Τι είναι οι μικροί πυρηνικοί αντιδραστήρες;

Η Τεχνητή Νοημοσύνη, η οποία καταπώς φαίνεται βρίσκεται κάτω από «όποια πέτρα κι αν σηκώσουμε», δίνει νέα ώθηση σε μία αμφιλεγόμενη τεχνολογία, ενώ οι υποστηρικτές της προτάσσουν μία μικρού μεγέθους λύση για ένα τεράστιο πρόβλημα, προκειμένου να τροφοδοτήσουν την ύπαρξή της.

«Όποια πέτρα κι αν σηκώσεις» έλεγαν οι προηγούμενες γενιές, για να περιγράψουν έναν άνθρωπο που είναι πανταχού παρών. Μήπως, όμως, έχετε κι εσείς την αίσθηση ότι τα τελευταία χρόνια η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) βρίσκεται, εντέλει, πίσω από κάθε συζήτηση;

Ένα, λοιπόν, από τα θέματα που απασχολούν την επιστημονική ατζέντα είναι ότι ενώ έχουμε πια τα δυνατά τσιπ που χρειάζονται για να υποστηρίξουν τις λειτουργίες της ΤΝ και τα μεγάλα κέντρα δεδομένων για να τα στεγάσουν, αρχίζουμε να ξεμένουμε από τη δύναμη που την τροφοδοτεί: Την ηλεκτρική ενέργεια.

Σε πολλές περιοχές ανά την υφήλιο, τα ηλεκτρικά δίκτυα έχουν φτάσει στα όριά τους, ενώ η κατασκευή νέων υποδομών δεν προχωρά αρκετά γρήγορα προκειμένου να συμβαδίζει με τη ζήτηση. Το ίδιο συμβαίνει και με τους αγωγούς φυσικού αερίου. Από την άλλη, οι εναλλακτικές πηγές ενέργειας όπως τα ηλιακά και τα αιολικά πάρκα, επί του παρόντος δεν είναι σε θέση να παρέχουν την τεράστια ενέργεια που απαιτεί η ΤΝ.

Αναζητώντας βιώσιμες λύσεις στο εν λόγω πρόβλημα, μεγάλες τεχνολογικές εταιρείες επεξεργάζονται μια νέα στρατηγική. Ειδικότερα, αντί να «εισάγουν» ενέργεια στα κέντρα δεδομένων, εξετάζουν την κατασκευή σταθμών παραγωγής μέσα στις ίδιες τις εγκαταστάσεις τους, χρησιμοποιώντας την πιο αμφιλεγόμενη τεχνολογία στον κόσμο: την Πυρηνική.

Μία λύση μικρού μεγέθους για ένα τεράστιο πρόβλημα

Από την άλλη, η ανθρωπότητα, συνολικά, βρίσκεται σε έναν καθημερινό αγώνα δρόμου ενάντια στις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής. Καθώς προσπαθούμε να περιορίσουμε και εντέλει να εκμηδενίσουμε τη χρήση ορυκτών καυσίμων, η ανάγκη για πιο καθαρές πηγές ενέργειας προβάλει ολοένα και πιο επιτακτική. Ωστόσο, δεν έχουμε ακόμη καταφέρει να εκμεταλλευτούμε το πλήρες δυναμικό ανανεώσιμων πηγών όπως ο ήλιος, ο άνεμος και το νερό.

Μια αναδυόμενη τεχνολογία, η οποία για μία μερίδα της επιστημονικής κοινότητας αποτελεί καλή ιδέα, ενώ για τους επικριτές της «μια καινοτομία που κανείς δεν ζήτησε και κανένας δεν χρειάζεται» είναι οι Μικροί Αρθρωτοί Αντιδραστήρες (Small Modular Reactors - SMRs). Πρόκειται για μια νέα γενιά πυρηνικών αντιδραστήρων που σχεδιάζονται έτσι ώστε να είναι πιο ευέλικτοι, ασφαλείς και οικονομικοί από τους παραδοσιακούς πυρηνικούς σταθμούς, και υπόσχονται να μας προσφέρουν καθαρή ενέργεια με έναν τρόπο που οι πρόδρομοί τους αδυνατούσαν.

Εντούτοις, κατά πόσο μπορούν τα «μικρά» μεγέθη να παράξουν αποτελεσματικές και ασφαλείς λύσεις για ένα τεράστιο πρόβλημα;

Είναι όντως μια καλή ιδέα;

Όταν ακούμε τη φράση «σταθμός πυρηνικής ενέργειας», το μυαλό μας πηγαίνει αυτομάτως σε τεράστιες εγκαταστάσεις με γιγάντιους πύργους από τσιμέντο. Οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες ανατρέπουν αυτή την εικόνα για τρεις λόγους.

