وستینگهاوس در تلاش برای گسترش دسترسی به انرژی هسته ای با افزایش تقاضا برای انرژی پاک، یک راکتور هسته ای در مقیاس کوچکتر ارائه می دهد.

این شرکت روز پنجشنبه از راه اندازی یک نسخه کوچک از راکتور هسته ای پرچمدار AP1000 خود خبر داد. این راکتور جدید که AP300 نام دارد، در سال 2027 در دسترس خواهد بود و حدود یک سوم توان راکتور پرچمدار AP1000 را تولید خواهد کرد.

حرکت وستینگهاوس نقطه عطف قابل توجهی در تلاش صنعت هسته ای برای بازسازی خود به عنوان راهی برای مقابله با تغییرات آب و هوایی است. الکتریسیته تولید شده از یک راکتور شکافت هسته ای هیچ گونه گاز گلخانه ای تولید نمی کند.

به گفته دیوید دورهام، رئیس سیستم های انرژی در Westinghouse، AP300 تقریباً 300 مگاوات انرژی تولید می کند که تقریباً 300000 خانه را تامین می کند، در مقابل 1200 مگاوات برای AP1000.

ساخت رآکتورهای هسته‌ای کوچک‌تر هزینه کمتری دارند که یک نقطه فروش عمده است. دورهام به CNBC گفت تخمین زده می شود که AP300 تقریباً یک میلیارد دلار برای هر واحد هزینه داشته باشد. یک مطالعه در سال 2022 از MIT، که دورهام به CNBC استناد کرد، تخمین می‌زند که برای ایستادن یک AP1000 باید حدود 6.8 میلیارد دلار هزینه شود.

نیروگاه Vogtle در گرجستان در حال اضافه کردن دو AP1000 است و این پروژه به دلیل بودجه و زمان‌بندی بیش از حد مورد انتقاد قرار گرفته است. اما دورهام می‌گوید برآورد هزینه‌های عمومی که به بیش از 30 میلیارد دلار رسیده است، شامل مواردی مانند بهره پول قرض‌شده برای پرداخت پروژه است.

از آنجایی که راکتورهای ماژولار کوچک کوچکتر و ارزانتر هستند، آنها نیز همه کاره تر هستند.

بر خلاف نسل قبلی نیروگاه‌های هسته‌ای که فقط توسط شرکت‌های یکپارچه بزرگ استفاده می‌شد، اندازه راکتورهای پیشرفته که از ریز راکتورهای نیم مگاواتی تا 300 مگاوات یا بیشتر متغیر است، به این معنی است که تعداد نیروگاه‌ها به طور قابل توجهی بیشتر است. جفری اس. مریفیلد، وکیل انرژی هسته ای و کمیسر سابق کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای ایالات متحده، به CNBC گفت. (خبر AP300 وستینگهاوس تا قبل از صبح پنجشنبه علنی نبود، بنابراین مریفیلد در حال صحبت با CNBC در مورد روندهای کلی در صنعت هسته ای بود.)

مریفیلد به CNBC گفت که راکتورهای هسته ای کوچک نیز توسط تولیدکنندگان صنعتی به عنوان منابع گرمای بدون کربن مورد توجه قرار گرفته اند.

یکی از جنبه‌های بسیاری از فن‌آوری‌های راکتوری پیشرفته، از جمله راکتورهای گاز با دمای بالا، نمک مذاب و راکتورهای سریع سدیم، این است که می‌توانند گرمای درجه صنعتی را برای مقاصد غیر برقی یا کاربردهای حرارتی و توان ترکیبی برای صنایعی مانند فولادسازی تولید کنند. مریفیلد گفت: تولید مواد شیمیایی، تولید سیمان و آسیاب و استخراج معادن.

همچنین اتصال راکتورهای کوچک به شبکه برق آسان تر است. در ایالات متحده، خطوط انتقال عملاً حذف می شوند. اتصال منابع جدید برق ممکن است سالها طول بکشد زیرا آنها اغلب نیاز به ارتقاء ظرفیت انتقال دارند. اما یک راکتور هسته ای AP300 تقریباً همان مقدار الکتریسیته ای را تولید می کند که یک کارخانه زغال سنگ معمولی تولید می کند، بنابراین جایگزینی یک نیروگاه زغال سنگ با یک راکتور هسته ای کوچک ساده تر خواهد بود.

