El desenvolupament de l'energia nuclear continua i una de les seves àrees més interessants és la creació de centrals mòbils i compactes. Tenen avantatges significatius respecte a les centrals nuclears estacionàries tradicionals i es poden utilitzar en diversos camps. En els darrers anys s’han desenvolupat diversos projectes similars al nostre país i el més famós ja s’ha posat en funcionament.
Central flotant
El 22 de maig de 2020 es va posar en funcionament comercial la primera central nuclear tèrmica flotant (FNPP) "Akademik Lomonosov", pr. 20870. L'estació es desplega al port de Pevek (Okrug autònom de Chukotka). El desembre de l'any passat va donar el primer corrent a les xarxes elèctriques locals i al juny va començar el subministrament de calor.
L’element principal de la central nuclear flotant és una unitat d’energia flotant: un vaixell no autopropulsat de disseny especial amb un desplaçament superior a 21,5 mil tones. La unitat de potència està equipada amb dues unitats de reactors KLT-40S i dues unitats de turbina de vapor. "Akademik Lomonosov" pot produir electricitat i vapor per a la calefacció, així com dur a terme dessalinització d'aigua de mar.
La unitat de potència funciona amb instal·lacions especials a terra. Del gel està protegit per un moll especial. També es troba a terra la infraestructura per a la transmissió d’electricitat i vapor a xarxes de distribució locals.
La capacitat màxima de potència de la central nuclear flotant més nova en termes d’electricitat és de 70 MW. La potència tèrmica màxima és de 145 Gcal / h. S'argumenta que aquestes característiques són suficients per proporcionar un assentament per cada 100 mil habitants. És curiós que tota la població de l’Okrug autònom de Chukotka sigui la meitat de petita i que hi hagi una reserva seriosa en termes de capacitat.
"Akademik Lomonosov" podrà treballar fins a 35-40 anys. El manteniment i les reparacions anuals es poden realitzar sobre la marxa. Després de 10-12 anys de funcionament, es requereixen reparacions mitjanes a la fàbrica, després dels quals la unitat de potència pot tornar a l’amarratge i continuar generant energia.
Rosatom ja proposa un nou projecte FNPP amb característiques millorades. En substituir dues unitats KLT-40S per productes RITM-200, és possible augmentar la generació a 100 MW i millorar altres paràmetres.
Fins ara, només s’ha construït una central elèctrica flotant al llarg del 20870, que ara proporciona energia a la regió remota. Al mateix temps, diversos països estrangers ja s’han interessat per les centrals nuclears flotants russes i és possible que apareguin ordres reals en un futur proper. Rússia és força activa en el "comerç" de les centrals nuclears fixes terrestres i ara les exportacions poden augmentar a costa de les estacions flotants.
Unitat de potència de butxaca
També s’han obtingut resultats notables en el camp de les centrals ultracompactes. Per tant, la Universitat Tecnològica Nacional de Recerca "MISiS" ha estat treballant en una "bateria nuclear" durant els darrers anys, l'anomenada. una font de corrent beta-voltaica basada en níquel-63. El primer prototip d’aquest dispositiu es va presentar el 2016 i es va millorar encara més.
Els principis del sistema betavoltaic són força senzills. La bateria conté un element radioactiu que decau formant partícules β. Aquests últims recauen sobre el convertidor de semiconductors, la qual cosa condueix a la formació d’un corrent elèctric. Mitjançant l’ús de diferents materials fissibles, configuracions de semiconductors, etc., es poden crear bateries amb característiques diferents.
Les "bateries nuclears" de MISIS tenen un disseny interessant. Aquest element conté 200 capes de níquel-63 amb un gruix de 2 micres, separades per transductors de diamant de 10 micres. Aquests últims tenen una estructura tridimensional de microcanal, que permet absorbir gairebé completament les partícules β formades.
La bateria acabada té les dimensions mínimes: el gruix no supera els 3-4 mm, tenint en compte el cas. Pes: 0,25 g. Al mateix temps, el rendiment és igualment petit. La potència elèctrica és de només 1 μW. No obstant això, el nou producte de MISIS es compara favorablement amb altres desenvolupaments amb major eficiència i menor cost. A més, és capaç de subministrar corrent durant moltes dècades.
En l'actualitat, la "bateria nuclear" domèstica de tipus beta-voltaic s'està convertint en el tema de les publicacions en revistes científiques i s'estan duent a terme esdeveniments de patent internacional. En el futur, és possible introduir aquests dispositius a la pràctica. L’àrea principal d’aplicació serà la recerca de diversos dispositius especials amb baix consum d’energia i requisits elevats durant la durada de l’operació. Per exemple, pot ser equip per a investigacions marines o espacials.
Anteriorment, van intentar introduir fonts d'energia nuclear en medicina, però van haver d'abandonar-los a causa d'efectes secundaris negatius. La nova versió de la bateria no posa en perill la salut de les persones, gràcies a la qual es pot utilitzar en marcapassos neuro i cardíacs, diversos implants, etc.
Mòbil de mida petita
En el passat, al nostre país es van crear centrals nuclears de petites dimensions sobre xassís autopropulsats o remolcats. Aleshores, ni un sol projecte d’aquest tipus va assolir la producció i l’ús en massa. Fa diversos anys es va conèixer la represa d’aquesta direcció.
Al setembre de 2017, va aparèixer als mitjans de comunicació nacionals informació sobre l’inici dels treballs en dues noves centrals nuclears de mida petita (MAEU). El desenvolupament es realitza a petició del Ministeri de Defensa i preveu la creació d'unitats de potència amb una capacitat de 100 kW i 1 MW. S'han de construir sobre un xassís remolcat que proporcioni la possibilitat de transferir i desplegar ràpidament a una nova ubicació.
Es va argumentar que el desenvolupament de dos MAEU trigaria aprox. 6 anys. El propòsit d'aquests productes no es va divulgar, però es van estimar el seu possible ús per al subministrament d'energia d'objectes militars o civils remots. A més, es van fer suggeriments sobre el possible ús de MAEU com a part de sistemes d'armes prometedors amb un alt consum d'energia. A principis del 2018, es van anunciar fonamentalment noves mostres i les centrals mòbils podrien complementar-les.
Han passat gairebé tres anys des dels primers informes sobre el desenvolupament de la IEAU per al Ministeri de Defensa, i encara no han aparegut nous detalls. Potser les properes notícies apareixeran més endavant, més a prop de la data de finalització especificada. Tot i això, no es pot descartar un altre escenari: el projecte es podria haver acabat i, per tant, no es poden esperar novetats.
En tots els àmbits
Malgrat totes les dificultats i la reputació ambigua, l'energia nuclear té un gran interès per a les estructures militars i civils. Les centrals mòbils de petites dimensions i amb diverses capacitats s’estan convertint en una de les àrees més importants i prometedores.
La indústria nuclear russa participa activament en aquesta àrea i es reben regularment notícies sobre nous èxits, novetats prometedores i mostres ja fetes. Això ens permet fer previsions optimistes de futur i esperar els pròxims assoliments: científics, tècnics, pràctics i comercials.
