A kicsiké is a jövő

A jövőnk egyik legnagyobb kihívása, hogy erősen növekszik az igény a villamos energiára. Ám ez szűkösség sokkalta inkább a fejlett régiókat érinti, mint a fejlődőket, bár ez a rés a nem túl távoli jövőben erősen zárulni fog. Új energiatermelőket, erőműveket kell tehát építeni, és nem kevésbé sürgető probléma, hogy bővíteni, átalakítani kell az elosztóhálózatokat és meg kell újítani az irányító rendszereiket. Ugyanis, a megújuló energiahordozókkal termelt villamos energia nagy lehetőség, nagy ígéret, de nem állandó, nem egyenletes a termelésük, és ma már tudjuk, egy-egy erőmű teljes élettartamára vetített költségeik – a felhasznált anyagok, a gyártás, az építés, a szállítás, valamint a lebontás költségei – és a környezetünket terhelő ezzel járó kibocsátások bizony igen jelentősek. Ma már alapvető felismerés, hogy kellenek tehát a folytonosságot biztosító, nagy alaperőművek is. Lehetőleg minél nagyobb egységteljesítménnyel. 

Vagy mégsem teljesen bizonyos ez utóbbi állítás?

Deja vu. Hasonló jelenséggel találkoztam már szakmai életem során, amikor a számítástechnika nagy lendülettel fejlődött, bővült a múlt század második felében. 
Jól emlékszem egy jelentős japán tanulmányra a hetvenes évek közepén, amely a számítástechnika jövőjét az egyre nagyobb egységteljesítményű, egyre gyorsabb számítógépekben láttatta. De hasonló képek kerültek ki az amerikai, például a nevezetes DARPA megbízásaiból is. Aztán a nyolcvanas években, főleg már a közepe felé sorra jelentek meg kis, egy személy vagy család által birtokolható gépek: a Commodore, majd lényegesen fontosabb, haladottabb eszközként az IBM személyi számítógépei. És ma: szinte mindnyájan, legalábbis, az emberiség nagy többsége birtokol asztali számítógépet, jobb esetben laptopot, no meg egy hetvenes évekbeli profi számítógép teljesítményét messze túlszárnyaló okostelefont.

Lakóházak tetejét borító napelemek, egy-egy farmot, esetleg kistelepülést ellátó, égig nem nyúló szélrotorok hirdetik ezt az állítást. Újabban pedig az egyre többször szereplő SMR-ek (vagyis, kis teljesítményű moduláris reaktorok). Egyelőre még inkább fejlesztésként, de már vállalati innovációként is.

Mi a jelentőségük? Némileg távolabbról közelítve, ma már kijelenthetjük, hogy az atomenergia napjainkban erős fejlődési pályára lépett. Tragikus, hogy – többek között, de igen erősen – egy háború is segíti ezt a folyamatot és nem is kevésbé a klímaváltozás, bolygónk légkörének fenyegető felmelegedése. Az utóbbi veszély a káros gázok és részecskék kibocsátásának erőteljes csökkentését követeli, amelyek elsődlegesen a fosszilis anyagok elégetéséből származnak. Tehát erőteljesen redukálni kell a szén,-, a gáz- és olajtüzelést, mind az erőművekben, mind a közlekedési eszközökben. Mit tekinthetünk e szempontokból megoldásnak? A közlekedésben a kőolajszármazékokkal való hajtás helyett a villamosokat. Az energetikában pedig a természeti forrásokat (nap, szél, földhő, erőteljesen a víz, beleértve a tengermozgásokat is) és főleg, tömeges és folytonos termelésükkel, és a kibocsátások szempontjából lényegében teljesen „tiszta” nukleáris erőműveket. 

Csakhogy ezek a néhány száz megawattos, illetve azt meghaladó gigawatt egységteljesítményű reaktorokból álló erőművek igen nagy beruházási pénzeket igényelnek. Ráadásul szinte alig akad olyan, amelyik építése ne csúszna akár több évet is, és ezáltal, meg más okok miatt is, ne haladná meg erősen a tervek elfogadásakor kitűzött beruházási összegeket. Ami pedig az olajat és gázt illeti, nos, azoknak, a környezeti ártalmaik mellett manapság bőven olvashatunk a szállítási-ellátási gondjairól. És itt jön be az SMR-ek reménye, némileg hasonlóan a számítástechnikai példához. Egy száz vagy akörüli megawattos egység akár a gyártótól készen, gyorsan leszállítható, nem is kell a helyszínen összerakni, és természetesen nagyságrenddel kisebb a beruházási költsége. 

Az egyik az üvegházhatásnak nevezett káros kibocsátás. Ha a szén-dioxid-kibocsátást tekintjük, és a szénerőműét egységnek vesszük, akkor az olajtüzelésűé ennek mintegy 80 százaléka, a gázosé több mint a fele, a biomasszáé kb. 10 százaléka, az atomerőműé pedig néhány kis ezreléke. Másik jellegzetes arány: egy terawattóra megtermelt energiára számítva, az általa okozott halálesetek száma a szén esetében 25, az olajnál 18, a biomasszánál 5, a szél, a napsugárzás és a csernobili katasztrófát is beleszámítva, a nukleáris esetében lényegében egyforma, mintegy 0,03 (forrás: Our World in Data).

Mindenesetre a kis moduláris reaktorok már nem ígéretek, hanem maga a valóság. Oroszország távol-keleti felében egy úszóműre szerelve már negyedik éve működik egy orosz SMR 70 MW villamos teljesítménnyel és 2028-ra ígérik a szárazföldi párját. A napokban kötött megállapodást Romániával a NuScale amerikai vállalat hat darab kis reaktor építésére, összesen 462 MW teljesítménnyel (összehasonlításként: egy darab paksi reaktorunk 500 MW-ot ad). Igaz, egyelőre ezek csak a tervasztalon léteznek, csakúgy, mint a Rolls-Royce energetikai vállalaté, amelyre Lengyelország számít. Ezek egyenként többet produkálnak majd, mint a hat romániai, úgy hogy már szinte óriás-törpének számítanak.

No, és mi lesz a gigawattos nagyságrendben termelő nagyokkal? Hasonló lesz a helyzet, mint az informatikában, ahol léteznek óriás és még óriásibb teljesítményű gépek, mint a hálózatot kiszolgáló igen nagy teljesítményű szerverek meg a különleges feladatokat (például meteorológia, haditechnika) ellátó szupergépek.