Tills nu, att generera kärnkraft har krävt massiva anläggningar omgivna av tunnland byggnader, elektrisk infrastruktur, vägar, parkeringsplatser med mera. Kärnkraftsindustrin försöker ändra den bilden - genom att gå liten.

Ansträngningar att bygga nationens första "avancerade små modulära reaktor, "eller SMR, i Idaho, är på god väg för att den ska fungera i mitten av 2020-talet. Projektet tog ett avgörande steg framåt när företaget bakom det, NuScale, säkerställt en viktig säkerhetscertifiering från Nuclear Regulatory Commission.

Men de första kan vara att producera kraft till 2020 i Kina, Argentina och Ryssland, enligt International Atomic Energy Agency.

Debatten fortsätter om denna teknik är värd att driva, men kärnkraftsindustrin väntar inte på en dom. Inte heller, som energiforskare, tycker jag att det ska. Denna nya generation av mindre och mer tekniskt avancerade reaktorer erbjuder många fördelar, inklusive en löpande linje för produktion, kraftigt reducerade risker för nedsmältning och större flexibilitet när det gäller var de kan placeras, bland andra.

Hur liten är liten?

De flesta små modulära reaktorer som nu pågår varierar mellan 50 megawatt - ungefär tillräckligt med effekt för 60, 000 moderna amerikanska hem - och 200 megawatt. Och det finns konstruktioner för ännu mindre "mini" eller "mikroreaktorer" som genererar så få som 4 megawatt.

I kontrast, kärnreaktorer i full storlek som byggs idag kommer att generera cirka 1, 000-1, 600 megawatt el, även om många byggdes före 1990, inklusive över hälften av de 99 reaktorer som nu verkar i USA, är mindre än detta.

Men små kärnreaktorer är faktiskt inte nya. Indien har mest, med 18 reaktorer med en kapacitet mellan 90 och 220 megawatt, som byggdes mellan 1981 och 2011.

USA., Ryssland, Kina, Indien, Frankrike och Storbritannien driver hundratals atomubåtar och hangarfartyg. Ryssland har dussintals kärnkraftsdrivna isbrytare som kryssar runt Arktis, och dess första flytande kärnkraftverk har slutförts och kommer att distribueras 2019 nära staden Pevek i östra Sibirien.

Den sibiriska fabriken kommer att ersätta fyra reaktorer på 12 megawatt som sovjeterna byggde på 1970-talet för att driva en avlägsen stad och ett administrativt centrum, samt gruv- och oljeborrningsverksamhet.

Även om reaktorerna kommer att vara små, de kan fungera vid mycket större kraftverk med flera reaktorer. NuScale, till exempel, vill installera 12 reaktorer på sin första Idaho -webbplats. Baserat på företagets senaste prognoser, den kommer att ha en total kapacitet på 720 megawatt.

En global trend

Privata och statliga företag försöker bygga dessa små kraftverk i ett dussin länder hittills, inklusive USA och U.K.

Frankrike, som får tre fjärdedelar av sin el från kärnkraft, och Kanada kan snart gå med i striden.

Detta globala intresse för små modulära reaktorer kommer eftersom fler standardkärnreaktorer avvecklas än under uppbyggnad.

Några fördelar

Förespråkarna för dessa avancerade små modulära reaktorer säger att de kommer att vara lättare att bygga och mer flexibla när det gäller var de kan placeras än den större sorten. Ordet "modulärt" avser hur de kommer att byggas i fabriksliknande inställningar, redo att transportera antingen helt monterade eller i lätt anslutna delar med lastbil, järnväg eller hav.

Dessa reaktorer kan potentiellt driva byar på landsbygden, industriella plantor, bergsområden och militärbaser, liksom stadsdelar och hamnar. Små modulära reaktorer kan också vara praktiska för industriella ändamål.

Små modulära reaktorer kommer att skilja sig från de mindre reaktorer som redan används på grund av deras nya teknik. Dessa framsteg är avsedda att göra det mindre troligt eller till och med omöjligt för dem att smälta eller explodera, som hände under Japans Fukushima -katastrof.

Kraftverken där dessa små reaktorer kommer att ha kommer att ha ytterligare skydd mot sabotage och stöld av radioaktivt material. Till exempel, de kan vara utrustade med kylsystem som fortsätter att fungera även om inga operatörer är närvarande och all elektrisk ström går förlorad. I många fall, hela reaktorn och ånggenererande utrustning kommer att ligga under marken för att skydda dessa anläggningar under naturkatastrofer som jordbävningen och tsunamier som fick tre Fukushima Daiichi-reaktorer att smälta ner.

Som förnybar energi, kärnkraft släpper inte ut kol. Och jämfört med vind- och solkraft, som är intermittenta källor, eller vattenkraft, som påverkas av säsongsförändringar och torka, den fungerar hela tiden och har ett mycket mindre fotavtryck.

Som ett resultat, små modulära reaktorer skulle kunna kopplas ihop med förnybara källor som ersättning för koleldade eller naturgasanläggningar. Ändå måste de förmodligen konkurrera med avancerade energilagringssystem för den marknaden.

Oro och kostnader

Oavsett om dessa fördelar förverkligas, självklart, återstår att se när dessa reaktorer är utplacerade. Vissa experter är skeptiska till branschens löften och förväntningar.

Även om små modulära reaktorer är konstruerade för att producera mindre radioaktivt avfall än standard, större reaktorer för samma mängd kraft, frågan om var man ska kasta kärnavfall på ett säkert sätt är fortfarande olöst.

Små modulära reaktorer står inför andra utmaningar, några av deras egna tillverkning.

Stort intresse för den potentiella globala marknaden har fått många företag att föreslå sina egna individuella reaktordesigner. Enligt min åsikt, det finns redan för många versioner. Inom kort, en skakning kommer att inträffa.

Och, särskilt i USA, Det finns för närvarande ingen klarhet om hur lång tid som krävs för att licensiera nya reaktordesigner som saknar kommersiella meriter - vilket skapar en hel del osäkerhet i lagstiftningen.

Det är också oklart vad liten modulär reaktorgenererad effekt kommer att kosta. Så kommer det förmodligen att förbli i åtminstone de kommande 10 till 15 åren, tills några konstruktioner faktiskt byggs och fungerar.

Vissa experter förutser små modulära reaktorer som pencilerar ut på nivåer som kan vara högre än för reaktorer i full storlek som i allmänhet kostar mer att bygga och driva än andra alternativ, som naturgas, för samma makt. NuScale, dock, förutspår att dess SMR kommer att vara mer konkurrenskraftiga än vad det gäller deras kostnad.

Och vissa observatörer fruktar att reaktorägare kan skära hörn för att minska kostnaderna, äventyra säkerheten eller säkerheten.

Även om deras kostnader är oklara och deras fördelar i förhållande till andra energival är fortfarande obevisade, Jag tror dessa små reaktorer, som koldioxidkällor, behövs för att lösa vår tids energiutmaningar. Och resten av världen verkar redo att prova dem med eller utan USA

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.