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

În timp ce România se amăgeşte că va fi ţara cu primul mini reactor nuclear din lume (SMR Doiceşti), Rusia şi China pun în funcţiune şi utilizează această tehnologie, riscând să lase în urmă lumea birocratică occidentală. Peste câteva zile aniversăm 4 ani de la punerea în funcţiune 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 locaţie (într-o fabrică, de exemplu), după care reactorul poate fi livrat, asamblat şi pus în funcţiune în orice zonă care acoperă cerinţele de siguranţă privind cetralele nucleare de mici dimensiuni.

Primul SMR din lume - Uzina de cogenerare nucleară plutitoare Akademik Lomonosov de 70 MW funcţionează în oraşul 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 şi om de stat 1711-1765). Corporaţia de stat de energie atomică Rosatom deţine centrala nucleară.

Proiectul pentru acest SMR a început în anul 2000, când Ministerul Energiei Atomice al Federaţiei Ruse (Rosatom) a ales un şantier unde să se construiască acest SMR. A fost ales şantierul Severodvinsk din regiunea Arhangelsk. Construcţia şlepului pe care este amplasat primului SMR din lume, a început în 15 aprilie 2007 şi a fost efectuată iniţial la uzina de construcţie de submarine Sevmash din Severodvinsk. În august 2008, şantierul a fost mutat de la Sevmash la şantierul 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 aplicaţii 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 obţinut o licenţă de la Serviciul Federal de Supraveghere a Mediului, Industrial şi Nuclear (Rostechnadzor) pentru a opera centrala nucleară plutitoare timp de zece ani, până în 2029.

Akademik Lomonosov a ajuns la locaţia sa permanentă din portul Pevek, Chukotka, în septembrie 2019. A început să genereze energie electrică şi a fost conectată la reţeaua electrică izolată Chaun-Bilibino în decembrie 2019. Centrala electrică plutitoare a fost pusă în funcţiune complet în mai 2020. Aceasta generează energie termică şi electrică pentru aproximativ 200.000 de oameni. Durată de viaţă 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 lăţime şi 10 m înălţime. Are un pescaj de 5,56 m şi o greutate de 21.500 t şi are un echipaj de 70 de persoane.

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

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

Energia şi căldura generată de unităţile offshore sunt transmise pe uscat, în timp ce instalaţiile onshore transferă în continuare căldura şi energia electrică către reţeaua de pe uscat. Aceasă unitate înlocuieşte arderea a 200.000 de tone de cărbune şi 100.000 de tone de păcură pe an pentru a produce energia echivalentă.

Nava offshore găzduieşte reactoarele, turbinele cu abur şi instalaţiile de depozitare care adăpostesc ansambluri de combustibil proaspăt şi nuclear, precum şi deşeuri radioactive solide şi lichide.

Se prevede că SMR va fi supus întreţinerii la şantierul naval Baltic la fiecare 12 ani şi 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 funcţionează ca o staţie de generare a aburului. Reactorul este compus din reactor propriu-zis, generatoare de abur, pompe de răcire din reactor, schimbătoare de căldură, presurizatoare, supape şi conducte utilizate în diverse scopuri.

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

Deşeurile nucleare sunt aşezate cu atenţie pentru a evita radiaţiile în timpul producerii şi generării de energie.

Echipamentele folosite în cadrul SMR Akademik Lomonosov

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

Vasele reactorului au fost furnizate de Izhorskiye Zavody, o companie rusă de construcţie de maşini.

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 şi subcontractanţi în fazele de inginerie şi producţie ale fabricii. Costul acestui SMR a fost de 232 mil USD.

Sistemele de Siguranţă

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

Impactul local asupra mediului

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