Avrupa Komisyonu, geçtiğimiz mart ayı ortasında karbondan arındırma hedeflerine yönelik gelişmiş reaktör teknolojilerinin kullanılmasını sağlayan “Net-Sıfır Endüstri Yasası” (NZIA) teklifini sundu. Avrupa’da, bu tür teknolojiler yenilikçi şirketler tarafından geliştiriliyor. Bu tür şirketlere büyük çaplı yatırımlar yapılıyor olsa da Rosatom’un gelişmiş teknolojilerinin aksine yalnızca kâğıt üzerinde varlıklarını sürdürüyorlar.
Kısmi katılım
Yeni yasa tasarısı, “AB’de temiz teknolojilerin üretimini artırmayı ve Birliğin temiz enerji geçişi için iyi donanmış olmasını sağlamayı” amaçlıyor. Yasa tasarısına göre, karbondan arındırma daha büyük ölçekte güneş pilleri ve güneş termal, kıyı rüzgâr ve açık deniz yenilenebilir enerji, pil ve depolama, ısı pompaları ve jeotermal enerji, elektrolizörler ve yakıt pilleri, biyogaz/biyometan, karbon yakalama, kullanma ve depolama ve şebeke teknolojileri, sürdürülebilir alternatif yakıt teknolojileri, yakıt döngüsünden minimum atıkla nükleer süreçlerden enerji üretmek için ileri teknolojiler, küçük modüler reaktörler ve ilgili sınıfının en iyisi yakıtlar yoluyla sağlanabilir.
Söz konusu yasa, yeni projeler başlatılırken gereken bürokrasinin azaltılması, zaman çizelgelerinin kısaltılması ve lisans prosedürlerinin hızlandırılmasını hedefliyor. Ayrıca, sıfır emisyonlu teknolojiler için sürdürülebilirlik kriterlerinin kamu ihalelerinde dikkate alınmasını ve böylece gelecekteki satışların garanti altına alınmasını şart koşuyor ve çalışanların niteliklerini iyileştirmek için Net-Sıfır Endüstri Akademilerinin oluşturulması çağrısında bulunuyor.
Bununla birlikte, Brüksel merkezli nükleer enerji endüstrisi ticaret birliği Nucleareurope, nükleer teknolojilerin Avrupa’daki karbondan arındırmaya yönelik gelecekteki katkısının hafife alındığına inanıyor. Dernek, yaptığı açıklamada, Avrupa Komisyonu’nun Net-Sıfır Endüstri Yasası (NZIA) kapsamında Küçük Modüler Reaktörlere (SMR’ler) ve gelişmiş reaktörlere atıfta bulunarak nükleer enerjiyi kısmen dahil etmeye karar verdiğine dikkat çekti. Bu her ne kadar doğru yönde atılmış bir adım olsa da Nucleareurope nükleer sektörü bir bütün olarak dahil ederek ve nükleeri diğer stratejik teknolojilerle aynı şekilde ele alarak çok daha fazlasının başarılabileceğine inanıyor. Nucleareurope Genel Direktörü Yves Desbazeille, konuya ilişkin, “NZIA kapsamına nükleerin dahil edilmesiyle ilgili tartışmaların çekişmeli olduğunun farkındayız, bu nedenle yasa tasarısında nükleer teknolojilere en azından bir miktar atıfta bulunulması bile olumlu. Ama maalesef bu yeterli değil” dedi.
Nucleareurope tarafından yapılan açıklamada ayrıca, NZIA’nın önümüzdeki yıllarda endüstriyel oyunculara yönelik zemin hazırlayacağı ve enerji geçişi için gerekli olan kilit teknolojiler açısından AB’nin stratejik özerklik derecesini belirleyeceği belirtiliyor. Bu bağlamda nükleer endüstri, 2050 yılına kadar Net-Sıfır hedefine ulaşmak, arz güvenliğini sağlamak, Avrupa’nın dayanıklılığını güçlendirmek ve karşılanabilirlikle mücadele etmek için gerekenleri sağlamaya hazırdır.
Bununla birlikte, görünüşe göre Avrupalı yetkililer, yalnızca gelişmiş reaktörlerin ve SMR’lerin, bir başka ifadeyle tamamen yeni projelerin “arz güvenliğini sağlayabileceğine, Avrupa’nın dayanıklılığını güçlendirebileceğine ve satın alınabilirliğin üstesinden gelebileceğine” inanıyor.
Yalnızca bu mart ayında, Avrupa’da üç yeni nükleer girişim bildirildi.
