Globális változások, fejlődő technológiák és az adatközpontok iránti kereslet: ezt várhatjuk 2025-től.
Bár az atomreaktorok már több mint 70 éve termelnek energiát világszerte, jelenleg e technológia radikális átalakulása zajlik. Mivel az elektromos járművektől kezdve az adatközpontokig számos energiaéhes rendszer miatt világszerte nő a villamosenergia-igény, megélénkült az érdeklődés az új nukleáris kapacitások építése, a meglévő erőművek élettartamának meghosszabbítása, sőt a már leállított létesítmények újraindítása iránt is.
A reaktorok tervezésére egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek, az idei pedig kulcsfontosságú év lesz az úgynevezett fejlett reaktorok számára: ekkor dől el, hogy a papíron létező elképzelések valóban eljuthatnak-e az építési fázisba.
Az elmúlt két évben világszerte új lendületet kapott az atomenergia, amelyet jól tükröz az ENSZ éghajlatváltozási tárgyalásán született megállapodás, amelynek értelmében
31 ország vállalta, hogy 2050-ig megháromszorozza a globális atomenergia-kapacitást.
A nukleáris ipar kilátásai azonban eltérők, attól függően, hogy honnan nézzük. Jelenleg az Egyesült Államokban van a világon a legtöbb működő atomreaktor. Ha a fajlagos teljesítmény a háromszorosára nőne, az azt jelentené, hogy a jelenlegi, mintegy 100 gigawattnyi új atomenergia-kapacitáshoz némileg megdöbbentő, 200 gigawattnyi adódna hozzá. Az ország azonban egyfajta holtpontra jutott. A georgiai Vogtle erőműben tavaly (jelentős késedelmek és költségtúllépések után) egy új reaktor lépett működésbe, de az Egyesült Államokban jelenleg egyetlen nagyobb hagyományos erőmű sincs építés vagy a szabályozó hatóságok általi felülvizsgálat alatt.
Bár az országban e technológia általában erős politikai támogatottságot élvez, Jessica Lovering, a Good Energy Collective társalapítója szerint lehetséges, hogy a vámokhoz hasonló rendelkezések hatással lehetnek az iparágra azáltal, hogy növelik az építőanyagok, például az acél költségeit.
Világszerte a legtöbb épülő vagy tervezési fázisban lévő reaktor Ázsiában van, ezen belül a növekedés Kínában kiemelendő. Az ország első atomerőműve 1991-ben csatlakozott a hálózatra, és néhány évtized alatt a világ harmadik legnagyobb rendszerét építette ki, Franciaország és az Egyesült Államok után. Kína négy nagy reaktorát valószínűleg idén kapcsolják be, ezenfelül néhányat 2026-ban terveznek üzembe helyezni. Idén Banglades és Törökország is beindítja az első atomreaktorát, sőt Egyiptomban is épül az első ilyen, bár az üzembe helyezése csak évek múlva várható.
A szükség új ötleteket szül
A nukleáris reaktorok, amelyek ma a hálózaton vannak, és a jelenleg építés alatt állók többsége általában hasonló elven működik: az erőmű üzemanyaga alacsony dúsítású urán, és a reaktorban lévő hőmérséklet szabályozására vizet használnak hűtőközegként. Az újabb, fejlett megoldások azonban egyre közelebb kerülnek a kereskedelmi felhasználáshoz. Jelenleg az úgynevezett IV. generációs reaktorok széles skáláját fejlesztik szerte a világon, és ezek valamilyen módon eltérnek a mostaniaktól a biztonság, a hatékonyság vagy mindkettő javítása érdekében. Egyesekben olvadt sót vagy ólomhoz hasonló fémet használnak hűtőközegként, míg másokban az urán dúsabb változata az üzemanyag. Persze gyakran előfordul, hogy az üzemanyagtípust és a hűtési módszereket variálják. A következő néhány év döntő fontosságú lesz a fejlett nukleáris technológia szempontjából, mivel a javaslatok és a tervek egyre közelebb kerülnek ahhoz, hogy ezek az új erőművek meg is épüljenek.
