De bouw van een modulaire kernreactor van NuScale Power is een belangrijke stap dichterbij gekomen. De Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission heeft het ontwerp ervan namelijk goedgekeurd. Midden volgend decennium moeten er twaalf van die reactoren in bedrijf komen.

De goedkeuring werd deze week bekendgemaakt door de Amerikaanse nucleaire toezichthouder Met het succesvol doorlopen van deze eerste fase van het goedkeuringsproces heeft NuScale de belangrijkste horde genomen om zijn relatief kleine kernreactoren daadwerkelijk te gaan bouwen. Het is voor het eerst dat een nieuw type kernreactor zo ver is gekomen in het Amerikaanse goedkeuringsproces.


Hogedruk waterreactor

Reactormodule, met de brandstofstaven.

De werking van de modulaire reactor van NuScale is niet wezenlijk anders dan van de meeste kerncentrales die op dit ogenblik in bedrijf zijn. De zogeheten hogedruk-waterreactor (PWR in het nucleaire vakjargon) gebruikt water om de warmte van de radioactieve kern af te voeren. Dat gebeurt bij een temperatuur van enkele honderden °C, waarbij een druk van meer dan honderd bar (atmosferische druk = 1 bar) voorkomt dat het water gaat koken.

De modulaire reactor verschilt vooral in het elektrische vermogen. De reactor van NuScale bevat een fractie (1/20) van de hoeveelheid reactorstaven die in kerncentrales gebruikelijk zijn, en levert hooguit 45 MW. Ter vergelijking: de nieuwste uitvoering van de hogedrukwater-reactor, de Franse EPR, levert een vermogen van 1600 MW (lkees ‘Groen licht subsidie Britse kerncentrale’). Omdat de hoeveelheid warmte die moet worden afgevoerd per tijdseenheid bij een modulaire reactor veel minder groot is, heeft deze relatief meer koelvermogen en kan hij gebruik maken van natuurlijke circulatie. Dat betekent dat er geen pompen nodig zijn waardoor minder ingewikkelde veiligheidsvoorzieningen nodig zijn (lees verder ‘Modulaire kernreactor start toelatingsprocedure’).


Bouwen in de fabriek

Een ander belangrijk voordeel: de reactoren worden in serie in een fabriek gebouwd, en niet ter plaatse. Dat enorm scheelt in kosten, en maakt kwaliteitsbewaking makkelijker. De 700 ton wegende reactoren gaan vanaf de fabriek op transport naar hun definitieve bestemming. NuScale verwacht met zijn eerste set reactoren stroom te kunnen leveren voor een prijs van $100/MWh (€83/MWh). Volgens de World Nuclear Association ligt de elektriciteitsprijs van nieuwe grote kerncentrales rond de $50/MWh. Het door Vattenfall/Nuon nieuw te bouwen windpark op de Noordzee levert stroom voor een soortgelijke prijs.

Het is de bedoeling dat er twaalf van die reactoren naast elkaar komen te staan, zodat ze gezamenlijk 540 MW kunnen leveren. Al die reactoren staan, voor extra veiligheid, in een waterbassin. Dat verklaart ook de toevoeging modulair in de typenaam Small Modular Reactor (SMR): door meerdere modules te combineren komt toch een groot vermogen beschikbaar. Zou de koeling in de reactor onverhoopt uitvallen, dan levert het bassin extra koelvermogen om de reactor rustig uit te laten doven.

Rond 2025 in bedrijf

NuScale heeft inmiddels een contract met het energiebedrijf Energy Northwest  en de ontwikkelingsmaatschappij Utah Associated Municipal Power Systems in het kader van diens Carbon Free Power Project.  Het is de bedoeling dat de twaalf modulaire reactoren bij het Idoha National Laboratory van het Amerikaanse energieministerie komen te staan. De centrale moet rond 2025 in bedrijf gaan.

NuScale begon begin deze eeuw, voortbouwend op onderzoek naar natuurlijke circulatie in kernreactoren aan de Oregon State University. Het bedrijf wordt momenteel gefinancierd door het Amerikaanse Ministerie van Energie en autobedrijf Rolls-Royce.
 


 

Beeld: NuScale.