Pienydinvoimalat eivät ole riskitön, nopea tai halpa vaihtoehto

Pienydinvoimaloista (Small Modular Reactor SMR) toivotaan energiakriisin ratkaisua. Ensimmäisiä SMR-voimaloita odotetaan valmistuvan ulkomailla vuonna 2028 ja Suomessa hiukan myöhemmin. SMR-voimalabuumi johtuu monesta tekijästä.

 ”Sähkönkulutus kasvaa tulevaisuudessa johtuen liikenteen ja raskaan teollisuuden sähköistymisestä, sekä vedyn käytön lisääntymisestä. Vähähiilistä tuotantoa halutaan lisätä. SMR-teknologia kehittyy tällä hetkellä nopeasti”, kertoo tutkimusprofessori Jaakko Leppänen VTT:ltä.

”Suomen tapauksessa erityinen haaste on kaukolämmön päästöjen leikkaaminen. Matalan lämpötilan pienreaktorit tarjoavat tähän vaihtoehdon bioenergian ja lämpöpumppujen rinnalle”, Leppänen jatkaa.

Sekä sähköä että lämpöä tuottavia, kooltaan noin 200 megawatin pienydinvoimaloita, voitaisiin sijoittaa Suomessa kaupunkeihin, joissa on riittävä kaukolämpöverkosto. Sen sijaan pelkkää sähköä tuottavia SMR-voimaloita voidaan sijoittaa mihin tahansa, myös asutuksen keskelle.

”Hollywood-fysiikkaa”

”SMR-reaktorit eivät ole uusi keksintö. Niitä kokeiltiin jo 1960-luvulla Yhdysvalloissa, mutta yksikään niistä ei onnistunut”, sanoo teknillisen fysiikan professori Peter Lund Aalto- yliopistosta.

”Jostain syystä Suomessa luodaan parhaillaan mielikuvaa SMR-voimaloiden turvallisuudesta ja tekniikan helppoudesta. Niihin liittyy silti samat riskit kuin suuriinkin ydinvoimaloihin”, Lund muistuttaa. 

Hän peräänkuuluttaakin kriittisyyttä SMR-voimalakeskusteluun. Lundin mukaan SMR-buumiin tuotu positiivinen ajattelu on niin sanottua Hollywood-fysiikkaa, jossa asiasta halutaan näyttää vain sen parhaat puolet.

SMR-voimaloiden rakentamistapa poikkeaa suuresta ydinvoimalasta siinä, että ne valmistetaan sarjatuotantona ja kootaan sijoituspaikalla valmiista osista. Tämän ajatellaan tekevän niiden rakentamisesta helpompaa ja halvempaa. Minkäänlaisia todisteita tästä ei kuitenkaan ole olemassa. Esimerkiksi yhdysvaltalaisessa NuScale Corporationin demolaitoksessa kustannukset ovat räjähtäneet 5,8 sentistä kilowattitunnista yli 10 senttiin.

”Tuuli- ja aurinkoenergian kustannukset ovat alle puolet noista hinnoista ja niiden hinta tippuu jatkuvasti”, huomauttaa Lund.

Turvallisuushuolia

Leppäsen mukaan SMR-reaktoreissa voidaan saavuttaa korkea turvallisuustaso yksinkertaisemmalla teknologialla. Perinteisesti esimerkiksi reaktorin hätäjäähdytykseen on käytetty sähköpumppuja, joiden käyttöä turvataan moninkertaisin varajärjestelmin.

”Pienreaktorissa samat toiminnot on toteutettu veden luonnolliseen kiertoon perustuvilla passiivisilla järjestelmillä, joiden toiminta on sähkön saannista riippumatonta. Näitä järjestelmiä on suunniteltu myös isoihin laitoksiin, mutta SMR-kokoluokan reaktoreissa ne ovat enemmän sääntö kuin poikkeus”, sanoo Leppänen.

Passiivinen järjestelmä tulee aktiivista järjestelmää huomattavasti halvemmaksi. Lundin mielestä tässä rikotaan kuitenkin ydinturvallisuuden perusperiaatteita. 

”Logiikkana on se, ettei onnettomuutta voi tapahtua.”

Kysymyksiä herättää myös voimalaa ympäröivä turvavyöhyke, joka suurissa voimaloissa on kilometrin. 

”Miten kaupungissa voisi olla näin suuri vyöhyke?” Lund kysyy. 

SMR-reaktoreiden, kuten muidenkin ydinvoimaloiden, rakentamisessa pitäisi noudattaa varovaisuusperiaatetta, eli ottaa huomioon pahin mahdollinen tapahtumaketju. Siitä huolimatta yhtäkään SMR-voimalan täysimittaista onnettomuustestiä ei ole tehty.

Vaarana on myös se, että voimaloiden valvonta siirtyy yrityksille eikä valtion toimijat, kuten STUK enää ole mukana valvonnassa. Mikäli startup-yritykset alkavat rakentaa ydinvoimaloita, ollaan Lundin mukaan vaarallisella polulla. 

”Kuka tarkistaa, että voimalat rakennetaan oikein ja turvallisesti?”, kysyy Lund.

Ydinjätevarastoja keskellä kaupunkia?

Leppänen selittää, että suurin osa pienreaktoreista on suunniteltu toimimaan samanlaisella matalasti väkevöidyllä polttoaineella kuin isotkin laitokset. Tämä tarkoittaa sitä, että jätehuolto ja polttoainekierron loppupää toimii samalla periaatteella. 

”Laitospaikalle on järjestettävä tilat myös ydinjätteen välivarastoinnille. Polttoaineen pitää jäähtyä reaktorin yhteyteen rakennetussa vesialtaassa”, sanoo Leppänen. 

Kestää noin 20 vuotta ennen kuin jäähtynyt polttoaine voidaan loppusijoittaa Olkiluodon Onkaloon. Mikäli SMR-voimala sijaitsee kaupungissa, olisi siis myös ydinjätevarastoja ihmisten naapurissa.

Lisäksi tutkimukset osoittavat, että tietyn tyyppiset SMR-voimalat tuottavat 2–30 kertaa enemmän ydinjätettä kuin tavallinen ydinvoimala. Niiden fissiotuotteilla on korkea konsentraatio, mikä vaikeuttaa jätteen varastoimista.

Ympäristöystävälliset ratkaisut ajavat ydinvoiman ohi

Tuuli- ja aurinkovoimatuotanto elävät voimakasta kasvua ja niiden hinta halpenee jatkuvasti. Maailmalla ydinvoiman osuus on laskenut 15 prosentista prosenttiin. Sen sijaan Suomessa 34 % sähköstä saadaan ydinvoimasta. Nykyisen energiakriisin pelastajiksi ei SMR-reaktoreista ole niiden valmistuessa vasta tämän vuosikymmenen lopulla. 

”Ydinvoiman kannattavuutta yritetään parantaa eri tempuilla, mutta totuus on se, ettei se ei ole kilpailukykyistä. Uudet teknologiat ajavat väkisin sen ohi”, selittää Lund.

Lund on itse mukana muun muassa kehittämässä vetyteknologiaa, jossa aurinkosähkön avulla tuotetaan vedestä vetyä, josta voidaan edelleen tuottaa helposti varastoitavia synteettisiä polttoaineita, kuten metanolia ja ammoniakkia.

”Olemme jo hyvin lähellä vedyn läpimurtoa.”