A fejlett reaktorokkal kapcsolatos finanszírozás és ipari tevékenység nagy része az Egyesült Államokban összpontosul, ahol több vállalat áll közel e technológia elindításához. A Kairos Power olvadt sóval, konkrétan egy Flibe nevű fluortartalmú anyaggal hűtött reaktorokat épít. A vállalat 2023 végén kapott építési engedélyt az amerikai Nukleáris Szabályozó Bizottságtól (NRC) az első erőművére, 2024 végén pedig egy másikra. Mindkét létesítményt a következő néhány évben építik, és a tervek szerint az első 2027-re készül el.
A TerraPower egy másik amerikai székhelyű vállalat, amely IV. generációs reaktorokon dolgozik, bár a Natrium reaktor folyékony nátriumot használ hűtőközegként. A cég már az építkezést is kissé másképp közelíti meg: a létesítmény nukleáris és nem nukleáris részének szétválasztásával tavaly júniusban tette le az alapokat a telephely egy részén. A nukleáris rész munkálatainak megkezdéséhez, amit a vállalat 2026-ra tervez, azonban az NRC építési engedélyére vár.
A fejlett reaktorok természetesen nem korlátozódnak az Egyesült Államokra. Miközben Kína gyorsan építi a hagyományos erőműveket, az ország több fejlett technológia terén is kezdi megvetni a lábát. Lorenzo Vergari, az Illinois Urbana-Champaign Egyetem adjunktusa szerint nagy hangsúlyt fektetnek a magas hőmérsékletű gázhűtéses reaktorokra. Ezek héliumgázt használnak hűtőközegként, és 1500 °C feletti hőmérsékletet érnek el, ami sokkal magasabb, mint más konstrukciók esetében. 2023 végén lépett működésbe Kína első ilyen típusú demonstrációs reaktora, és jelenleg néhány nagyobb, ugyanezt a technológiát alkalmazó létesítmény van tervezési fázisban vagy építés alatt.
A kapacitás kiszorítása
Még a legelőrébb tartó fejlett reaktorprojekteknek is évek, sőt évtizedek kellenek ahhoz, hogy megtérüljenek, és nagy mennyiségű villamos energia kerüljön a hálózatba. A világszerte növekvő globális villamosenergia-igény közepette tehát megélénkült az érdeklődés az iránt, hogy a meglévő atomerőművekből a lehető legtöbb energiát hozzák ki. Az egyik trend az engedélyek meghosszabbítása. Bár sok, a 20. században épült erőművet eredetileg 40 évre engedélyeztek, nincs ok arra, hogy ne működhetnének tovább, ha megfelelően karbantartják őket, és egyes berendezéseit kicserélik.
Casey Crownhart, a MIT Technology Review éghajlati szakértője elmondta,
az Egyesült Államokban a szabályozó hatóságok 20 évvel meghosszabbították a legtöbb atomerőmű engedélyét, így nagy részük várható élettartama 60 esztendőre nőtt, de van olyan is, amelynek 80-ra.
Franciaország és Spanyolország a közelmúltban szintén meghosszabbította a működő reaktorok engedélyét az eredetileg meghatározott 40 évről. Az ilyen eljárások valószínűleg folytatódnak, és a következő néhány évben az Egyesült Államokban több erőművet is újraengedélyezhetnek.
Emellett érdeklődés mutatkozik a bezárt üzemek újranyitása iránt, különösen azoknál, amelyek a közelmúltban gazdasági okokból álltak le. A michigani Palisades az egyik ilyen, ez a projekt 1,52 milliárd dolláros hitelt kapott az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumától az ismételt elindítása költségeinek fedezésére. Az erőmű tulajdonosa és üzemeltetője, a Holtec célja, hogy a létesítmény már az idén újra üzembe álljon. Az NRC azonban arról számolt be, hogy a reaktor egyes berendezései, különösen a gőzfejlesztők megsérülhettek. White szerint a szükséges javítások mértékétől függően a többletköltségek miatt az újranyitás gazdaságtalanná válhat.
