Werden große französische Fabriken bald über eigene Atomkraftwerke verfügen? Das französische Start-up-Unternehmen Jimmy hat am Montag, den 29. April, offiziell einen Zulassungsantrag für seinen kleinen modularen Reaktor eingereicht. Ziel ist die Wärmeversorgung des Industriekomplexes der Zuckergruppe Cristal Union / Cristanol, die in Bazancourt (Marne) Alkohol und Bioethanol produziert. Diese neuen Akteure nutzen staatliche Anreize zur Entwicklung des Sektors im Rahmen des Programms „France 2030“.
1 Wie funktioniert dieser kleine Kernreaktor?
Die Aufgabe dieses kleinen modularen Reaktors (PRM) besteht darin, Wärme in Form von Dampf mit einer Temperatur von etwa 450 °C bereitzustellen und die derzeitigen Brenner der Anlage zu ersetzen, die mit Gas betrieben werden. Dieses PRM besteht insbesondere aus einem Hochtemperaturreaktor, in dem die Kernspaltung stattfindet. „Das ist eine völlig andere Technologie als die Reaktoren der aktuellen Flotte“erklärt Sébastien Israel, Leiter der neuen Reaktorabteilung am Institut für Strahlenschutz und nukleare Sicherheit (IRSN). „Der Brennstoff besteht aus sogenannten ‚Triso‘-Partikeln: Uranoxid, das mit drei Materialschichten überzogen ist, die Perlen in der Größenordnung von einem Millimeter bilden.“ Diese werden in Graphitblöcke gelegt. Das in den Umwälzpumpen vorhandene Helium leitet die Wärme zu einem Wärmetauscher, an den die Anlage angeschlossen ist.
Dieser 20 Meter hohe Würfel wird direkt auf dem Gelände des Industriekunden installiert. Die Jimmy-Gruppe stellt sicher, dass ihre Anlagen eine Lebensdauer von zwanzig Jahren haben und nach zehn Jahren wieder aufgeladen werden müssen, und dass jeder der Reaktoren dazu beiträgt, die Freisetzung von bis zu 350.000 Tonnen CO2 in die Atmosphäre zu vermeiden. Im Fall des Cristanol-Werks in Bazancourt würde die Leistung des PRM 10 Megawatt betragen, 430-mal weniger als die erwartete Leistung des EPR in Flamanville.
2 Was wissen wir über das französische Start-up Jimmy?
Jimmy Energy ist ein junges Start-up, das 2020 von einem Polytechniker, Antoine Guyot, und einer HEC-Absolventin, Mathilde Grivet, gegründet wurde. Es ist eines von elf „innovativen Kernreaktor“-Projekten, die im Rahmen des Programms „Frankreich 2030“ staatliche Beihilfen erhalten haben. Somit hatte Jimmy von den 130 Millionen Euro, die in diesem Fenster bereitgestellt wurden, profitiert. Darüber hinaus wurden private Investitionen in Höhe von rund zwanzig Millionen Euro getätigt. Diese Module müssen am Standort Creusot (Saône-et-Loire) zusammengebaut werden, wo sich die Industrieplattform der Gruppe befindet. Jimmy hat letzten Monat einen Genehmigungsantrag eingereicht, um dort seine zukünftige Montagewerkstatt zu errichten.
3 Inwiefern stellen diese Reaktoren eine technologische Herausforderung dar?
Kraftstoff stellt immer noch eine industrielle Herausforderung dar. „Große Reaktoren verwenden auf 3 % oder 4 % angereicherte Uran-Brennstäbe, für die es viele Hersteller gibt, darunter das französische Orano.“ (ex-Areva), bemerkt Ludovic Dupin, Informationsdirektor des französischen Kernenergieunternehmens (Sfen). „Aber hier geht es darum, stärker angereicherte Kraftstoffe herzustellen, mit 20 % und in unterschiedlichen Formen.“. Dies erfordert die künftige Schaffung von Lieferketten.