برای اینکه AP300 در پایان سال 2027 در ایالات متحده در دسترس مشتریان قرار گیرد، کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای باید تاییدیه ارائه دهد، اما دورهام گفت که مطمئن است این اتفاق خواهد افتاد.

دورهام به CNBC گفت: «ما اطمینان کامل داریم، زیرا NRC قبلاً هر ذره از این فناوری را مجوز داده است. “این دقیقاً یک چیز است.”

دورهام گفت AP300 همچنین دارای همان ویژگی های ایمنی AP1000 است. سیستم خنک کننده غیرفعال به ویژه در هر دو مدل بسیار مهم است.

آب میله های سوخت را خنک نگه می دارد و از گرم شدن بیش از حد آنها جلوگیری می کند. هنگامی که یک راکتور هسته‌ای خاموش می‌شود، میله‌های سوخت همچنان باید خنک نگه داشته شوند، که به منابع پشتیبان برق نیاز دارد.

دورهام گفت: «و اگر منابع پشتیبان برق یا منابع آب پشتیبان ندارید، می توانید شرایطی داشته باشید که سوخت بیش از حد گرم شود، مانند آنچه در فوکوشیما اتفاق افتاد.» «سیستم‌های ایمنی غیرفعال سوخت را به تنهایی خنک نگه می‌دارند، بدون هیچ اقدام انسانی، بدون منبع پشتیبان برق، بدون منبع پشتیبان آب، زیرا هر چیزی که برای خنک نگه داشتن سوخت نیاز دارید در داخل راکتور است.»

در یک سیستم خنک کننده غیرفعال، یک حوضچه بزرگ آب در بالای راکتور قرار می گیرد. اگر راکتور نیاز به خاموش شدن داشته باشد، آب آزاد می شود و روی میله های سوخت می افتد. به گفته دورهام، با گرم شدن آب، بخار تولید می‌کند که بالا می‌آید، دوباره به آب متراکم می‌شود و سپس به مدت سه روز به دوچرخه‌سواری ادامه می‌دهد. در پایان سه روز، اگر راکتور هنوز کار نمی کند، باید آب بیشتری در مخزن بالای راکتور اضافه شود.

او گفت: «این یک فناوری تغییر دهنده بازی است. اگر AP1000 در فوکوشیما کار می کرد، کاملاً غیرواقعی بود.

در حالی که راکتورهای هسته ای کوچک حوزه جدیدی برای صنعت هستند، تقاضا برای راکتورهای بزرگ هنوز در خارج از ایالات متحده قوی است.

دورهام گفت: «در بیشتر کشورها، شرکت های آب و برق دولتی هستند. “اگر کشور متعهد به کربن زدایی شود، پس ابزاری برای اجرای این کربن زدایی است.”

در بسیاری از ایالات متحده، کم هزینه ترین انرژی برنده است و انرژی هسته ای معمولا ارزان ترین نیست.

دو راکتور AP1000 در ایالات متحده در نیروگاه Vogtle وجود دارد – یکی در اواخر امسال آنلاین خواهد شد، دومی تا اوایل سال 2024. اما چهار راکتور در چین فعال هستند و شش راکتور دیگر در دست ساخت هستند.

دورهام به CNBC گفت وستینگهاوس توافقنامه ای برای ساخت 9 AP1000 در اوکراین دارد، برای ساخت سه AP1000 در لهستان انتخاب شده است و در حال اجرا برای 11 AP1000 دیگر در سراسر اروپا است.

به گفته مریفیلد، همچنین علاقه‌مندی به راکتورهای هسته‌ای بزرگ از چندین کشور دیگر در آفریقا و آسیا، از جمله مصر، اندونزی، نیجریه، فیلیپین، عربستان سعودی و امارات متحده عربی و غیره وجود دارد.

رآکتورهای بزرگتر، اگرچه ساخت آنها گران تر است، اما برق را با قیمت ارزان تری تولید می کنند.

دورهام گفت: “SMRها بسیار ارزشمند خواهند بود، آنها نقش مهمی در بسیاری از زمینه ها ایفا خواهند کرد.” “الکتریسیته آنها کمی گرانتر از واحدهای بزرگتر خواهد بود. بنابراین اگر کشوری به دنبال تولید برق پایه بزرگ بدون کربن باشد، آنها معمولاً به واحدهای بزرگتر نگاه می کنند.”

تماشا کردن: چگونه انرژی هسته ای در حال تغییر است