Den globala elförbrukningen från datacenter ökar i en mycket snabb takt och överstiger vida många tidigare prognoser, särskilt i samband med den växande efterfrågan på tillämpningar av artificiell intelligens (AI). Detta tvingar datacenter att kontinuerligt uppgradera sin infrastruktur och bearbetningskapacitet för att möta de ständigt ökande kraven på frågor och beräkningar.
Enligt statistik förbrukade datacenter cirka 415 terawattimmar (TWh) el år 2024, vilket motsvarar cirka 1,5 % av den totala globala elförbrukningen. Denna mängd el förväntas öka med i genomsnitt 15 % per år fram till 2030, ungefär fyra gånger snabbare än tillväxttakten för elefterfrågan i andra sektorer.
Kärnkraftverk som använder små modulära reaktorer ses som en lösning för att möta det ständigt ökande energibehovet (Foto: IAEA).
I USA, där teknikföretag planerar att bygga större datacenter för att driva AI-kapplöpningen, kräver detta att man hittar en stabil lösning för att möta energibehovet samtidigt som man säkerställer noll koldioxidutsläpp för att skydda miljön.
Små modulära reaktorer (SMR) kärnkraftverk anses vara en av de mest använda lösningarna på grund av deras fördelar.
Enligt Internationella atomenergiorganet (IAEA) finns det för närvarande mer än 80 SMR-designer och koncept under utveckling globalt, varav majoriteten fortfarande är i ett tidigt skede, med några som anses kunna användas i praktiken inom en snar framtid.
Vad är SMR och hur fungerar det?
Leonel Lagos, som arbetar vid University of Floridas Center for Applied Research (USA), sa att SMR:er befinner sig i en mellanposition mellan traditionella storskaliga kärnreaktorer och mikroreaktorer.
Jämförelse av storlek och kapacitet mellan traditionella kärnkraftverk, SMR och miniatyrkärnreaktorer (Bild: IAEA).
Traditionella kärnkraftverk kan generera över 700 MW el och är byggda på vidsträckta ytor, med reaktorkärnor upp till 10 meter höga. Miniatyrkärnreaktorer är däremot tillräckligt små för att få plats i en fraktcontainer, med en kapacitet på 10 till 20 MW, och kan byggas på mark stor som en fotbollsplan.
SMR kommer att placeras mellan dessa två typer av reaktorer, med en kärna på endast cirka 3 meter i diameter och 6 meter hög, helt byggd på ett område på cirka 20 hektar, och kapabel att generera elektricitet med en kapacitet på cirka 300 MW.
SMR genererar värme genom att klyva tunga atomer och överföra den värmen genom ämnen som vatten, flytande metaller eller smält salt för att skapa ånga som roterar en turbin för att generera elektricitet.
SMR-utvecklare införlivar även passiva säkerhetsfunktioner, som arbetar enligt naturliga fysikaliska principer, som automatiskt stoppar reaktionen utan mänsklig inblandning, vilket avsevärt minskar risken för eller svårighetsgraden av strålningsutsläpp.
SMR innehåller också mindre kärnämne och genererar mindre värme än traditionella kärnreaktorer, vilket innebär en lägre risk för olyckor och strålningsläckor.
En modell av ett kärnkraftverk med en liten modulär reaktor, med modulära komponenter som kan monteras ihop (Bild: NuScale).
Fördelarna med SMR
SMR-anläggningar är utformade för att betjäna områden utan nätåtkomst, avlägsna industriområden eller länder som precis har börjat använda kärnenergi. De kan byggas och tas i drift på bara två till tre år, mycket snabbare än traditionella kärnkraftverk.
Tack vare sin lilla storlek kan SMR tillverkas i moduler i en fabrik och sedan transporteras med lastbil, tåg eller fartyg till installationsplatsen. Den största fördelen med SMR är deras lilla storlek, vilket gör att de kan installeras på platser som är olämpliga för traditionell kärnkraftverkskonstruktion.
MSRs modulära design möjliggör också tillägg av flera moduler för att gradvis öka kapaciteten efter behov. Detta bidrar också till att minska de initiala investeringskostnaderna och förkorta byggtiden.
Ett kärnkraftverk som använder små modulära reaktorer är under uppbyggnad i Kina (Foto: Xinghua).
SMR-anläggningar har längre påfyllningscykler än traditionella kärnkraftverk, vanligtvis vart 3–7:e år istället för 1–2 år. Vissa SMR-konstruktioner kan till och med drivas i upp till 30 år utan påfyllning.
Enligt Internationella atomenergiorganet (IAEA) anses kärnkraft vara en ren energikälla som inte släpper ut några koldioxidutsläpp under kraftproduktionen och spelar en viktig roll i kampen mot klimatförändringarna.
För närvarande driver 30 länder kärnkraftverk, tillsammans med fler än 20 andra länder som överväger att använda kärnenergi för att möta sina växande elbehov, där SMR (solmagnetisk regenerering) utvärderas som en lämplig lösning för många länder.
Världens första kärnkraftverk med liten modulreaktor (SMR), Akademik Lomonosov (beläget i Chukotka-regionen, Ryssland), togs i kommersiell drift i maj 2020 med en kapacitet på 35 MW. För närvarande är många andra SMR-projekt under uppbyggnad eller i licensieringsfasen i Argentina, Kanada, Kina, Sydkorea och USA.
Källa: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/lo-phan-ung-mo-dun-nho-va-bai-toan-dien-nang-trong-ky-nguyen-ai-20251212040847937.htm
Kommentar (0)