A Three Mile Island-i atomerőmű egykori reaktora a másik ilyen. A tulajdonosa szerint a reaktor 2028-ra újraindulhat, míg az iowai Duane Arnold Energy Center tulajdonosai szintén fontolgatják a 2020-ban leállított rekator újraindítását.
Nagy étvágyú a Big Tech
Az atomenergia iránti növekvő étvágy egyik mozgatórugója a mesterséges intelligencia elképesztő növekedése, amely a hatalmas mennyiségű energiát igénylő adatközpontokra támaszkodik. Ennek fényében nem meglepő, hogy a Microsoft jelentős szerepet játszott a már említett Three Mile Island-i reaktor újranyitásával kapcsolatos tervekben – a vállalat tavaly írt alá szerződést arra vonatkozóan, hogy energiát vásárol a létesítményből, ha az képes lesz újraindulni.
És ez még csak a kezdet. Tavaly októberben a Google megállapodást kötött a Kairos Powerrel, amelynek értelmében a startup 2035-ig 500 megawatt teljesítményű erőművet épít, az így termelt energiát pedig a keresőóriás vásárolja meg. Az Amazon egy lépéssel tovább ment, és közvetlenül az X-energybe, egy kis moduláris reaktorokat építő vállalatba fektetett be. A pénz közvetlenül egy washingtoni projekt fejlesztését, engedélyeztetését és építését fogja finanszírozni.
A nagy technológiai vállalatok finanszírozása jelentős segítséget nyújthat a meglévő reaktorok üzemeltetésében és a fejlett projektek elindításában. Ugyanakkor a már idézett Good Energy Collective társalapítója, Jessica Lovering szerint sok eddigi kötelezettségvállalás még homályos. Úgy vélte, hogy a valódi előrelépést a nagyobb pénzügyi elköteleződések, az aláírt szerződések és a szabályozó hatóságokhoz benyújtott engedélykérelmek jelentik.
Továbbra is vannak atomenergia-ellenzők
Az atomenergiáról alkotott vélemények továbbra is erősen megosztók. A támogatói azt állítják, hogy a technológia nélkülözhetetlen a klímavédelmi célok eléréséhez. Közéjük tartozik Rod Adams, akinek Nucleation Capital alapja a nukleáris technológiába történő befektetéseket támogatja. „Az atommaghasadás hét évtizedes múltja bizonyítja, hogy ez az egyik legbiztonságosabb elérhető energiaforrás – magyarázza. – Tartós és megbízható, alacsony folyó költségekkel, de a tőkeköltségek már most is túl magasak a nyugati országokban.” Az ellenzők azonban ragaszkodnak ahhoz, hogy az atomenergia nem megoldás. M. V. Ramana, a British Columbia Egyetem professzora szerint ostobaság az atomenergiát tisztának tekinteni, mivel szerinte ez az egyik legdrágább módja az áramtermelésnek. „Az olcsóbb, alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiaforrásokba való befektetéssel több kibocsátáscsökkentést érhetünk el dolláronként” – tette hozzá.
Még ha a jelenlegi tendenciák egy új nukleáris korszakot hirdetnek is, egy korábbi probléma továbbra is fennáll. Az atomenergia 70 éves használata után ugyanis még mindig nincs egyetértés abban, hogy mi legyen a felhalmozott radioaktív hulladékkal, amelynek egy része több százezer évig veszélyes marad. Erre az egyik, Finnország által alkalmazott megoldás a geológiai elhelyezés, azaz a hulladék elásása mélyen a föld alatt, zárt alagutakban. E probléma megoldása kulcsfontosságú annak eldöntésében, hogy valóban eljön-e az atomenergia új korszaka.
Kapcsolódó: