Het wereldwijde energieverbruik van datacenters neemt in een zeer snel tempo toe, veel sneller dan eerder werd voorspeld, met name door de groeiende vraag naar toepassingen voor kunstmatige intelligentie (AI). Dit dwingt datacenters ertoe hun infrastructuur en verwerkingscapaciteit continu te upgraden om te voldoen aan de steeds toenemende vraag naar query's en berekeningen.
Volgens statistieken verbruikten datacenters in 2024 ongeveer 415 terawattuur (TWh) elektriciteit, wat overeenkomt met ongeveer 1,5% van het totale wereldwijde elektriciteitsverbruik. Naar verwachting zal deze hoeveelheid elektriciteit tot 2030 gemiddeld met 15% per jaar toenemen, ongeveer vier keer sneller dan de groei van de elektriciteitsvraag in andere sectoren.
Kerncentrales die gebruikmaken van kleine modulaire reactoren worden gezien als een oplossing om te voldoen aan de steeds toenemende energievraag (Foto: IAEA).
In de VS, waar technologiebedrijven plannen maken om grotere datacenters te bouwen ter ondersteuning van de AI-wedloop, is het essentieel om een stabiele oplossing te vinden die aan de energievraag voldoet en tegelijkertijd zorgt voor nul CO2-uitstoot ter bescherming van het milieu.
Kerncentrales met kleine modulaire reactoren (SMR's) worden vanwege hun voordelen beschouwd als een van de meest gebruikte oplossingen.
Volgens het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) zijn er momenteel wereldwijd meer dan 80 ontwerpen en concepten voor kleine modulaire reactoren (SMR's) in ontwikkeling, waarvan de meeste zich nog in een vroeg stadium bevinden. Een paar daarvan worden als haalbaar beschouwd voor praktische inzet in de nabije toekomst.
Wat is SMR en hoe werkt het?
Leonel Lagos, werkzaam bij het Center for Applied Research van de Universiteit van Florida (VS), zei dat SMR's zich in een tussenpositie bevinden tussen traditionele grootschalige kernreactoren en microreactoren.
Vergelijking van de omvang en capaciteit van traditionele kerncentrales, SMR's en miniatuurkernreactoren (Afbeelding: IAEA).
Traditionele kerncentrales kunnen meer dan 700 MW elektriciteit opwekken en worden gebouwd op enorme terreinen, met reactorkernen tot wel 10 meter hoog. Miniatuurkernreactoren daarentegen zijn klein genoeg om in een zeecontainer te passen, hebben een capaciteit van 10 tot 20 MW en kunnen worden gebouwd op een stuk grond ter grootte van een voetbalveld.
De SMR komt tussen deze twee typen reactoren in te staan, met een kern van slechts ongeveer 3 meter in diameter en 6 meter hoog, volledig gebouwd op een terrein van ongeveer 20 hectare, en in staat om elektriciteit te genereren met een capaciteit van ongeveer 300 MW.
SMR's genereren warmte door zware atomen te splijten en die warmte via stoffen zoals water, vloeibare metalen of gesmolten zout over te dragen om stoom te creëren die een turbine aandrijft om elektriciteit op te wekken.
SMR-ontwikkelaars integreren ook passieve veiligheidsvoorzieningen, gebaseerd op natuurlijke fysische principes, die de reactie automatisch stoppen zonder menselijke tussenkomst, waardoor het risico op of de ernst van stralingslekken aanzienlijk wordt verminderd.
SMR's bevatten ook minder nucleair materiaal en genereren minder warmte dan traditionele kernreactoren, waardoor het risico op ongelukken en stralingslekken lager is.
Een model van een kerncentrale met een kleine modulaire reactor, bestaande uit modulaire componenten die in elkaar gezet kunnen worden (Afbeelding: NuScale).
De voordelen van SMR
SMR's zijn ontworpen voor gebieden zonder netaansluiting, afgelegen industriële zones of landen die net beginnen met het gebruik van kernenergie. Ze kunnen in slechts twee tot drie jaar worden gebouwd en in gebruik genomen, veel sneller dan traditionele kerncentrales.
Dankzij hun kleine formaat kunnen SMR's in modules in een fabriek worden geproduceerd en vervolgens per vrachtwagen, trein of schip naar de installatielocatie worden vervoerd. Het grootste voordeel van SMR's is hun kleine formaat, waardoor ze kunnen worden geïnstalleerd op locaties die ongeschikt zijn voor de bouw van traditionele kerncentrales.
Het modulaire ontwerp van MSR maakt het ook mogelijk om meerdere modules toe te voegen om de capaciteit geleidelijk te vergroten, naar behoefte. Dit helpt tevens om de initiële investeringskosten te verlagen en de bouwtijd te verkorten.
In China wordt een kerncentrale gebouwd die gebruikmaakt van kleine modulaire reactortechnologie (Foto: Xinghua).
SMR's hebben langere brandstofwisselcycli dan traditionele kerncentrales, doorgaans elke 3-7 jaar in plaats van 1-2 jaar. Sommige SMR-ontwerpen kunnen zelfs tot 30 jaar functioneren zonder brandstofwissel.
Volgens het Internationaal Atoomenergieagentschap (IAEA) wordt kernenergie beschouwd als een schone energiebron, die tijdens de energieopwekking geen koolstof uitstoot en een belangrijke rol speelt in de strijd tegen klimaatverandering.
Momenteel hebben 30 landen kerncentrales in bedrijf, en meer dan 20 andere landen overwegen kernenergie te gebruiken om in hun groeiende elektriciteitsbehoefte te voorzien. SMR (Solar-Magnetic Regeneration) wordt in veel landen als een geschikte oplossing beschouwd.
De Akademik Lomonosov-kerncentrale (gelegen in de regio Tsjoekotka, Rusland) was 's werelds eerste kleine modulaire reactor (SMR) en is in mei 2020 commercieel in gebruik genomen met een capaciteit van 35 MW. Momenteel zijn er vele andere SMR-projecten in aanbouw of in de vergunningsfase in Argentinië, Canada, China, Zuid-Korea en de Verenigde Staten.
Bron: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/lo-phan-ung-mo-dun-nho-va-bai-toan-dien-nang-trong-ky-nguyen-ai-20251212040847937.htm
Reactie (0)