Das IRSN wird insbesondere in die technische Expertise des vorläufigen Sicherheitsberichts eingreifen, wobei der regulatorische Zeitplan bis zu drei Jahre für die Erstellungsgenehmigung vorsieht. „Wir müssen Garantien für den Kraftstoff haben, der derzeit in Frankreich nicht verwendet wird“, erklärt Sébastien Israel vom IRSN. Diese „Triso“-Partikel wurden im Land bereits hergestellt, allerdings nur zu Forschungs- und Entwicklungszwecken. „Wir werden die Qualität und das gute Verhalten dieses Brennstoffs hervorheben, was einen der Eckpfeiler des Sicherheitsnachweises dieses Reaktortyps, auch im Falle eines Unfalls, darstellt.“unterstreicht das IRSN-Framework.
4 Was wird aus den Abfällen dieser Kernreaktoren?
Laut Ludovic Dupin sollen diese Reaktoren der vierten Generation die Menge des Atommülls reduzieren, indem sie mehr Material zurückgewinnen als aktuelle Technologien. Diese Abfälle werden in jedem Fall dem klassischen Kreislauf folgen: geologische Lagerung für hochradioaktive Abfälle und Oberflächenlagerung für schwachradioaktive Abfälle. Es bleibe abzuwarten, wie diese kleinen Einheiten täglich überwacht werden, räumt das Mitglied der französischen Gesellschaft für Kernenergie ein. „Die Frage der Teleoperabilität kleiner Reaktoren ist ein Thema, das in den kommenden Jahren angegangen werden muss.“
5 Welchen Nutzen haben diese kleinen Reaktoren für die französische Industrie?
Wenn wir an Atomkraft denken, denken wir sofort an die Stromerzeugung. Aber diese kleinen Reaktoren werden es bringen „Neue Nutzungsmöglichkeiten zur Dekarbonisierung der Wirtschaft.“Das will Ludovic Dupin glauben. Wir reden nicht viel über die Wärmeerzeugung, obwohl es für die Industrie ein großes Energiewende-Thema ist.“ Chemie, Stahl, Glas, Zement … Die Regierung hat im vergangenen Jahr Verträge mit den fünfzig Industriestandorten unterzeichnet, die am meisten CO2 ausstoßen, damit diese ihre Treibhausgasemissionen bis 2030 um 45 % reduzieren.
6 Wann könnte dieser Minireaktor in Betrieb gehen?
Die Akte wurde am Montag dem Ministerium für ökologischen Wandel vorgelegt, das die Angelegenheit dann an die Behörde für nukleare Sicherheit (ASN) weiterleiten muss. Das von AFP kontaktierte Ministerium bestätigte den Eingang dieser Anfrage. „Die Sicherheitsbehörde wartet auf die Überweisung an das Ministerium“, antwortete die ASN, deren Ermittlungsarbeit mindestens drei Jahre dauern könnte. Jimmy seinerseits strebt die Lieferung eines ersten Reaktors im Jahr 2026 an, räumt dies jedoch ein „Dieser Zeitplan wird von der ASN als ehrgeizig angesehen“das gibt sie an „Von Lieferanten bestätigte Fristen und jüngste Fortschritte bei der Einführung der Anweisung machen es machbar.“
7 Planen andere Unternehmen den Bau von Minireaktoren?
Bisher, erinnert sich AFP, habe die Behörde für nukleare Sicherheit nur mit vier historischen Betreibern zu tun gehabt: EDF, Orano, Framatome und Andra, die Abfallbehörde. Doch immer mehr Player positionieren sich in der PRM-Nische. ASN überwacht derzeit zehn Projekte. Ihrer Meinung nach sind die Leichtwasserreaktoren am ausgereiftesten, insbesondere der Nuward-Prototyp der EDF-Gruppe oder der Calogena-Kessel. Natriumreaktoren und dann Hochtemperaturreaktoren – wie Jimmy – befinden sich in einem Zwischenstadium.
„Nicht alle Spieler verfügen über die gleichen Ressourcen und die gleichen Mittel, sie befinden sich nicht alle auf dem gleichen Entwicklungsstand“, unterstreicht Sébastien Israel von der IRSN-Seite. Ludovic Dupin betont lieber die Ernsthaftigkeit der untersuchten Projekte. „Das heißt nicht, dass die Umstellung auf den industriellen Maßstab für alle funktionieren wird, aber es basiert auf solider Wissenschaft.“