1. Το μέγεθος μετράει: Η ισχύ τους περιορίζεται έως και 300 MW(e) ανά μονάδα, η οποία αντιστοιχεί περίπου στο ένα τρίτο της παραγωγικής ικανότητας των παραδοσιακών πυρηνικών αντιδραστήρων, οι οποίοι ξεπερνούν τα 1.000 MW(e). Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να εγκατασταθούν σε απομακρυσμένες περιοχές, σε μικρά νησιά ή ακόμα και να αντικαταστήσουν παλιές μονάδες λιγνίτη, χρησιμοποιώντας την ίδια σύνδεση στο δίκτυο.
2. Το κλειδί βρίσκεται στην ευελιξία: Το γεγονός ότι είναι αρθρωτοί, σημαίνει ότι αντί να χτίζονται από το μηδέν στο σημείο εγκατάστασης —μια διαδικασία που για μεγάλους σταθμούς μπορεί να κρατήσει πολλά χρόνια και κοστίζει εκατομμύρια—κατασκευάζονται σε εργοστάσια ως έτοιμες, φορητές μονάδες. Στη συνέχεια, μεταφέρονται με φορτηγά ή τρένα στον προορισμό τους. Κάποιες εταιρείες, μάλιστα, τους περιγράφουν ως «Lego» ενέργειας: Εφόσον αυξηθούν οι ενεργειακές ανάγκες μιας πόλης, θα μπορεί απλώς να προσθέσει έναν ακόμα αντιδραστήρα δίπλα στον αρχικό.
3. Αυξημένη ασφάλεια: Η τεχνολογία τους βασίζεται περισσότερο σε παθητικά συστήματα και εγγενή χαρακτηριστικά ασφαλείας του αντιδραστήρα. Αυτό σημαίνει ότι σε περίπτωση βλάβης, το σύστημα ψύχεται μόνο του, χωρίς να απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια ή ανθρώπινη παρέμβαση για να αποφευχθεί ένα ατύχημα.

‘Η μήπως μια καινοτομία που κανείς δεν ζήτησε και κανένας δεν χρειάζεται;

Παρά τα πλεονεκτήματα που φαίνεται να έχουν ο μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες, υπάρχουν σημαντικά εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν πριν την ευρεία υιοθέτηση της εν λόγω τεχνολογίας.

1. Το ζήτημα των αποβλήτων: Όπως και οι μεγάλοι αντιδραστήρες, παράγουν ραδιενεργά απόβλητα. Μάλιστα, ορισμένες μελέτες υποστηρίζουν ότι ανά παραγόμενη μονάδα ενέργειας, οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες ενδέχεται να παράγουν περισσότερα απόβλητα λόγω της μικρότερης απόδοσης των καυσίμων τους.
2. Το ζήτημα του κόστους: Αν και η θεωρία λέει ότι η εργοστασιακή παραγωγή θα μειώσει το κόστος, προς το παρόν η τεχνολογία πίσω από τους μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες είναι ιδιαίτερα ακριβή. Χρειάζονται μαζικές παραγγελίες προκειμένου να επιτευχθούν οικονομίες κλίμακας πίσω από την έρευνα και την ανάπτυξή τους.
3. Το ζήτημα της ασφάλειας: Η εγκατάσταση πολλών μικρών πυρηνικών μονάδων σε διάφορα σημεία εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη φύλαξή τους από πιθανούς εξωτερικούς κινδύνους. Οι μεγάλοι πυρηνικοί σταθμοί είναι ουσιαστικά «φρούρια» τα οποία διαθέτουν βαριά οπλισμένες δυνάμεις ασφαλείας, ζώνες απαγόρευσης πτήσεων και πολλαπλά επίπεδα βιομετρικών ελέγχων. Από την άλλη, η εγκατάσταση δεκάδων μικρών αντιδραστήρων σε ιδιωτικά data centers, εργοστάσια ή απομακρυσμένα σημεία, τα καθιστά ευάλωτα σε κάθε είδους επίθεση.

Εντέλει, το αν πρόκειται για μια καλή ιδέα ή για μια καινοτομία που κανείς δεν ζήτησε, θα το δείξει ο χρόνος. Το μόνο βέβαιο είναι, ότι η τεχνολογία που έχει γίνει πλέον αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας και βρίσκεται κάτω από «όποια πέτρα κι αν σηκώσουμε», είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρα, τη στιγμή που η ανθρωπότητα επιχειρεί να περιορίσει το περιβαλλοντικό αποτύπωμά της.