El desarrollo de la energía nuclear continúa y una de sus áreas más interesantes es la creación de centrales eléctricas compactas y móviles. Tienen ventajas significativas sobre las centrales nucleares estacionarias tradicionales y se pueden utilizar en varios campos. En los últimos años se han desarrollado varios proyectos similares en nuestro país, y ya se ha puesto en marcha el más famoso.
Planta de energía flotante
El 22 de mayo de 2020 se puso en funcionamiento comercial la primera central nuclear térmica flotante doméstica (FNPP) "Akademik Lomonosov", pr. 20870. La central está desplegada en el puerto de Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). En diciembre del año pasado, dio la primera corriente a las redes eléctricas locales y en junio comenzó el suministro de calor.
El elemento principal de la planta de energía nuclear flotante es una unidad de energía flotante, un buque no autopropulsado de un diseño especial con un desplazamiento de más de 21,5 mil toneladas. La unidad de potencia está equipada con dos unidades de reactor KLT-40S y dos unidades de turbina de vapor. "Akademik Lomonosov" puede producir electricidad y vapor para calefacción, así como realizar la desalinización del agua de mar.
La unidad de potencia se opera junto con instalaciones especiales en tierra. Del hielo está protegido por un muelle especial. También en tierra está la infraestructura para la transmisión de electricidad y vapor a las redes de distribución locales.
La capacidad de potencia máxima de la central nuclear flotante más nueva en términos de electricidad es de 70 MW. La potencia térmica máxima es de 145 Gcal / h. Se argumenta que tales características son suficientes para proporcionar un asentamiento por cada 100 mil habitantes. Es curioso que toda la población del Okrug autónomo de Chukotka sea la mitad de pequeña y que exista una reserva importante en términos de capacidad.
"Akademik Lomonosov" podrá trabajar hasta 35-40 años. El mantenimiento y las reparaciones anuales se pueden realizar sobre la marcha. Después de 10-12 años de operación, se requieren reparaciones promedio en la fábrica, después de lo cual la unidad de energía puede regresar al muelle y continuar generando energía.
Rosatom ya propone un nuevo proyecto FNPP con características mejoradas. Al reemplazar dos unidades KLT-40S con productos RITM-200, es posible llevar la generación a 100 MW y mejorar otros parámetros.
Hasta ahora, solo se ha construido una planta de energía flotante a lo largo de la pr.20870, que ahora proporciona energía a la región remota. Al mismo tiempo, varios países extranjeros ya se han interesado en las centrales nucleares flotantes rusas y pueden aparecer pedidos reales en un futuro próximo. Rusia es bastante activa en el "comercio" de plantas de energía nuclear terrestres estacionarias, y ahora las exportaciones pueden expandirse a expensas de las estaciones flotantes.
Unidad de potencia de bolsillo
También se han obtenido resultados notables en el campo de las centrales eléctricas ultracompactas. Por lo tanto, la Universidad Tecnológica de Investigación Nacional "MISiS" ha estado trabajando en una "batería nuclear" durante los últimos años - la llamada. una fuente de corriente beta-voltaica basada en níquel-63. El primer prototipo de un dispositivo de este tipo se presentó en 2016 y se mejoró aún más.
Los principios del sistema betavoltaico son bastante simples. La batería contiene un elemento radiactivo que se desintegra para formar partículas β. Estos últimos caen sobre el convertidor de semiconductores, lo que conduce a la formación de una corriente eléctrica. Mediante el uso de diferentes materiales fisionables, configuraciones de semiconductores, etc., se pueden crear baterías con diferentes características.
Las "baterías nucleares" de MISIS tienen un diseño interesante. Este elemento contiene 200 capas de níquel-63 con un espesor de 2 micrones, separadas por transductores de diamante de 10 micrones. Estos últimos tienen una estructura tridimensional de microcanales, lo que permite absorber casi por completo las partículas β formadas.
La batería terminada tiene las dimensiones mínimas: el grosor no es más de 3-4 mm, teniendo en cuenta la carcasa. Peso: 0,25 g Al mismo tiempo, el rendimiento es igual de pequeño. La potencia eléctrica es de solo 1 μW. Sin embargo, el nuevo producto de MISIS se compara favorablemente con otros desarrollos con mayor eficiencia y menor costo. Además, es capaz de entregar corriente durante muchas décadas.
En la actualidad, la "batería nuclear" doméstica de tipo beta-voltaico se está convirtiendo en tema de publicaciones en revistas científicas y se están llevando a cabo eventos para el patentamiento internacional. En el futuro, es posible poner en práctica dichos dispositivos. El área principal de aplicación será una variedad de dispositivos de investigación y especiales con bajo consumo de energía y altos requisitos para la duración de la operación. Por ejemplo, puede ser equipo para investigación marina o espacial.
Anteriormente, intentaron introducir fuentes de energía nuclear en la medicina, pero tuvieron que ser abandonadas por efectos secundarios negativos. La nueva versión de la batería no amenaza la salud humana, gracias a la cual se puede utilizar en marcapasos neurológicos y cardíacos, varios implantes, etc.
Móvil de pequeño tamaño
En el pasado, se crearon en nuestro país centrales nucleares de pequeño tamaño sobre chasis autopropulsados o remolcados. Entonces, ni un solo proyecto de este tipo alcanzó la producción y el uso en masa. Hace varios años se supo sobre la reanudación de esta dirección.
En septiembre de 2017 apareció información en los medios de comunicación nacionales sobre el inicio de las obras de dos nuevas centrales nucleares de pequeño tamaño (MAEU). El desarrollo se lleva a cabo a pedido del Ministerio de Defensa y prevé la creación de unidades de energía con una capacidad de 100 kW y 1 MW. Deben construirse sobre un chasis remolcado que brinde la capacidad de transferirse y desplegarse rápidamente a una nueva ubicación.
Se argumentó que el desarrollo de dos MAEU tomaría aprox. 6 años. El propósito de tales productos no fue revelado, pero hubo estimaciones de su posible uso para el suministro de energía de objetos militares o civiles remotos. Además, se hicieron sugerencias sobre el posible uso de MAEU como parte de sistemas de armas prometedores con alto consumo de energía. A principios de 2018, se anunciaron muestras fundamentalmente nuevas, y las plantas de energía móviles podrían complementarlas.
Han pasado casi tres años desde los primeros informes sobre el desarrollo de la IEAU para el Ministerio de Defensa, y aún no han aparecido nuevos detalles. Quizás las próximas noticias aparezcan más tarde, más cerca de la fecha de finalización especificada. Sin embargo, no se puede descartar otro escenario: el proyecto podría haberse cancelado y, por lo tanto, no se pueden esperar noticias.
En todas las áreas
A pesar de todas las dificultades y la reputación ambigua, la energía nucleoeléctrica es de gran interés para las estructuras militares y civiles. Las centrales eléctricas pequeñas y móviles con diversas capacidades se están convirtiendo en una de las áreas más importantes y prometedoras.
La industria nuclear rusa participa activamente en esta área, y regularmente se reciben noticias sobre nuevos éxitos, desarrollos prometedores y muestras listas para usar. Esto nos permite hacer previsiones optimistas para el futuro y esperar los próximos logros: científicos, técnicos, prácticos y comerciales.
