LUT kehittää kaukolämpöä tuottavaa pienydinvoimalaa

Lappeenrannan–Lahden teknillisessä yliopistossa haetaan uudenlaista ratkaisua lämmityksen hiilidioksidipäästöihin kehittämällä pienydinvoimalaa, joka tuottaa kaukolämpöä. Pienimmillään kaukolämpöreaktorin teho tulisi olemaan 20–30 megawattia; muutamalla tällaisella yksiköllä voisi kattaa keskisuuren kaupungin kaukolämmön tarpeen.

Pienen ydinvoimalan turvallisuus perustuu sen kokoon, sijoitteluun sekä luonnonlakeihin perustuvaan suunnitteluun. Pelkkää kaukolämpöä tuottava reaktori voidaan rakentaa toimimaan pienessä paineessa ja matalassa lämpötilassa. Lämmitysreaktori voidaan mitoittaa suuremmilla turvallisuusmarginaaleilla kuin isot voimalaitosreaktorit.

Juhani Hyvärinen toimii ydinvoimatekniikan mallintamisen professorina LUT-yliopistossa.

Kaukolämpöreaktoria voisi verrata ydinvoimalla toimivaan vedenkeittimeen. Reaktorin jäähdytys tapahtuu normaalisti kierrättämällä vettä pumpuilla. Häiriötilanteissa, jos pumput pysähtyisivät, reaktori sammuu, ja jäähdytys tapahtuisi painovoimaisesti. Kun reaktorissa kuumentunut vesi kiehuu, höyry nousee ylös ja kohtaa kylmiä seinäpintoja, jäähtyy ja laskeutuu alas vetenä. Pienreaktorin sydämen lämpötila on helpommin hallittavissa kuin ison ydinvoimalan.

Pieni, modulaarinen reaktori on rakenteeltaan yksinkertainen ja kustannustehokas. Voimalan osia ja valmistusteknistä osaamista on saatavilla Suomestakin.

Nimensä mukaisesti pienydinvoimala on kooltaan pieni ja se on helppo rakentaa osittain maan alle – vaikka keskelle asuinaluetta. Voimala ei tarvitse ympärilleen valtavaa suoja-aluetta eikä sen tarvitse olla miehitetty. Pienessä kaukolämpöreaktorissa on 100–200 kertaa vähemmän radioaktiivisia aineita kuin isossa sähköntuotantoreaktorissa. LUT:n arvion mukaan suurin riski ympäristön ihmiselle on se, että voimalan ydinreaktori pysähtyy ja lämmitys loppuu.

– Reaktorin suunnittelussa pyritään skaalattavuuteen, niin että reaktorista voidaan tarvittaessa rakentaa myös suurempi, luokkaa 100 megawatin lämpötehoinen versio. Tällaiset reaktorit sopisivat hyvin suuriin kaupunkeihin, kuten Helsinkiin, joka onkin juuri avaamassa Helsinki Energy Challenge -kilpailua lämmityksensä hiilidioksidipäästöjen poistamiseksi, ydinvoimatekniikan mallintamisen professori Juhani Hyvärinen LUT:sta kertoo.

Ideaa on nyt testattu teoriassa ja nyt ovat meneillään neuvottelut rahoittajien kanssa. Myös pääkomponenttien ja -rakenteiden mitoittaminen on aloitettu. Reaktorin ensimmäinen, tutkimuskäyttöön tarkoitettu versio voidaan rakentaa nykyisen lainsäädännön puitteissa, ja sen arvioidaan valmistuvan 5–6 vuodessa. Sarjatuotannon hyödyntäminen pienten reaktoreiden laajamittaisemmassa käyttöönotossa edellyttää kuitenkin ydinenergialainsäädännön päivittämistä.

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *