hogy nagy energiasűrűségű üzemanyagrudakat használnának, a PBR-ek nagyszámú alacsony energiasűrűségű „kavicsot” használnak üzemanyagként, amelyek kis mennyiségű uránt tartalmaznak, grafittal és kerámiával körülvéve.

Ez az alacsonyabb energiasűrűség azt jelenti, hogy a felesleges hő eloszlik a kavicsokban, így amennyiben meghibásodik a hűtőrendszer, a reaktor természetes hűtési folyamatokkal, például vezetéssel és konvekcióval magától is lehűl és leáll.

Még mindig nem végeztünk

Mint ezt Arnaud Bertrand francia vállalkozó szépen szemléltette az X-en, jelenleg Kína 55 atomerőművet üzemeltet, amivel a harmadik helyen áll a világon, míg 36 építés alatt álló egységével a világ legnagyobb kapacitásával rendelkezik ilyen erőművek építésére.

Peking 2022-ben jóváhagyta 10 atomerőmű építését, akárcsak 2023-ban. A 2022-ben jóváhagyott tíz reaktorból kilenc már épül, a 2023-ban jóváhagyott tízből pedig négy. A Nukleáris Világszövetség szerint Kína építi a jelenleg készülő mintegy 60 reaktor közel 50 százalékát, 16 országban.

Európában jelenleg 53 atomerőmű van, és 9 van épülőben, (Forrás: Nuclear Europe, itt van egy interaktív térkép további információkkal)

Észak-Amerikában jelenleg nulla atomreaktor épül, Dél-Amerikában kettő, Európában hat, a Közel-Keleten kilenc, egész Ázsiában pedig 45.

Az Információs Technológiai és Innovációs Alapítvány, egy washingtoni székhelyű független kutatóintézet tanulmánya szerint az Egyesült Államok 15 évvel van lemaradva Kína mögött a csúcstechnológiájú atomenergia fejlesztésében, az államilag támogatott technológiai megközelítés és a kiterjedt finanszírozás ugyanis előnyt biztosít Pekingnek, egy júniusban kiadott jelentés szerint.

Kína átlagos építési ideje körülbelül hét év, ami sokkal gyorsabb, mint más országokban, és a tanulmány szerint „Az egyre modernebb atomerőművek gyors telepítése Kínában azt mutatja, hogy a kínai vállalatok a jövőben előnyben lesznek az ágazat fokozatos innovációjában.”