Yeni şirketlerde öne çıkanlar: Birleşik Krallık
İtalya’nın en büyük elektrik şirketi Enel, İngiltere merkezli Newcleo teknoloji şirketi tarafından inşa edilecek ilk küçük nükleer enerji santralinde hisse satın alacak. Newcleo, kurşun soğutuculu küçük modüler hızlı nötron reaktörler geliştirmeyi planlıyor. Ancak şirketin internet sitesinde reaktör geliştirmeye yönelik ilerleme hakkında 2022-2023 haberleri yer almıyor. Bilinen tek şey, “sıvı metal ve özellikle kurşunla ilgili iyi bilinen zorluklara yönelik” şirketin sunduğu çözümlerin test edilmesi kapsamında 2026 yılında bir elektrikli prototip oluşturulmasının planladığı hususudur. 2030 yılında 30 MW’lık bir mini reaktörün devreye alınması planlanıyor. Şirket aynı zamanda bir MOX yakıt üretim tesisine yatırım yapmayı da planlıyor. 2032’de ise 200 MW’lık kurşun soğutmalı bir SMR inşa edilmesi öngörülüyor.
Buna karşın Rusya, karışık uranyum plütonyum nitrür yakıtı kullanacak kurşun soğutmalı BREST tipi reaktöre sahip küçük bir nükleer enerji santrali inşa ediyor. Haziran 2021’de BREST tipi bir pilot güç ünitesinin temeli atıldı. Ünite, Proryv (Atılım) projesinin bir parçası olarak Seversk’te inşa ediliyor. BREST reaktörü ve güç ünitesinin inşası hakkında sonraki sayılarımızdan birinde Reaktör Teknolojileri bölümünde daha ayrıntılı bilgi verilecektir.
Yeni şirketlerde öne çıkanlar: Fransa
Fransa Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu (CEA), küçük modüler reaktörler geliştirmek için iki yeni şirket kurdu.
Bu şirketlerden birisi Hexana. Bu yenilikçi şirketin, yüksek sıcaklıklı bir termal enerji depolama ünitesi ile birlikte çalışan küçük bir sodyum soğutmalı hızlı nötron reaktörü geliştirmesi planlanıyor. Santral, her biri 400 MW termal güce sahip iki SMR’ye ve ısıyı elektriğe dönüştürebilen bir termal enerji depolama ünitesine sahip olacak. Reaktörler karışık uranyum plütonyum oksit yakıt kullanacak.
Santralin yükü takip modunda çalışacak şekilde esnek olması (elektrik talebindeki dalgalanmalara göre güç çıkışının ayarlanması) ve gaz yakıtlı santrallerle rekabet edebilmesi gerekiyor. Ayrıca endüstriyel tüketicilere ısı da sağlayabilmelidir.
Rusya’da, sodyum soğutmalı hızlı nötron reaktör teknolojileri, neredeyse nükleer endüstrinin başlangıcından beri çalışılıyor ve geliştiriliyor. Hem araştırma hem de enerji reaktörleri inşa edildi, ancak enerji üretimi segmentindeküçük reaktörler yerine kapasiteleri kademeli olarak 350 MW’tan (BN-350) 800 MW’a (BN-800) yükselen büyük reaktörler daha dikkat çekici olmuştur. Sonraki adımda, 1.200 MW’lık BN-1200 reaktör ünitesinin inşa edilmesi planlanıyor. Çevre çalışmaları, yakındaki uçuş rotalarının analizi, su yönetimi koşullarının değerlendirilmesi gibi yeni reaktör ünitesi için mühendislik araştırmaları sahada çoktan başladı.
Erimiş klorür reaktörlü bir güç ünitesi geliştiren Stellaria ise bir diğer Fransız girişimi. Bu erimiş tuz reaktörünün termal çıkışı 250 MW ve elektrik çıkışı 100 MW olup çekirdeğinin hacmi 4 metreküptür. Reaktörün uranyum, plütonyum MOX, küçük aktinitler ve toryum dahil olmak üzere farklı yakıt türlerini kullanabileceği öngörülüyor.
Rosatom erimiş tuz reaktörleri de geliştiriyor, ancak bu reaktörler florür kullanıyor. Rosatom iştiraki, Dollezhal Güç Mühendisliği Araştırma ve Geliştirme Enstitiüsü Aralık 2022’de, erimiş tuz araştırma reaktörü (MSRR) için bir taslak tasarım sundu. Bu konuya bültenimizin son sayısında değinmiştik.
