Jak fungují malé modulární reaktory – a proč je chce Big Tech

Nová úroveň jaderné energie

Po desetiletí znamenala jaderná energie obrovské elektrárny, které stály desítky miliard dolarů a jejichž výstavba trvala deset let i více. Malé modulární reaktory (SMR) mají za cíl tuto rovnici změnit. Tyto kompaktní reaktory generují mezi 10 a 300 megawatty elektřiny – zhruba třetinu nebo méně výkonu konvenčního reaktoru – a jsou navrženy tak, aby hlavní komponenty mohly být vyrobeny v továrně a odeslány na místo určení k montáži.

Koncept není zcela nový. Jaderné ponorky používají kompaktní reaktory již od 50. let 20. století. Civilní snaha o komercializaci SMR se však prudce zrychlila, a to v důsledku dvojího tlaku: změny klimatu a prudce rostoucí poptávky po elektřině z datových center umělé inteligence.

Jak SMR fungují

SMR ve svém jádru fungují na stejném principu jako tradiční jaderné elektrárny: řízené jaderné štěpení rozděluje atomy uranu nebo jiného paliva a uvolňuje teplo. Toto teplo přeměňuje vodu na páru, která roztáčí turbínu a generuje elektřinu. Rozdíl spočívá v konstrukci a měřítku.

Návrhy SMR spadají do několika technologických rodin. Lehkovodní reaktory, jako ty vyvinuté společností NuScale Power, používají stlačenou vodu jako chladivo i moderátor – stejný osvědčený přístup, jaký se používá ve většině stávajících jaderných elektráren, ale zmenšený do modulů, které lze kombinovat. Konstrukce společnosti NuScale skládá až šest 77megawattových modulů uvnitř jednoho zařízení, což operátorům umožňuje škálovat výkon zhruba z 300 na více než 900 megawattů.

Jiné návrhy se od tradice zcela odklánějí. Reaktor Natrium společnosti TerraPower používá jako chladivo místo vody tekutý sodík, spojený se systémem akumulace energie v roztavené soli. To umožňuje elektrárně zvýšit výkon ze 345 megawattů na 500 megawattů během špičkové poptávky – flexibilita, které se konvenční jaderné elektrárny jen těžko vyrovnají. Další koncepty používají vysokoteplotní plyn nebo palivo z roztavené soli, přičemž každý z nich má kompromisy v účinnosti, produkci odpadu a technologické vyspělosti.

Bezpečnostní výhoda

Snad nejvýznamnější inovací v konstrukci SMR je pasivní bezpečnost. Tradiční reaktory se spoléhají na čerpadla, záložní generátory a lidské operátory, kteří udržují jádro chladné během nouzových situací. Mnoho SMR místo toho využívá přirozené fyzikální procesy – gravitaci, konvekci a přirozenou cirkulaci chladiva – k odstavení a ochlazení reaktoru bez jakéhokoli externího napájení nebo lidského zásahu.

Podle Ministerstva energetiky USA se pokročilé návrhy SMR mohou pasivně chladit po dobu několika dní po odstavení. Například reaktor společnosti NuScale se může sám chladit po dobu nejméně sedmi dnů bez elektřiny a bez zásahu operátora. To dramaticky snižuje riziko scénáře roztavení jádra, jako tomu bylo ve Fukušimě nebo Three Mile Island.

Proč Big Tech sází miliardy

Globální snaha o SMR našla nepravděpodobného šampiona: Silicon Valley. Vzhledem k tomu, že modely umělé inteligence jsou stále větší a datová centra spotřebovávají stále více elektřiny, potřebují technologické společnosti spolehlivou energii bez uhlíku po celý den. Solární a větrná energie jsou přerušované; SMR nabízejí koeficient využití nad 90 procent, což znamená, že mohou běžet téměř nepřetržitě.

Společnost Meta podepsala dohody potenciálně v celkové výši více než šesti gigawattů jaderné kapacity – což stačí k napájení zhruba pěti milionů domácností – včetně dohod se společnostmi TerraPower a Oklo, podle Bloomberg. Společnost Microsoft obnovila jednotku v Pennsylvania's Three Mile Island na základě 20leté smlouvy o nákupu energie. Společnosti Google a Amazon také oznámily partnerství v oblasti jaderné energie.

Mezinárodní agentura pro atomovou energii eviduje zhruba 100 návrhů SMR ve vývoji po celém světě, přičemž přibližně 74 aktivních projektů směřuje k výstavbě nebo licencování.

Výzvy, které nás čekají

I přes veškeré nadšení čelí SMR skutečným překážkám. Náklady zůstávají největším otazníkem. První projekty svého druhu nesou kapitálové náklady ve výši 3 000 až 6 000 USD za kilowatt a společnost NuScale zaznamenala nárůst předpokládaných nákladů na výstavbu plánovaného projektu v Idahu o 75 procent, než byl projekt nakonec odložen. Zastánci tvrdí, že tovární výroba a sériová výroba časem sníží náklady, ale to se zatím v praxi neprokázalo.

SMR také stále produkují radioaktivní odpad. Některé studie naznačují, že některé návrhy SMR mohou generovat vyhořelé palivo s vyšší radiotoxicitou na jednotku energie než konvenční reaktory, což komplikuje dlouhodobé skladování. Časové osy licencování zůstávají dlouhé: pouze dva návrhy SMR fungují komerčně kdekoli na světě – ruský plovoucí reaktor KLT-40S a čínský vysokoteplotní plynový reaktor HTR-PM.

Evropská komise v březnu 2026 představila strategii, jak uvést první SMR v Evropě do provozu do začátku 30. let, což signalizuje politickou podporu. Přeměna plánů na fungující elektrárny však bude vyžadovat sladění regulačních orgánů, investorů a komunit – což je proces, který jaderná energie v minulosti jen těžko zvládala.

Překlenovací technologie?

SMR samy o sobě nevyřeší energetickou transformaci. Jejich kombinace bezuhlíkové základní energie, zvýšené bezpečnosti a flexibilního umístění z nich však činí přesvědčivý doplněk obnovitelných zdrojů. Zda tento slib splní, závisí na tom, zda se průmyslu podaří dosáhnout nákladů a harmonogramu – což se jaderné energetice v minulosti podařilo jen zřídka.