Reaktor chłodzony ołowiem wybawieniem dla sektora energetycznego? Szalony projekt wchodzi w decydującą fazę

Kolejna firma zgłasza swój pomysł na mały reaktor jądrowy do europejskiego urzędu ds. bezpieczeństwa. Francuskie Newcleo właśnie przekazało dokumentację techniczną swojego innowacyjnego projektu do Euratomu. To jeden z pierwszych takich wniosków rozpatrywanych w ramach nowych, zaostrzonych przepisów. Cała procedura stanowi kluczowy test dla technologii, która ma ambicje zrewolucjonizować sposób pozyskiwania energii bez emisji.
...

Bezpieczeństwo od pierwszej linijki projektu

Zgłoszenie projektu jest bezpośrednim skutkiem nowego rozporządzenia, które weszło w życie w tym roku. Nakazuje ono integrację wymogów bezpieczeństwa jądrowego już na najwcześniejszym etapie projektowania. Reguły te wpisują się w tak zwaną strukturę 3S, skupiającą się na trzech filarach: bezpieczeństwie eksploatacji (Safety), ochronie fizycznej (Security) oraz zabezpieczeniach przed rozprzestrzenianiem broni (Safeguards). W praktyce oznacza to, iż twórcy nowych reaktorów muszą od razu myśleć o kontroli materiałów rozszczepialnych oraz środkach zapobiegających ich ewentualnemu nielegalnemu użyciu.

Czytaj też: Fizycy rozwiązali problem z “Teorii wielkiego podrywu”. Reaktory fuzyjne naprawdę to potrafią!

Małe reaktory modułowe (SMR) same w sobie są odpowiedzią na wyzwania, z jakimi od lat mierzy się energetyka jądrowa. Zamiast trwających dekadę, koszmarnie drogich inwestycji, proponuje się fabryczną, seryjną produkcję mniejszych jednostek. Każda z nich ma moc do jednej trzeciej klasycznego bloku, lecz dzięki modularności można je łączyć, osiągając potrzebną wydajność. Kluczem ma być ekonomia skali i powtarzalność procesu, co teoretycznie ma obniżyć koszty i skrócić czas budowy.

Ołów zamiast wody

Sercem projektu Newcleo jest reaktor o mocy 200 megawatów, który zamiast wody wykorzystuje jako chłodziwo stopiony ołów bądź jego mieszankę z bizmutem. To rozwiązanie ma kilka fundamentalnych zalet. Ołów jest tani, powszechnie dostępny i nie wchodzi w gwałtowne reakcje chemiczne. Ponieważ cały system pracuje przy ciśnieniu atmosferycznym, znika ryzyko awarii związanej z nagłą utratą ciśnienia, wymagającej skomplikowanych systemów zabezpieczających.

Wysoka temperatura wrzenia ołowiu, sięgająca 1749 stopni Celsjusza, eliminuje potrzebę awaryjnego wtrysku chłodziwa. Sam proces usuwania ciepła z rdzenia ma charakter pasywny. Odbywa się bowiem dzięki naturalnej konwekcji, nawet w ekstremalnym scenariuszu stopienia rdzenia. Nie są potrzebne pompy ani interwencja operatora. Dodatkowo, technologia ta pozwala osiągnąć sprawność cieplną na poziomie około 50%, co jest wartością znacząco wyższą niż w tradycyjnych reaktorach wodnych.

Wczesna współpraca z europejskimi i francuskimi regulatorami nie tylko buduje nasze doświadczenie licencyjne, ale także dostarcza bezcennej wiedzy, którą możemy wykorzystać w innych jurysdykcjach, rozwijając nasze inicjatywy licencyjne na całym świecie – tłumaczy Stéphane Calpena z Newcleo

Prototyp, licencja i własne paliwo

Przed Newcleo stoi teraz seria kluczowych kamieni milowych. Już w tym miesiącu firma planuje złożyć we francuskim urzędzie dozoru jądrowego (ASNR) tzw. dossier opcji bezpieczeństwa dla reaktora. Na 2026 rok zaplanowano uruchomienie nienuklearnego prototypu we Włoszech, który posłuży do testów mechanicznych i termicznych. Pełny wniosek o licencję dla rzeczywistej elektrowni ma trafić do francuskiego Ministerstwa Środowiska do końca 2027 roku. Ostateczna decyzja inwestycyjna zapadnie około 2029 roku. Równolegle Newcleo nie zapomina o paliwie. Firma buduje zakład produkcyjny dla paliwa MOX, czyli mieszanego tlenku uranu i plutonu. Kompletna dokumentacja dotycząca bezpieczeństwa tej fabryki również została już przekazana do ASNR.

Czytaj też: Energetyka jądrowa ma szansę na nowy start. Największa bolączka reaktorów jądrowych ma swoje lekarstwo

Jeśli każdy z tych etapów zakończy się sukcesem, pierwsza elektrownia mogłaby rozpocząć pracę we Francji w 2032 roku. To bardzo ambitny plan, zwłaszcza biorąc pod uwagę złożoność procedur i skalę wyzwań inżynieryjnych. Newcleo pracuje nad tą technologią od ponad dwudziestu lat, co daje pewne podstawy do optymizmu. Rzeczony projekt jest jednym z pionierskich w nowym systemie oceny Euratomu, a ewentualne powodzenie może utorować drogę dla podobnych rozwiązań w Europie.