Her iki şirketin de Fransa 2030 kalkınma planı kapsamında Yenilikçi Nükleer Reaktörler yarışmasına katılması bekleniyor. Fransız hükümeti program için 500 milyon avro ayırdı.
Gelişmiş reaktörlerin karmaşıklığı
Avrupa Komisyonu tutumunu değiştirmezse, mevcut reaktör teknolojilerini kullanan santrallere yönelik düzenleme, insan kaynağı veya pazarlama desteği verilmeyecek. Bu husus, örneğin, Framatome’un EPR reaktörlü iki güç ünitesi inşa etmeyi planladığı, henüz inşa edilmemiş olan Sizewell C nükleer güç santrali için de geçerlidir. NZIA, Polonya’nın ABD merkezli Westinghouse ile ortaklaşa inşa etmeyi umduğu büyük güç ünitelerini de hariç tutacak.
Fransız ve Birleşik Krallık merkezli bu yenilikçi şirketlere yaptığımız bu hızlı bakış, reaktörlerin gelişimin henüz çok erken aşamada olduğunu gösteriyor. Bu şirketlerin önünde muazzam miktarda malzeme çalışması, hesaplamalar, ayarlamalar, testler ve fizibilite çalışmaları öylece duruyor. Bu husus, zaman ve yetkin profesyonellerin yanı sıra ciddi miktarlarda finansal kaynak anlamında da geliyor.
Öte yandan, özellikle erimiş klorür reaktör projeleri olmak üzere bazı projelerin fizibilitesi şüphe uyandırıyor. Rus mühendisler, cıva gibi yapısal malzemeler üzerinde etkili olduğu için klorürü kullanmayı düşünmüyor. Klorür yapıları hızla aşındırdığı için bu fikir, SSCB’de nükleer teknoloji gelişiminin henüz çok başlarında iken terk edildi.
Klorür teknolojisi henüz emekleme aşamasında olduğundan, yatırımcılar yüksek bir harcama ve hatta proje iptali riskiyle karşı karşıya. Örneğin, mart ayında Urenco, “stratejisi kapsamında gerekli yeniden önceliklendirme nedeniyle” 4 MW’lık yüksek sıcaklıklı gaz soğutmalı bir mikro reaktör geliştiren U-Battery projesini desteklemeyi bıraktı. ABD merkezli NuScale bir başka örnek olarak verilebilir: CFPP projesinin maliyeti 9.336 milyar ABD dolarına yükseldi ve santralden elde edilen enerji için hedef fiyat, MWh başına 58 ABD doları olan önceki tahminden %53 artışla megavat saat başına 89 ABD doları oldu.
Reaktör teknolojileri geliştirmeli, yeni çözümler aranmalı ve yeni tasarımlar denenmeli ama her yeni projeye de “gelişmiş” teknoloji gözüyle bakılmamalı. “Yeni” demek mutlaka “daha iyi” anlamına gelmez. Bunlar, birbirinin yerine kullanılmamalı ve teknoloji, pazarlama ile karıştırmamalı. Teknolojisi verimliyse ve müşteriler tarafından rağbet görüyorsa, bir reaktör “gelişmiş” reaktör olarak kabul edilebilir. Büyük reaktör segmentinde VVER-1200 ve SMR segmentinde RITM-200 haklı olarak gelişmiş reaktör olarak sayılabilir. VVER-1200 reaktörleri halihazırda üç kıtada inşa ediliyor veya inşa edilmeye hazırlanıyor. Rus nükleer buzkıranlar RITM-200 reaktörleri ile donatılmıştır. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, Baimsky GOK madencilik ve işleme tesislerine güç sağlamak için yüzer güç ünitelerine de RITM-200 reaktörlerinin kurulması planlanıyor; bu reaktörlerin kıyı versiyonu Yakutistan’da inşa edilecek.
Dünya Nükleer Haberler (World Nuclear News) internet sitesindeki yayınları analiz ederek, “gelişmiş reaktörlere” yönelik ilk bahislerin 2014 yılına kadar uzandığını ve terimin ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanıldığını gördük. Ağustos ayında, Güney Koreli mühendisler ve Argonne Ulusal Laboratuvarı ortaklaşa bir EBR-II prototip reaktörü geliştirme konusunda anlaşmaya vardılar. Kasım ayında, ABD Enerji Bakanlığı’ndan beş Ar-Ge projesine 13 milyon ABD doları kaynak aktarıldı.
