Els Reactors Nuclears Modulars Petits (SMR, per les sigles en anglès: Small Modular Reactors) són una innovació en la tecnologia nuclear que està guanyant popularitat en la indústria energètica. Aquests mini reactors ofereixen una sèrie d'avantatges sobre els grans reactors nuclears convencionals, la qual cosa els converteix en una opció atractiva per a la generació d'energia de cara al futur.
Què és un SMR?
Els SMR són reactors nuclears dissenyats per ser més petits en mida i capacitat de generació d'energia que els reactors tradicionals. El seu disseny modular permet construir-los a fàbrica i després transportar-los al lloc d'ús, la qual cosa redueix significativament els costos i els temps de construcció.
Aquests reactors també estan dissenyats amb un enfocament especial pel què fa a la seguretat, l'eficiència i la flexibilitat de funcionament en producció.
Mini reactors nuclears
D'altra banda, els mini reactors nuclears són versions compactes d'aquests reactors, dissenyats per generar una quantitat rencara més baixa d'energia.
Aquests microreactors, com també se'ls coneix, tenen una potència de sortida que generalment oscil·la entre uns pocs quilowatts elèctrics (kWe) i diversos megawatts elèctrics (MWe), sent considerablement més petits que els Reactors Nuclears Modulars Petits (SMR)
Avantatges dels petits reactors nuclears
Aquest dispositius ofereixen diversos avantatges que els converteixen en una opció cada cop més atractiva en el panorama energètic actual. Aquests avantatges es deriven tant del seu disseny específic com de la seva capacitat per abordar desafiaments comuns a la indústria energètica.
A continuació, es detallen alguns dels principals avantatges:
- Dimensions reduïdes i modularitat: Com el seu nom ho indica, els SMR són més petits en comparació dels reactors nuclears convencionals. Aquesta característica permet adaptar-se a una varietat d'ubicacions i entorns, incloses àrees on no seria viable construir reactors nuclears de gran escala. A més, el disseny modular facilita la fabricació en sèrie i redueix els costos associats amb la construcció i la logística.
- Flexibilitat d'implementació: Els reactors petits poden ser desplegats incrementalment per satisfer les demandes d'energia a diferents escales i contextos. Això els fa ideals tant per a grans xarxes elèctriques com per a comunitats remotes o illes que requereixen una font d'energia fiable però que no tenen accés a infraestructures de gran escala.
- Reducció de costos i temps de construcció: La fabricació a fàbrica i el transport dels SMR en unitats prefabricades contribueixen a reduir els costos i els temps de construcció en comparació amb els reactors nuclears convencionals, que solen ser projectes a mesura que poden enfrontar demores significatives .
- Major seguretat: Els SMR estan dissenyats amb un enfocament en la seguretat, amb sistemes passius i característiques inherents que minimitzen els riscos associats amb l'operació nuclear. Aquests inclouen sistemes de refrigeració passiva i la capacitat d‟apagar-se automàticament en cas d‟emergència, reduint la necessitat d‟intervenció humana.
- Menor impacte ambiental: Encara que l'energia nuclear no és completament lliure d'impacte ambiental, els SMR ofereixen la possibilitat de generar electricitat amb baixes emissions de carboni, cosa que contribueix a la mitigació del canvi climàtic. A més, la seva petjada física i la capacitat d'integrar-se en xarxes elèctriques existents redueixen l'impacte ambiental i la necessitat de noves infraestructures.
- Gestió de residus millorada Encara que tots els reactors nuclears generen deixalles radioactives, els reactors nuclears modulars poden oferir una gestió de residus més eficient gràcies a la seva menor grandària i requisits de combustible. Alguns dissenys també estan orientats a reduir la quantitat i la toxicitat de les deixalles nuclears produïdes.
Funcionament
Un reactor nuclear modular petit (SMR) opera seguint els principis bàsics de la fissió nuclear.
Al seu nucli, el reactor conté combustible nuclear, com urani-235, que en ser bombardejat per neutrons es divideix en nuclis més petits, alliberant una gran quantitat d'energia en forma de calor. Aquesta calor es fa servir per escalfar un fluid refrigerant, que pot ser aigua, heli o sodi, depenent del disseny del reactor. El fluid refrigerant absorbeix la calor del nucli del reactor i el transporta a un intercanviador de calor on escalfa aigua a alta pressió per produir vapor. Aquest vapor impulsa una turbina connectada a un generador elèctric, convertint l'energia tèrmica en energia elèctrica.
Els SMR es poden dissenyar en diferents variants, com ara els reactors d'aigua a pressió (PWR) o els reactors d'aigua en ebullició (BWR). A més, els SMR solen estar equipats amb sistemes de seguretat i control per garantir-ne l'operació segura i fiable, incloent-hi sistemes de refrigeració d'emergència i sistemes d'apagat automàtic en cas de sobrecàrrega.
Potència elèctrica de SMR
La potència de sortida dun reactor nuclear modular petit és considerablement menor en comparació amb un reactor nuclear convencional.
Mentre que els reactors nuclears convencionals solen tenir una capacitat de generació d'energia que varia des de diversos centenars fins a més de mil megawatts elèctrics (MWe), els SMR generalment tenen una potència de sortida que oscil·la entre uns pocs megawatts elèctrics fins aproximadament 300 MWe.
Aquesta diferència en la potència de sortida es deu principalment a la mida més petita dels SMR ia la seva capacitat de modularitat, cosa que els permet adaptar-se a diferents escales de demanda d'energia ia ubicacions diverses.
