Rusia și China riscă să lase în urmă lumea birocratică occidentală în domeniul energiei

În timp ce România se amăgește că va fi țara cu primul mini reactor nuclear din lume (SMR Doicești), Rusia și China pun în funcțiune și utilizează această tehnologie, riscând să lase în urmă lumea birocratică occidentală. Peste câteva zile aniversăm 4 ani de la punerea în funcțiune în sectorul civil a primului SMR din lume. În continuare prezentăm  povestea sa.

SMR (Small modular reactors) sunt reactoare modulare mici ce folosesc fisiunea nucleară pentru a produce energie. Ele sunt mai mici decât reactoarele nucleare tipice. Tehnologia presupune construirea reactoarelor într-o anumită locație (într-o fabrică, de exemplu), după care reactorul poate fi livrat, asamblat și pus în funcțiune în orice zonă care acoperă cerințele de siguranță privind cetralele nucleare de mici dimensiuni. 

Primul SMR din lume – Uzina de cogenerare nucleară plutitoare Akademik Lomonosov de 70 MW funcționează în orașul Vilyuchinsk, în regiunea Kamchatka din Orientul Îndepărtat al Rusiei. Reactorul a fost numită după un celebru academician, Mihail Lomonosov (chimist, scriitor, poet, fizician, pictor, geograf, istoric, promotor al culturii și om de stat 1711-1765). Corporația de stat de energie atomică Rosatom deține centrala nucleară.

Proiectul pentru acest SMR a început în anul 2000, când Ministerul Energiei Atomice al Federației Ruse (Rosatom) a ales un șantier unde să se construiască acest SMR. A fost ales șantierul Severodvinsk din regiunea Arhangelsk. Construcția șlepului pe care este amplasat primului SMR din lume, a început în 15 aprilie 2007 și a fost efectuată inițial la uzina de construcție de submarine Sevmash din Severodvinsk. În august 2008, șantierul a fost mutat de la Sevmash la șantierul naval baltic din Sankt Petersburg. Akademik Lomonosov a fost lansat pe 30 iunie 2010. Este prima centrală nucleară plutitoare din lume, care urma să aibă aplicații civile. Cele două reactoare nucleare au fost instalate pe barjă în octombrie 2013.

Centrala electrică plutitoare a ajuns la Murmansk, Rusia, pentru a primi combustibil nuclear pentru prima dată în mai 2018, iar alimentarea celor două reactoare a fost finalizată până în octombrie 2018.

În decembrie 2018, unitatea a fost pornită la 10% din capacitatea sa, realizându-se teste specifice, care au trecut cu bine

În iunie 2019, Rosenergoatom, o subsidiară a Rosatom, a obținut o licență de la Serviciul Federal de Supraveghere a Mediului, Industrial și Nuclear (Rostechnadzor) pentru a opera centrala nucleară plutitoare timp de zece ani, până în 2029.

Akademik Lomonosov a ajuns la locația sa permanentă din portul Pevek, Chukotka, în septembrie 2019. A început să genereze energie electrică și a fost conectată la rețeaua electrică izolată Chaun-Bilibino în decembrie 2019. Centrala electrică plutitoare a fost pusă în funcțiune complet în mai 2020. Aceasta generează energie termică și electrică pentru aproximativ 200.000 de oameni. Durată de viață este estimată la 40 de ani.

Caracteristicile primului SMR din lume –  centrala electrică plutitoare din Chukotka Rusia

Barja Akademik Lomonosov este o unitate care a fost proiectată ca navă neautopropulsată. Are 140 m lungime, 30 m lățime și 10 m înălțime. Are un pescaj de 5,56 m și o greutate  de 21.500 t și are un echipaj de 70 de persoane.

Vasul plutitor deține două reactoare nucleare KLT-40C de 35 MW, care pot produce 70 MW de energie electrică și 300 MW de căldură. De asemenea, se găsesc montate instalații care permit desalinizarea cu o capacitate de a produce 240.000 m³ de apă dulce pe zi.

Proiectul include facilități offshore și onshore pentru a transfera energia și puterea generată din SMR către consumatorii pe care urmează să i deservească.

Energia și căldura generată de unitățile offshore sunt transmise pe uscat, în timp ce instalațiile onshore transferă în continuare căldura și energia electrică către rețeaua de pe uscat. Aceasă unitate înlocuiește arderea a 200.000 de tone de cărbune și 100.000 de tone de păcură pe an pentru a produce energia echivalentă.

Nava offshore găzduiește reactoarele, turbinele cu abur și instalațiile de depozitare care adăpostesc ansambluri de combustibil proaspăt și nuclear, precum și deșeuri radioactive solide și lichide.

Se prevede că SMR va fi supus întreținerii la șantierul naval Baltic la fiecare 12 ani și va fi alimentată la fiecare trei ani cu combsutibil nuclear.

Reactorul centralei nucleare Akademik Lomonosov

KLT-40C este un reactor cu răcire apă, modular, care funcționează ca o stație de generare a aburului. Reactorul este compus din reactor propriu-zis, generatoare de abur, pompe de răcire din reactor, schimbătoare de căldură, presurizatoare, supape și conducte utilizate în diverse scopuri.

Reactoarele au fost livrate în mai 2009, primul și al doilea în august 2009. Fiecare reactor este închis într-un vas de reținere ermetic din oțel pentru a rezista la presiune.

Deșeurile nucleare sunt așezate cu atenție pentru a evita radiațiile în timpul producerii și generării de energie.

Echipamentele folosite în cadrul SMR Akademik Lomonosov

Compania de echipamente electrice OKBM Afrikantov a fost responsabilă pentru proiectarea reactoarelor, fabricarea și furnizarea pompelor, echipamentelor de manipulare a combustibilului și echipamentelor auxiliare. Institutul de Cercetare și Dezvoltare Nizhniy Novgorod a asamblat reactoarele în centrala electrică.

Vasele reactorului au fost furnizate de Izhorskiye Zavody, o companie rusă de construcție de mașini.

Kaluga Turbine Works a furnizat turbogeneratoarele centralei, iar producătorul de combustibil nuclear TVEL a furnizat combustibilul nuclear pentru centrală.

În total, 136 de companii au fost implicate ca principali și subcontractanți în fazele de inginerie și producție ale fabricii. Costul acestui SMR a fost de 232 mil USD.

Sistemele de Siguranță

Sistemele de siguranță ale KLT-40S sunt proiectate în funcție de designul reactorului, existând : sistemele fizice succesive de protecție și izolare, sisteme de siguranță activă și pasivă cu auto-activare, sisteme automate de autodiagnosticare, diagnosticare fiabilă referitoare la starea echipamentelor și a sistemelor și metodele prevăzute privind controlul accidentelor. În plus, sistemele de siguranță de la bord funcționează independent de sursa de alimentare a centralei.

Impactul local asupra mediului

Principala preocupare a fost să se garanteze că nava nu produce cantități de abur radioactiv care ar putea avea efecte adverse asupra centrelor populației din apropiere. De asemenea activitatea seismică are loc frecvent în regiunea Kamchatka, unde este desfășurat Akademik Lomonsov. Un tsunami care ar declanșa un cutremur ar putea distruge o centrală nucleară de pe uscat și ar putea duce la eliberarea de material radioactiv și combustibil din deșeurile nucleare, nu același lucru s-ar putea întâmpla și în cazul unui terminal plutitor, care este mult mai sigur.