O desenvolvimento da energia nuclear continua, e uma de suas áreas mais interessantes é a criação de usinas compactas e móveis. Eles têm vantagens significativas sobre as centrais nucleares estacionárias tradicionais e podem ser usados em vários campos. Nos últimos anos, vários projetos semelhantes foram desenvolvidos em nosso país, e o mais famoso deles já entrou em operação.
Usina flutuante
Em 22 de maio de 2020, a primeira usina térmica nuclear flutuante doméstica (FNPP) "Akademik Lomonosov", pr. 20870, foi colocada em operação comercial. A estação está implantada no porto de Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). Em dezembro do ano passado, ela deu a primeira corrente para as redes locais e em junho começou o fornecimento de calor.
O elemento principal da usina nuclear flutuante é uma unidade flutuante - uma embarcação não autopropelida de desenho especial e com deslocamento de mais de 21,5 mil toneladas. A unidade de energia está equipada com duas unidades de reator KLT-40S e duas unidades de turbina a vapor. O "Akademik Lomonosov" pode produzir eletricidade e vapor para aquecimento, bem como realizar a dessalinização da água do mar.
A unidade de energia é operada em conjunto com instalações especiais em terra. Do gelo é protegido por um cais especial. Também em terra está a infraestrutura de transmissão de energia elétrica e vapor às redes locais de distribuição.
A capacidade máxima de energia da mais nova usina nuclear flutuante em termos de eletricidade é de 70 MW. A potência térmica máxima é 145 Gcal / h. Argumenta-se que tais características são suficientes para proporcionar um assentamento por 100 mil habitantes. É curioso que toda a população do Okrug Autônomo de Chukotka tenha a metade do tamanho e haja uma grande reserva em termos de capacidade.
"Akademik Lomonosov" será capaz de trabalhar até 35-40 anos. A manutenção anual e os reparos podem ser realizados em tempo real. Após 10-12 anos de operação, são necessários reparos médios na fábrica, após os quais a unidade de energia pode retornar ao berço e continuar a gerar energia.
A Rosatom já está propondo um novo projeto FNPP com características aprimoradas. Ao substituir duas unidades KLT-40S por produtos RITM-200, é possível levar a geração a 100 MW e melhorar outros parâmetros.
Até agora, apenas uma usina flutuante foi construída na avenida 20870, que agora fornece energia para a região remota. Ao mesmo tempo, vários países estrangeiros já se interessaram pelas usinas nucleares flutuantes russas, e pedidos reais podem aparecer em um futuro próximo. A Rússia é bastante ativa no "comércio" de usinas nucleares terrestres estacionárias, e agora as exportações podem se expandir às custas das usinas flutuantes.
Unidade de alimentação de bolso
Resultados notáveis também foram obtidos no campo de usinas ultracompactas. Assim, a National Research Technological University "MISiS" tem trabalhado em uma "bateria nuclear" nos últimos anos - a chamada. uma fonte de corrente beta-voltaica baseada em níquel-63. O primeiro protótipo de tal dispositivo foi apresentado em 2016 e foi aprimorado ainda mais.
Os princípios do sistema betavoltaico são bastante simples. A bateria contém um elemento radioativo que se decompõe para formar partículas β. Este último cai sobre o conversor semicondutor, o que leva à formação de uma corrente elétrica. Usando diferentes materiais físseis, configurações de semicondutores, etc., podem ser criadas baterias com diferentes características.
As "baterias nucleares" da MISIS têm um design interessante. Este elemento contém 200 camadas de níquel-63 com espessura de 2 mícrons, separadas por transdutores de diamante de 10 mícrons. Estes últimos possuem uma estrutura tridimensional de microcanais, o que torna possível absorver quase completamente as partículas β formadas.
A bateria finalizada tem as dimensões mínimas - a espessura não é superior a 3-4 mm, levando em consideração o case. Peso - 0,25 g. Ao mesmo tempo, o desempenho é tão pequeno. A energia elétrica é de apenas 1 μW. No entanto, o novo produto da MISIS se compara favoravelmente com outros desenvolvimentos com maior eficiência e menor custo. Além disso, é capaz de fornecer corrente por muitas décadas.
Atualmente, a "bateria nuclear" doméstica do tipo beta-voltaica está se transformando em tema de publicações em revistas científicas e em andamento eventos de patenteamento internacional. No futuro, é possível colocar esses dispositivos em prática. A principal área de aplicação será uma variedade de pesquisas e dispositivos especiais com baixo consumo de energia e altos requisitos para a duração da operação. Por exemplo, pode ser equipamento para pesquisa marinha ou espacial.
Anteriormente, eles tentaram introduzir fontes de energia nuclear na medicina, mas tiveram que ser abandonadas devido aos efeitos colaterais negativos. A nova versão da bateria não ameaça a saúde humana, graças à qual pode ser usada em marcapassos neuro e cardíacos, vários implantes, etc.
Celular pequeno
No passado, usinas nucleares de pequeno porte com chassi automotor ou rebocado foram criadas em nosso país. Então, nenhum projeto desse tipo atingiu a produção e uso em massa. Há vários anos, soube-se da retomada dessa direção.
Em setembro de 2017, apareceu na mídia nacional informação sobre o início das obras de duas novas usinas nucleares de pequeno porte (MAEU). O empreendimento é realizado a pedido do Ministério da Defesa e prevê a criação de unidades geradoras de 100 kW e 1 MW. Eles devem ser construídos em um chassi rebocado que forneça a capacidade de transferência e implantação rapidamente em um novo local.
Foi argumentado que o desenvolvimento de dois MAEU levaria aprox. 6 anos. O propósito de tais produtos não foi divulgado, mas havia estimativas de seu possível uso para fornecimento de energia de objetos militares ou civis remotos. Além disso, foram feitas sugestões sobre o possível uso do MAEU como parte de sistemas de armas promissores com alto consumo de energia. No início de 2018, fundamentalmente novas amostras foram anunciadas - e as usinas móveis poderiam complementá-las.
Quase três anos se passaram desde os primeiros relatórios sobre o desenvolvimento do IEAU para o Ministério da Defesa, e novos detalhes ainda não apareceram. Talvez a próxima notícia apareça mais tarde, mais perto da data de conclusão especificada. No entanto, outro cenário não pode ser descartado - o projeto poderia ter sido encerrado e, portanto, nenhuma notícia pode ser esperada.
Em todas as áreas
Apesar de todas as dificuldades e reputação ambígua, a energia nuclear é de grande interesse para as estruturas militares e civis. Uma das áreas mais importantes e promissoras está se tornando usinas de energia de pequeno porte e móveis com várias capacidades.
A indústria nuclear russa está ativamente envolvida nesta área, e notícias sobre novos sucessos, desenvolvimentos promissores e amostras prontas são recebidas regularmente. Isso nos permite fazer previsões otimistas para o futuro e aguardar as próximas conquistas - científicas, técnicas, práticas e comerciais.
