211service.com
Drošāka kodolenerģija par pusi lētāk
Transatomiskais spēks MIT spinoff izstrādā kodolreaktoru, kas, pēc tās aplēsēm, uz pusi samazinās kopējās atomelektrostacijas izmaksas. Tas ir atjaunināts izkausētā sāls reaktors, kas ir ļoti izturīgs pret kušanu. Izkausētā sāls reaktori tika demonstrēti 1960. gados Oak Ridge National Lab, kur viens testa reaktors darbojās sešus gadus, bet tehnoloģija netika izmantota komerciāli.
Jaunais reaktora dizains, kas līdz šim pastāv tikai uz papīra, savam izmēram ražo 20 reizes vairāk jaudas nekā Oak Ridge tehnoloģija. Tas nozīmē, ka salīdzinoši mazus, taču jaudīgus reaktorus varētu būvēt lētāk rūpnīcās un nosūtīt pa dzelzceļu, nevis būvēt uz vietas kā tradicionālos. Transatomic arī mainīja sākotnējo izkausētā sāls dizainu, lai ļautu tam darboties ar kodolatkritumiem.
Augstās izmaksas kopā ar bažām par drošību un atkritumu apglabāšanu lielā mērā ir apturējušas jaunu atomelektrostaciju celtniecību ASV un citur (lai gan būvniecība turpinās dažās valstīs, tostarp Ķīnā). Japāna un Vācija pat slēdza esošās rūpnīcas pēc Fukušimas avārijas pirms diviem gadiem (skatiet Japānas ekonomikas problēmas, kas veicina atgriešanos pie kodolenerģijas un mazajiem kodolieročiem). Vairāki uzņēmumi cenšas risināt izmaksu problēmu, izstrādājot mazus moduļu reaktorus, kurus var uzbūvēt rūpnīcās. Taču tie parasti aprobežojas ar 200 megavatu jaudas ražošanu, savukārt parastie reaktori ražo vairāk nekā 1000 megavatu.
Transatomic saka, ka tas var sadalīt atšķirību, uzbūvējot 500 megavatu spēkstaciju, kas nodrošina dažus izmaksu ietaupījumus, kas saistīti ar mazāku reaktoru projektiem. Tā lēš, ka uz šāda reaktora bāzes tas var uzbūvēt staciju par 1,7 miljardiem ASV dolāru, kas ir aptuveni puse no pašreizējo iekārtu izmaksām uz vienu megavatu. Uzņēmums ir piesaistījis 1 miljonu USD sākuma finansējumu, tostarp dažus no Reja Rotroka, riska kapitāla firmas Venrock partnera. Lai gan tās līdzdibinātāji Marks Masijs un Leslijs Devans joprojām ir MIT doktora grāda kandidāti, dizains ir piesaistījis dažus izcilākos padomdevējus, tostarp Reģisu Matziju, bijušo lielākās atomelektrostaciju piegādātāja Westinghouse Electric CTO un Ričards Lesters MIT kodoltehnikas nodaļas vadītājs.
Paredzams, ka jaunais reaktors ietaupīs naudu ne tikai tāpēc, ka to var būvēt rūpnīcā, nevis uz vietas, bet arī tāpēc, ka tam ir pievienoti drošības elementi, kas varētu samazināt tērauda un betona daudzumu, kas nepieciešams, lai aizsargātos pret negadījumiem, un tāpēc, ka tas darbojas plkst. atmosfēras spiediens, nevis augstais spiediens, kas nepieciešams parastajos reaktoros.
Parastā atomelektrostacija tiek atdzesēta ar ūdeni, kas vārās temperatūrā, kas ir daudz zemāka par 2000 °C degvielas granulas kodolā. Pat pēc reaktora izslēgšanas tas ir nepārtraukti jāatdzesē, sūknējot ūdeni. Nespēja to izdarīt ir tas, kas izraisīja problēmas Fukušimā: ūdeņraža sprādzienus, radiācijas izdalīšanos un, visbeidzot, sabrukšanu.
