De verwachting is dat de mondiale vraag naar energie de komende jaren dramatisch zal toenemen. Decennia lang suggereerden deskundigen dat er in 2050 twee tot drie keer zoveel energieopwekking nodig zou kunnen zijn als we nu produceren. Maar wat zal de kloof overbruggen om aan deze behoeften te voldoen? Zelfs als we voor koolstofarme energie uitsluitend zouden vertrouwen op wind- en zonne-energie, zouden er nog steeds uitdagingen zijn op het gebied van opslag en transmissie. Bepaalde gebruiksscenario's vereisen ook een consistent stabiel basislastvermogen en kunnen niet vertrouwen op intermitterende bronnen zoals wind- en zonne-energie. 

Kernenergie speelt een belangrijke rol bij het bereiken van de netto-nuldoelstellingen en biedt klanten manieren om ter plaatse energie op te wekken. Er zijn echter ook uitdagingen bekend. De populariteit van kernenergie fluctueert, waarbij tegenstanders hoge kapitaaluitgaven, de productie van gevaarlijk afval en de opslag- en licentietermijnen noemen.  

Geavanceerde ontwikkelaars van kernenergie, kleine modulaire reactoren (SMR) en microreactoren creëren oplossingen die veel van de traditionele uitdagingen van kernenergie overwinnen.  

Kansen en uitdagingen voor de ontwikkeling van kleine modulaire reactoren 

Kleine modulaire reactoren en microreactoren bieden verschillende voordelen in vergelijking met traditionele kerncentrales. Deze voordelen omvatten kleinere landvoetafdrukken, verbeterde veiligheidsmechanismen, lagere kosten en kortere doorlooptijden. De kosten voor SMR's variëren, maar schattingen geven aan dat kleinere reactoren, afhankelijk van de grootte, tussen de 50 miljoen dollar voor microreactoren en 3 miljard dollar voor grotere eenheden kunnen kosten.  

De output van microreactoren kan variëren van 1-20 MW en SMR's kunnen variëren van 60-300 MW. Gen III-reactoren maken gebruik van druklichtwatertechnologie die in traditionele fabrieken wordt gebruikt, maar op iets kleinere schaal. Deze projecten maken gebruik van water als koelmiddel en LEU-brandstoffen die in de meeste landen beschikbaar kunnen worden gesteld. Schattingen geven aan dat de CAPEX-kosten voor deze reactoren kunnen oplopen tot $5,000/kW, waarbij de genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE) variëren tussen $80 en $90/MW. Ter vergelijking: de bouw van offshore-windenergie kost tussen de $3,000 en $5,000 per kW, en de kosten voor zonne-energie op grote schaal tussen de $700 en $1,500 per kW in de VS (Statista).  

Hoewel sommige reactorkosten hoog zijn, proberen innovatoren de kosten te verlagen door nieuwe reactorontwerpen en -technologieën te ontwikkelen met behulp van verschillende koelvloeistoffen en brandstoftypen voor Gen IV-reactoren. De kosten voor deze reactoren variëren, maar sommigen suggereren dat ze kunnen worden verlaagd tot $ 2,500/kW voor initiële CAPEX-kosten en dat LCOE ongeveer $ 35/MW kost als ze zouden worden opgeschaald.  

Ondanks de aantrekkelijkheid van deze technologieën zijn er talloze hindernissen die moeten worden overwonnen voordat RBE’s kunnen slagen. Een van de meest zichtbare tegenslagen voor de sector is de tracking NuScaleDe projectontwikkelingen van NuScale in de VS hadden aanvankelijk kosten van bijna $ 58/MW aan klanten opgegeven, maar moesten vervolgens hun schattingen herzien naar $ 89/MW. Hogere kosten kunnen worden toegeschreven aan hogere materiaalkosten, met name de kosten voor zaken als gewapend beton zijn aanzienlijk gestegen. Dit leidde tot de zeer publieke stopzetting van het Carbon Free Power Project (CFPP). NuScale zal echter doorgaan met het uitbouwen van projecten in Oost-Europa en elders en het ontwikkelen van lessen.  

