Nad on väikesed ja neid saab kiiresti ehitada. Nad koostatakse tehastes ja tuuakse peaaegu kasutusvalmina kohale näiteks suurte treilerite, rongide või praamidega. Neid kasutatakse peale elektrienergia ka soojuse tootmiseks ja nad võivad tuua usu tuumaenergiasse läänemaailma tagasi.
Tuumatehnoloogiat arendavad firmad nii idas kui läänes täiustavad väikereaktorite kontseptsiooni, et vältida praeguste suurte tuumajaamadega kaasnevaid probleeme.
Pärast 1950-ndaid, mida loeme tuumajaamade algusaastateks, on nad võimsuselt kasvanud 60 MWe-lt (elektriline MW) enam kui 1600 MWe-le nüüd. Sama ajaga on ehitatud sadu väiksemaid tuumareaktoreid (kuni 190 soojusMW) (allvee)laevade jaoks ja seetõttu on omandatud suur teadmiste ja oskuste pagas.
ÜRO juures töötav Rahvusvaheline Aatomienergia Agentuur (IAEA) defineerib väikesteks reaktorid võimsusega alla 300 MWe. Väikesed moodultuumareaktorid ehk SMR-id (small modular reactor) on võimsusvahemikus paarikümnest kahe-kolmesaja megavatini. On olemas ka väga väikeste reaktorite kategooria, kus nende võimsus jääb alla 15 MWe.
Maailma Tuumaenergia Assotsiatsiooni 2015. aasta raport SMR-ide standardiseerimisest rõhutabki eeskätt nende väiksust, modulaarsust, seeriaviisilist ehitamisvõimalust tehastes ning võimalust tõsta niiviisi nende kvaliteeti ja efektiivsust. Lisaboonusena mainitakse, et need reaktorid sobivad hästi maadele, kus on väiksemad energiaülekandevõrgud ning vähe kogemusi tuumajaamadega. Lisaplussina tuuakse asjaolu, et need saab ehitada maa sisse või uputada basseini, mis suurendab nende ohutust maavärinate, tsunamide või terrorirünnakute (droonidega) vastu. Vähetähtis pole ka asjaolu, et vajalik jahutusvee hulk on väike või puudub hoopis. Ning kasutamise lõppemisel on neid kerge utiliseerida.
Praegu ei ole sellised jõujaamad veel tsiviilkasutuses, kuid nende heades omadustes võib veenduda juba arenguprojektide põhjal. SMR-id on praegu kasutusel olevatest tuumajaamadest väiksemad mitte üksnes suuruselt ja võimsuselt, vaid ka majanduslikelt riskidelt.
Seeriatoodanguna tehastes valmistatud komponentidest koostatava tuumajaama ehitusaeg on mõned aastad. Mõningates kontseptsioonides nähakse ette, et jaama võidakse hiljem laiendada teise või kolmanda reaktori lisamisega. Siis toimub see veelgi kiiremini.
Esimeseks tsiviilkasutuses käivitatavaks SMR-iks võib saada hiinlaste Shidaowani jaamas rakendatav tuumakütuse kuulikestega toidetav reaktor (pebble-bed reaktor) või siis Ühendriikide NuScale’i jaam, kus üheskoos hakkavad tööle kaksteist kergveereaktorit (light water reaktor). NuScale’i esimese mooduli ehitamisega plaanitakse alustada 2020 ja see peaks tööd alustama 2023. Moodulite ehitajaks valiti pärast 18-kuulist konkurssi firma BWX Technologies.
2009. aastal tõi IAEA välja, et 2030. aasta lõpuks võib parimal juhul töös olla 96 SMR-i ja kehvemal juhul 43. Lisame, et 2011 oli töös 125 väikest ja keskmist reaktorit (kuni 700 MWe) ning ehitamisel 17 – arvestusliku koguvõimsusega 57 GWe.
IAEA on avaldanud arvamust, et maailmas on arendamisel umbes viiskümmend SMR-i kontseptsiooni.
Heitmete vähendamise suur võimalus
Kui palju võiks väikeste moodultuumajaamade üldine kasutuselevõtt vähendada atmosfääri paisatavate heitmete hulka?
Aasia sõltub täiesti sellest, kui palju väikereaktorid lisavad tuumaenergiat. Või õigemini sellest, kui suures osas õnnestub väikereaktorite poolt toodetud tuumaenergiaga korvata fossiilsete kütuste ja biomassi kasutamist.
Häid põhjendatud arvutusi ei ole olemas – nagu ei ole halbugi. Teada on, et 2030. aasta lõpuks lõpetatakse eri põhjustel umbes 55 000 MWe elektrienergia tootmine tuumajaamade abil. Kui seda puudujääki tahetakse korvata tänapäevaste tuumajaamadega, siis peaks kiiresti alustama nende ehitamisega.
Kiiresti ehitatavad väikesed mooduljaamad oleksid siin head abivahendid. Jutuks oleva energiahulga tootmisel mooduljaamadega hoitaks ära tublisti rohkem kui 300 miljoni tonni süsinikdioksiidi paiskamine atmosfääri, mida teeksid fossiilseid kütuseid kasutavad jaamad.
