Ingineria fascinantă a zilelor noastre: această navă este cea mai nordică centrală electrică nucleară din lume

De mai multe ori în ultimele luni am vorbit despre necesitatea tot mai mare de a ne gândi la surse de electricitate ale viitorului, în lumina popularizării tot mai intense a automobilelor electrice şi a cererii tot mare de electricitate care vine inevitabil odată cu această popularitate. Dar, omenirea va avea nevoie în general de mai multă electricitate, şi e crucial ca acest surplus să fie unul cu minime emisii. Mai mult ca atât, e la fel de crucial să începem a înlocui sursele actuale de electricitate cu altele mai sustenabile. Aşadar, am vorbit despre exemplul primei staţii eoliene flotante din Scoţia, apoi am vorbit despre soluţia finlandeză pentru cea mai mare problemă a energiei nucleare, deşeurile, în contextul în care energia nucleară este, în esenţă, cea care exclude cu adevărat emisiile de CO2 din procesul său tehnologic şi este cea care nu variază în funcţie de condiţiile de lumină şi vânt. Astăzi, însă, vorbim de o soluţie care s-a născut de multă vreme în mintea inginerilor, într-o formă mai simplistă, şi abia în zilele noastre a ajuns la scara necesară, pentru beneficiul civil. Vorbim despre singura navă din lume, ce operează începând din 2020 încoace în rol de staţie nucleară plutitoare, tot ea având statutul de cea mai nordică centrală electrică nucleară din lume!

Aşadar, vorbim de o navă imensă, care are două reactoare nucleare la bord şi e concepută nu pentru a naviga în permanenţă, ci pentru a staţiona mai mult într-un singur punct, operând acolo ca o centrală nucleară de capacitate mică. Nava poartă numele de Akademik Lomonosov şi a fost construită între anii 2007 şi 2019, iar din iunie 2020 şi-a început activitatea operaţională în portul de lângă oraşul Pevek din Rusia, situat la latitudine nordică de 69 grade şi 42 minute, din regiunea Chukotka.

Oraşul este şi cel mai nordic din Rusia, dar şi unul din cele mai izolate. La el se poate ajunge doar pe cale maritimă sau aeriană, şi doar în timpul iernii folosind drumurile din tundra îngheţată, dar distanţele până la cele mai apropiate localităţi mai mare ca el sunt de sute de kilometri. Până acum, oraşul îşi asigura căldura şi electricitatea printr-o centrală cu cărbune, făcând uz de faptul că în regiune există mai multe mine. Dar, zăpada neagră de la praful de cărbune era o normalitate pe aici şi, în general, oraşul era unul ce se zbătea într-o agonie în ultimii ani, reducându-şi populaţia de la aproape 20 mii în anii săi de glorie până la sub 5 mii acum câţiva ani. Poziţia sa, însă, e strategică pentru căile maritime ale nordului, fiind cel mai estic port în căile de navigaţie arctice, tot mai folosite de Rusia drept cale mai scurtă spre Asia. Prin urmare, şi amplasarea primei nave cu rol de centrală termoelectrică a fost mai mult un pas strategic de revigorare a oraşului. Nava în sine, însă, e o mostră de inginerie fascinantă a zilelor noastre.

Foto: Orăşelul Pevek în prezent, viziune de sus

Ideea de a avea o centrală nucleară plutitoare, pe care s-o poţi muta dubă bunul plac, nu e una absolut nouă. SUA a fost prima ţară care a construit o asemenea navă, cu un reactor cu capacitate de 10 MW, construcţia începând încă în anul 1963 după o idee a inginerilor ce data încă din anul 1954, şi fiind finalizată în 1967. Nava se numea MH-1A, dar era mai cunoscută cu numele de Sturgis, şi aparţinea armatei SUA, fiind pusă în operare în strâmtoarea Panama. A funcţionat, însă, numai din 1968 până în 1975, la jumătate de capacitate, cu costuri uriaşe şi puţină utilitate, întrucât Panama îşi asigurase alte surse de energie. A staţionat fără rost după aia până în 2014, când a fost casată, procesul durând până în 2019.

Foto: Nava americană MH-1A, numită şi Sturgis, cea care a implementat pentru prima dată în istorie ideea

Inginerii din Rusia, însă, au dezvoltat părţile bune ale acelei idei originale şi le-au conturat într-un tip nou de nave cu rol de centrale nucleare, care ar putea asigura electricitate curată în zone greu accesibile. Datorită faptului că s-a mers pe ideea multiplicării şi scalării, costul per unitate va fi mai mic, iar însăşi nava are parametri mai moderni, care o fac mai eficientă şi mai interesantă.

