US Nuclear Regulatory Commission, Suomen säteilyturvakeskuksen STUKin vastine, myönsi hiljattain hyväksynnän yhdysvaltalaisyritys Nuscalen SMR-konseptille. Nuscale toivoo käynnistävänsä ensimmäisen SMR-laitoksensa Idahossa v. 2026.

Nuscalen reaktori mahtuu 23 x 5 metrin suuruiseen terässylinteriin, ja sen sähköteho on 50 MW. Yrityksen ajatuksena on sijoittaa joukko reaktoreita suureen, maahan upotettuun vesialtaaseen, mutta turbiini ja generaattori sijoitetaan maanpäälliseen rakennukseen.

Konseptin jäähdytysjärjestelmä on passiivinen, joten reaktoritankin pohjassa lämpiävä vesi nousee sisäpuoliseen johtoon ja edelleen höyrygeneraattoreihin. Sen jälkeen vesi johdetaan takaisin pohjalle.

Kuvassa on Nuscalen SMR-hahmotelma.
Nuscale

Kaikki haluavat kehittää pienreaktoreita

Monissa maissa on käynnissä pienten modulaaristen ydinreaktoreiden kehityshankkeita. Suomessa tällaiset pienreaktorit soveltuisivat ennen kaikkea kaukolämmön tuotantoon, sanoo Katarina Koivisto.

Pienet modulaariset ydinreaktorit eli SMR:t (Small Modular Reactor) mainitaan yhä useammin energiakeskusteluissa hiilidioksidittomana vaihtoehtona. Teknologian tutkimuskeskus VTT:n toimitusjohtaja Antti Vasara pitää SMR:iä Suomen teollisuuden tulevaisuuden toivona. Teknologia täytyy kuitenkin ensin kaupallistaa.

Jos nykyisen hallitusohjelman tavoitteet halutaan saavuttaa, Suomen on oltava ilmastoneutraali 15 vuoden kuluessa. Jotta siihen päästäisiin, tarvitaan toimenpiteitä sekä liikenteen että energiantuotannon osalta.

Tämä on yhtenä syynä vauhdittanut keskustelua pienistä modulaarisista ydinreaktoreista. Yhdysvallat on edelläkävijämaa, mutta VTT:ssä uskotaan Suomella olevan kaikki edellytykset toimia Euroopassa uranuurtajana – erityisesti kaukolämpöä tuottavien SMR:ien osalta.

Suomessa sekä VTT että Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto pyrkivät valjastamaan SMR:n kaukolämmön tuotantoon. Suomen sähköntuotanto on hyvää vauhtia muuttumassa ilmastoneutraaliksi, mutta kaukolämmön tuotannossa käytetään osittain edelleen fossiilisia polttoaineita. Uusiutuvat energiamuodot, kuten aurinko ja tuuli, eivät nykytilanteessa pysty Suomen ja Pohjoismaiden kylmien talvien vaatimaan mittavaan lämmöntuotantoon.

 

Toinen syy pienten modulaaristen ydinreaktoreiden käyttöönottoon Suomen kaukolämmön tuotannossa on, että niiden tekniset vaatimukset ovat selkeästi suuria ydinreaktoreita pienemmät. Reaktorin täytyy kuumentaa vesihöyry ainoastaan noin 100 asteeseen, kun taas sähköntuotannossa vaaditaan korkeampaa painetta ja noin 300 asteen höyrylämpötilaa.

Lisäksi pienreaktoreita pidetään suuria ydinvoimaloita turvallisempina. Suomessa rakennetaan uusia ydinvoimaloita ja maassamme on ydinalan osaamista. Pienreaktoreiden kehittäminen ja myynti olisi sen vuoksi helposti toteutettavissa, VTT:ssä katsotaan.

Modulaarisen voimalan teho voi olla 150–1000 megawattia sen mukaan, kuinka monta moduulia kytketään yhteen. Tehoon vaikuttaa myös voimalan käyttötarkoitus, onko se tarkoitettu sähkön vai kaukolämmön tuotantoon. Perinteiseen ydinvoimalaan verrattuna teho on niin paljon pienempi, että reaktorit voidaan jäähdyttää ilman ylimääräisiä toimenpiteitä, jos ne täytyisi jostain syystä ajaa alas.

Moduulit valmistetaan tehtaassa, josta ne kuljetetaan asennettaviksi sijoituspaikalle. Moduulien määrä ratkaisee voimalan tehon. Muokattavissa olevan kokonsa ansiosta voimala soveltuu myös pienille paikkakunnille tai haja-asutusalueille. Eurooppalaisillakin yrityksillä on jo prototyyppejä.

SMR:t ovat herättäneet kiinnostusta myös joidenkin paikallispoliitikkojen parissa. Helsingissä, Espoossa ja Turussa jopa vihreät ovat tehneet aloitteita reaktoreiden edellytysten selvittämisestä kuntien kaukolämmöntarpeiden täyttämiseksi.

 

Vaikka Suomessa nyt puhutaankin pienreaktoreiden kaupallisista mahdollisuuksista, pohjoismaiset energiayhtiöt kuten Fortum ja Vattenfall ovat tutkineet asiaa yhdessä virolaisen Fermi Energian kanssa, joka on jo ilmoittanut yhtiön aikovan rakentaa Euroopan ensimmäisen SMR:n Viroon. Viron ympäristöministeriö totesi kesällä muistiossaan, että ensimmäinen voimala valmistuisi aikaisintaan v. 2035. Kolme virolaiskuntaa on ilmaissut kiinnostuksensa hanketta kohtaan.

Kaikki eivät kuitenkaan jaa VTT:n tai Fermi Energian innostusta. Fennovoiman uusi toimitusjohtaja Joachim Specht kertoi Hufvudstadsbladetin haastattelussa viime toukokuussa, ettei hän näe SMR:ää perinteisten suurten ydinvoimaloiden kilpailijana. Tekniikka on kaukana valmiista eikä SMR:iä ole tosissaan vielä kokeiltu missään, hän sanoi.

Specht saattaa olla oikeassa siinä, että kehitystyötä täytyy vielä jatkaa ennen kuin modulaaristen reaktoreiden sarjatuotanto voidaan aloittaa ja tuote on markkinakelpoinen. Lisäksi reaktoreille täytyy saada poliittinen hyväksyntä, ja niiden tulee olla taloudellisesti kannattavia.

Jos Suomi ja EU kuitenkin haluavat ilmastoneutraaleiksi, meidän on tartuttava kaikkiin tuotantomahdollisuuksiin, jotka eivät aiheuta hiilidioksidipäästöjä. Ja jos Suomi haluaa uranuurtajaksi, ovat pikaiset päätökset tarpeen, sillä SMR:istä käydään kovaa kilpailua.

 

Katarina Koivisto

Katarina Koivisto. Katarina Koivisto on KSF Median hallinnollinen päätoimittaja ja Hufvudstadsbladetin pääkirjoitustoimittaja. Hän on toiminut mm. Fortumin viestintäpäällikkönä.
TEKSTI: Katarina Koivisto