Izkausētā sāls izmantošana kā dzesēšanas šķidrums atrisina dažas no šīm problēmām. Sāls, kas ir sajaukta ar degvielu, viršanas temperatūra ir ievērojami augstāka par degvielas temperatūru. Reaktoram ir iebūvēts termostats — ja tas sāk uzkarst, sāls izplešas, izkliedējot degvielu un palēninot reakcijas. Tas dod maisījumam iespēju atdzist. Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā izkūst aizbāznis reaktora apakšā un degviela un sāls ieplūst turēšanas tvertnē, kur degviela izkliedējas pietiekami daudz, lai reakcijas apstātos. Pēc tam sāls atdziest un sacietē, iekapsulējot radioaktīvos materiālus. Tas ir drošs ešanai, saka Devans, uzņēmuma galvenais zinātnes darbinieks. Ja pazūd elektrība, pat ja uz vietas nav operatoru, kas pavilktu sviras, tas apstāsies ar krastu.
Jaunais dizains uzlabo sākotnējo izkausētā sāls reaktoru, mainot iekšējo ģeometriju un izmantojot dažādus materiālus. Transatomic daudzas dizaina detaļas patur sev, taču viena izmaiņa ietver grafīta, kas veidoja 90 procentus no Oak Ridge reaktora tilpuma, likvidēšanu. Uzņēmums ir arī mainījis apstākļus reaktorā, lai ražotu ātrākus neitronus, kas ļauj sadedzināt lielāko daļu materiāla, kas parasti tiek izmests kā atkritumi. Parastais reaktors saražo aptuveni 20 tonnas augsta radioaktivitātes līmeņa atkritumu gadā, un šis materiāls ir jāuzglabā 100 000 gadu. 500 megavatu Transatomic reaktors gadā saražos tikai četrus kilogramus šādu atkritumu, kā arī 250 kilogramus atkritumu, kas jāuzglabā dažus simtus gadu.
Jaunā reaktora laišana tirgū būs izaicinājums. Lai gan izkausētā sāls reaktora pamatideja ir demonstrēta, Kodolenerģijas regulēšanas komisijas sertifikācijas process ir izveidots ap vieglā ūdens reaktoriem. Uzņēmumam būs nepieciešams NRC, lai izstrādātu jaunus noteikumus, jo īpaši tāpēc, ka komisijai ir jāparaksta ideja izmantot mazāk tērauda un betona, ja konstrukcijas drošības elementi var radīt reālus ietaupījumus.
NRC pārstāvis Skots Bērnels saka, ka komisija ir informēta par Transatomic koncepciju, taču projekti vēl nav iesniegti pārskatīšanai. Viņš saka, ka nākamajos gados NRC koncentrēsies uz konvencionālāku mazo modulāro reaktoru konstrukciju sertificēšanu. Viņš saka, ka Transatomic sertifikācijas process prasīs vismaz piecus gadus, tiklīdz uzņēmums iesniegs detalizētu projektu, un papildu pārbaude būs nepieciešama īpaši jautājumiem, kas saistīti ar degvielas un atkritumu apsaimniekošanu.
Pats detalizēts inženiertehniskais projekts var būt pēc gadiem. Uzņēmuma nākamais solis ir piesaistīt USD 5 miljonus, lai veiktu piecus eksperimentus, lai palīdzētu apstiprināt pamata dizainu. Rass Vilkokss, Transatomic izpilddirektors un bijušais E Ink izpilddirektors, lēš, ka prototipa reaktora izveide prasīs astoņus gadus, un tas izmaksās 200 miljonus ASV dolāru. Viņš saka, ka tas ir mazāk laika, nekā investoriem vajadzēja, lai gūtu atdevi no E Ink, kas tika iegūta par 450 miljoniem USD 13 gadus pēc pirmajiem ieguldījumiem uzņēmumā.
Lai gan investoriem var paiet vairāk nekā desmit gadi, lai gūtu peļņu, riska finansēšana nav izslēgta, saka Rejs Rotroks. Bet viņš saka, ka uzņēmums saskarsies ar daudziem izaicinājumiem. Viņš saka, ka tehnoloģija mani netraucē. Man ir pārliecība par cilvēkiem. Novēlu, lai kāds šo lietu uzbūvētu, jo domāju, ka tā izdotos. Visi citi faktori padara to biedējošu.
Uzņēmuma lielākais izaicinājums varētu nākt no Ķīnas, kas piecu gadu laikā iegulda 350 miljonus USD, lai izstrādātu savus kausētā sāls reaktorus. Tā plāno līdz 2020. gadam uzbūvēt divu megavatu testa reaktoru.