Foto: Nava Akademik Lomonosov, detaşată în portul Pevek

Astfel, Akademik Lomonosov e deocamdată prima construită şi operaţională dintr-o listă de cel puţin 7-9 asemenea nave care vor urma, a doua fiind deja în proces de construcţie. Akademik Lomonosov are două reactoare nucleară la bord, care pot produce până la 70 MW de electricitate, câte 35 MW fiecare. Teoretic, o asemenea putere poate fi suficientă pentru a asigura alimenta un oraş cu 200,000 locuitori sau chiar un oraş mult mai mare la ore de solicitare mai mică. Aceste cifre, totuşi, corespund unor reactoare de mici capacităţi în lumea energiei nucleare, aşa cum se şi declară nava. Pentru comparaţie, centrala nucleară de la Cernavodă are o capacitate de 1,300 MW, iar majoritatea centralelor moderne au capacităţi cuprinde între 1,600 şi 3,800 MW.

Foto: Reactoarele din interiorul navei Akademek Lomonosov

Însă, pentru un oraş mic precum Pevek, puterea generată de Akademik Lomonosov e mai mult decât suficientă. De fapt, reactoarele lucrează în prezent la capacitate de 64 MW, iar electricitatea livrată oraşului asigură atât lumina în case, cât şi căldura în calorifere, printr-o centrală ce foloseşte această energie. De asemenea, ea alimentează şi minele din apropiere prin reţeaua electrică, iar comparând parametrii spuşi şi nespuşi, se pare că există şi o rezervă de capacitate încă nefolosită, care ar putea fi utilizată la planuri de viitor, or, în regiune au existat cândva şi mine de uraniu, care fuseseră închise după destrămarea URSS. În oraş a fost lăsată în funcţiune şi centrala pe cărbune, dar aceasta lucrează acum la capacitate simbolică, fiind menţinută pentru perioadele când nava ar putea pleca pentru deserviri tehnice. De fapt, o asemenea centrală nucleară flotantă are nevoie de a fi alimentată o dată la 3 ani, iar o dată la 12 ani e prevăzut ca ea să se deplaseze spre uzina producătoare, pentru o mentenanţă tehnică mai amplă, după care să revină în locul unde e detaşată. La fiecare 3 ani, când se alimentează, centrala înlocuieşte arderea a peste 200,000 tone metrice de cărbune, care ar trebui ars pentru a produce aceeaşi energie.

Foto: Aşa se racordează centrala electrică nucleară flotantă la reţeaua oraşului

E interesant că nava poate îndeplini şi funcţia de staţie de desalinizare pentru oraş, livrând apă potabilă. O asemenea navă are nevoie de 69 de oameni pentru a fi operată, dar în prezent există şi personal auxiliar pentru funcţii adiacente, numărul de oameni implicaţi direct şi indirect în proiect fiind de circa 400.

Cel mai fascinant, însă, e însăşi conceptul unor asemenea nave de 144 metri lungime, care pot fi teoretic detaşate oriunde în lume, furnizând energie electrică nucleară, cu zero emisii, pentru un întreg oraş. Necesităţile curente au dictat două reactoare cu putere totală de 70 MW, iar asta e deja de 7 ori mai mult decât capacitatea de jumătate de secol în urmă, a primei asemenea idei. Prin urmare, cel puţin teoretic, capacitatea ar putea fi şi mai mult crescută la viitoare iteraţii. Rolul acestor centrale nucleare plutitoare nu este, fireşte, să înlocuiască staţiile terestre de mare capacitate, ci mai degrabă să scutească oraşele izolate de necesitatea miilor de kilometri de linii prin locuri pustii sau de necesitatea producţiei locale a electricităţii prin metode poluante şi dăunătoare pentru mediu şi viaţă. Şi, fireşte, există şi ţinte economice şi strategice, or, o asemenea navă poate furniza surplusul major de energie necesară oricărui proiect major de dezvoltare, fără vreun impact asupra mediului din jur. Bineînţeles, ca orice centrală nucleară, securitatea operării ei e primordială, dar asta e valabil peste tot în lume. Astăzi, însă, această navă de lângă oraşul Pevek din Rusia este singura centrală nucleară plutitoare din lume şi tot ea, după cum spuneam, este cea mai nordică centrală nucleară din prezent, doar că stă pe ape, la bordul unei nave!