Praeguseid tuumajaamu kasutatakse peaaegu ainult elektri tootmiseks. Väikereaktoreid kasutataks edukalt ka sooja tootmiseks. Seetõttu saaksid nad heitmete vähendamisel olla tõhusamad vahendid kui suured tuumajaamad. Pealegi oleksid väikesed jaamad omal kohal kaugküttevõrkude soojustootjate asendamisel või suurte tootmisüksuste juures.
Seeriatoodang tagab kiiruse
Tuumajaamade ehitamise peamisteks takistusteks arenenud maades on olnud rahastamine – raha suunatakse mujale – ja veelgi suuremad raskused lubade menetlemisel. Suuri jaamu ehitatakse harva ja nad on kõik erinevad, seetõttu on tavaline ehituste venimine. Mingeid ühtseid standardeid ja ehitus-toimimisahelaid läänemaades ei ole. Heaks näiteks on soomlaste Olkiluoto 3, mis plaanide järgi oleks pidanud valmis ehitatama aastail 2004–2009, kuid praeguse seisuga hakkab ehk täies ulatuses tööle 2020 juulis.
SMR-id ja nende komponendid oleksid seeriatoodang. Samade projektide ja lubade põhjal võiks teha ühe reaktori teise järel. Seeriatootmise positiivne pool on nii mõnigi kord tõestamist leidnud laevaremondiks kasutatavate dokkide ehitamisel, kus kas kolmas või neljas samasugune alus on juba kümneid protsente odavam ja valminud kiiremini kui seeria esimene.
Sama kehtib tuumajaamade puhul. Hiinas, Venemaal ja Jaapanis on samasuguseid tuumajaamu tehtud seeriana üksteise järel. Jaapanis on keskmise suurusega keevveereaktorid saadud valmis vähem kui nelja aastaga.
Seeriatootmine eeldab, et jaamu tellitakse. Rolls-Royce lubab esimese SMR-i tarnida aastal 2028 – kui see tellitakse täna. Firma lubab tulevikus ühe reaktoriga valmis saada nelja aastaga, millest viissada päeva kulub jaama paigaldamisele tulevases töökohas. Rolls-Royce juhib brittide SMR-idele pühendunud konsortsiumi.
Tüübikinnitus nagu autodel
Paljudes maades on tuumajaamade ehituseadused ja -load loodud suuri asustuskeskusi silmas pidades. Ehitusload antakse neist kaugele eemale, kus nad toodavad ainult elektrit. SMR-id ei ole sama tüüpi, kuid neile rakendatakse siiani samu seadusi.
Seaduste muutmine väikeste moodulreaktorite ehitamiseks paremini sobivaiks ei käivitu ilma konkreetsete investeerimisotsusteta, kuid teistpidi on ilmaasjata oodata konkreetseid samme ehitamiseks, kui pole vastavaid seadusi. Uuendamist või loomist vajavad ka seadused, mis puudutavad nii projekteerimise kui ka ehitamise järelevalvet, samuti tuumajaama turvalisust puudutavad aktid – ehk need, mis ütlevad, kui lähedal asulale võiks jaam olla. Kuna SMR-id on tehastes sündivad seeriatooted, siis nende mudelid ja nende turvalisuse saaks põhimõtteliselt kindlaks määrata näiteks tüübikinnitusega – samal viisil nagu kinnitatakse uute automudelite kõlblikkus.
Ametimeeste meelest ei ole selline mõtteviis võimatu. Kuid teada on, et see ei sünni kergesti ja ei ole kiiresti teostuv.
Vaja oleks koostööd
Väikereaktorite ehitamisele hoo andmiseks oleks vaja ühtlustada eri maades kehtivaid nõudeid. Oleks tore, kui mingil maal kasutatavad normid kiidetaks heaks ka teistes ehk need sobiks kõigile. On selge, et mingi konkreetne esimene mudel ehitatakse tavaliselt arendaja enda riiki.
Väikereaktorid peaks pälvima tähelepanu eeskätt seetõttu, et peale elektrienergia annaksid nad ka soojusenergiat. Praegu ollaksegi arvamusel, et väikereaktorite tehnoloogia on soojusenergia tootmisel konkurentsivõimeline, eriti kaugküttesüsteemide asendajana.
Sugugi mitte võimatu on nende väikereaktorite kasutamine suurte laevade, veemagestustehaste, kaevanduste, vesiniku tootmisüksuste, naftaliivadest nafta kättesaamise, söest või põlevkivist õli tootmise ja teiste palju energiat nõudvate süsteemide tööshoidmiseks. Ideaalne oleks nende kasutamine raskesti ligipääsetavate alade energiaga varustamiseks, sest reaktori kütet asendatakse väga harva, näiteks Terrestrial Energy näeb oma sulasoolareaktoreis ette kütteaine vahetuse iga seitsme aasta tagant. Ja muidugi sobivad nad juba töötavate jaamade kõrvale nende toetuseks.
Mõttekoja Think Atomi arvamuse kohaselt võiksid väikereaktorid sealt väljuva 100kraadise veega asendada näiteks Soomes kõik fossiilseid kütuseid tarvitavad soojusjaamad, kusjuures hind langeks.
