Малі модульні реактори (ММР): Ключова інновація для чистих енергетичних рішень

Малі модульні реактори (ММР), здатні генерувати до 300 мегават електроенергії, стають ключовою технологією в прагненні до чистої та стійкої енергії. ММР пропонують модульність і гнучкість, що робить їх придатними для різноманітних застосувань, на відміну від традиційних великомасштабних ядерних реакторів. Міністерство енергетики США інвестувало значні кошти в розробку ММР, маючи на меті зменшити викиди вуглецю та зміцнити лідерство Америки в ядерній промисловості.

Ключові конструкції та схвалення ММР

NuScale Power Corporation, що базується в Орегоні, досягла віхи у 2022 році, отримавши схвалення Комісією з ядерного регулювання США (NRC) їхньої конструкції ММР. US600 SMR від NuScale надає пріоритет модульній конструкції та пасивним механізмам безпеки, включаючи систему розведення бору з гравітаційним приводом для надійного аварійного захисту. Holtec International також отримала схвалення NRC для своєї конструкції SMR-300, яка включає інтегрований водо-водяний реактор під тиском (iPWR) із системами безпеки з гравітаційним приводом.

General Atomics, що базується в Каліфорнії, пропонує унікальний підхід завдяки своїй конструкції Energy Multiplier Module (EM2). EM2 використовує систему охолодження гелієвим газом, обходячи термічні обмеження води, на відміну від традиційних водо-водяних реакторів під тиском (PWR). Ця конструкція також має керамічне покриття з карбіду урану, що працює при високій температурі приблизно 850°C для ефективного спалювання відходів і виробництва електроенергії.

Досягнення в дослідженнях палива для ММР

Останні дослідження зосереджені на покращенні джерел палива для ММР. Університет Бангора у Великій Британії досліджував використання 7% збагаченого низькозбагаченого урану (HALEU) на експериментальних поглинаючих штифтах, демонструючи збільшення паливної ємності та тривалості циклу в моделюванні. Бандунгський технологічний інститут в Індонезії досліджував енергетичні елементи на основі торію, підкреслюючи доступність і потенціал торію. Однак залишаються проблеми в оптимізації продуктивності та безпеки торієвого палива.

Інтеграція та майбутні перспективи

ММР можна інтегрувати в мережі відновлюваної енергії, щоб вирішити проблему мінливості вітрових і сонячних ресурсів. У дослідженні, проведеному в 2023 році Міністерством енергетики Італії, було змодельовано iPWR SMR у гібридних енергетичних системах, демонструючи їхній потенціал у збалансуванні виробництва енергії та задоволенні виробничих очікувань. Незважаючи на такі виклики, як високі початкові витрати та регуляторні перешкоди, ММР є перспективним кроком до чистішого та більш стійкого енергетичного майбутнього.