Er zijn meerdere projecten gaande in Europa, Canada en de VS, maar slechts één SMR is momenteel aangesloten op het elektriciteitsnet in China. Een van de grootste uitdagingen die SMR's moeten overwinnen voordat ze op de markt worden gebracht, is het verkrijgen van een licentie voor deze nieuwe reactorontwerpen. Hoewel theoretisch gezien Gen III-reactoren die op traditionele reactoren lijken sneller een licentie zouden moeten krijgen, moeten we nog steeds zien dat een SMR-ontwerp een licentie krijgt in Canada of de VS.  

Kernenergie opschalen  

 Ondanks deze tegenslagen bestaat er een bloeiend landschap van vernieuwers die nieuwe nucleaire technologieën ontwikkelen. Dit komt omdat kernenergie nog steeds een van de beste oplossingen is om koolstofvrije basislastenergie te leveren. Lagere exploitatiekosten zullen kernenergie op de lange termijn aantrekkelijk maken. Als de SMR's erin slagen de CAPEX aanzienlijk terug te dringen, zullen ze een aanzienlijke rol spelen in de toekomst van nucleaire technologieën.  

Dit geldt vooral omdat nucleaire technologieën bepaalde toepassingen willen aanpakken die veel warmte vereisen. Veel industriële processen, groen staal en groene waterstofproductie, vereisen industriële warmte. Als nucleaire technologieën manieren kunnen bieden om deze industrieën koolstofvrij te maken, kunnen ze markten aanboren waar traditionele kernenergie voorheen niet toe in staat was. Bijvoorbeeld, X-Energie is werkt samen met Dow Chemical om hun gasgekoelde hogetemperatuurreactor te gebruiken om de chemische productie op hun industriële locatie Seadrift in Texas koolstofvrij te maken.

Bovendien kunnen SMR's een cruciale rol spelen bij de ondersteuning van datacenters, ontziltingslocaties en stadsverwarmingscentra. Ze kunnen ook worden gebruikt om bestaande kolencentrales een nieuwe bestemming te geven en schone stoom te produceren om de centra van stroom te voorzien.  

Innovatie in kleine modulaire reactoren en microreactoren 

1. Vloeibaar metaalgekoelde snelle reactoren. Deze werken bij hogere temperaturen en lagere drukken en maken gebruik van snelle neutronentechnologie; Velen gebruiken natrium als koelmiddel (bijv. Arc Clean-technologie)  
    

1. Gesmolten zoutreactoren. Gesmolten fluoride- of chloridezouten worden gebruikt als koelmiddelen en produceren radioactief afval met een kortere levensduur dan andere reactoren (bijv. Terrestrische energie, Moltex energie en Kern-kracht)  
    
2. Gasgekoelde reactoren op hoge temperatuur. Stromend gas maakt een hogere elektriciteitsopwekking en verbeterde veiligheidsvoorzieningen mogelijk (bijv. X-Energie en Ultraveilige nucleaire onderneming.   

Vooruitkijkend 

Omdat licentietechnologieën een cruciale stap blijven in het verkrijgen van nieuwe kernenergie op het elektriciteitsnet, zullen de eerste bedrijven in de VS en Canada die een licentie krijgen, veelzeggend zijn bij het zetten van een trend over welke soorten technologieën zich kunnen uitbreiden en commercialiseren.  

Bovendien kunnen problemen bij het veiligstellen van de HALEU-brandstoffen die nodig zijn voor veel SMR's de groei en ontwikkeling in de weg staan, zoals blijkt uit de vertragingen bij de TerraPower's eerste fabriek in Wyoming.  

Zoals bedrijven willen Kairos kracht, X-Energie en Nano-nucleair werken aan de ontwikkeling van de toeleveringsketens voor HALEU-brandstoffen, zoals andere bedrijven Moltex energie die geavanceerde reactoren ontwikkelen die verbruikte splijtstof of LEU-brandstoffen gebruiken, kunnen ook succes boeken bij het benutten van beschikbare brandstoffen.  

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.cleantech.com/will-small-modular-reactors-surpass-regulatory-and-supply-chain-hurdles-to-fill-the-need-for-stable-baseload-power/