Die Suche nach einer Alternative für fossile Brennstoffe geht weiter. Die Kernenergie ist eine der effizientesten, skalierbarsten und praktischsten Alternativen zu fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdgas, aber ihre Geschichte hat sie beeinträchtigt. möglicherweise guter Name .
Während "Kernkraft" wie eine Technologie erscheint, handelt es sich tatsächlich um eine Zusammenführung von Technologien, die in verschiedenen Reaktoren und Prozessen eingesetzt werden, einige effizienter, andere skalierbarer. Es gibt nicht nur eine Art von Kernreaktor oder nur eine Möglichkeit, Kernkraft zu nutzenEnergie. Tatsächlich gibt es 10 bis Hunderte verschiedener Reaktorkonstruktionen, die theoretisch die öffentliche Wahrnehmung der Energiequelle verändern könnten.
In den USA führt das US-Energieministerium das sogenannte Advanced Reactor Demonstration Program ARDP durch. Mit diesem Programm kann das Land sicherstellen, dass es weltweit auf dem neuesten Stand der Kernenergietechnologien bleibt, indem es Unternehmen dazu anregt, das zu beschleunigenDemonstration von fortschrittliche Reaktoren durch kostenbeteiligte Partnerschaften mit der US-Industrie
Die Programmleiter haben kürzlich 5 neue Kernreaktortypen angekündigt, die sie finanzieren und genauer untersuchen möchten.
Sie reichen von kleinen modularen Reaktoren bis zu hocheffizienten Reaktoren mit geschmolzenem Salz. Laut US DOE haben alle das Potenzial, auf dem globalen Energiemarkt zu konkurrieren, sobald sie untersucht und ausreichend skaliert wurden.
Überblick über die neuen Reaktordesigns
Insbesondere wurden dem ARDP-Programm kürzlich zusätzliche 30 Millionen US-Dollar für die Verteilung an einige der Unternehmen zuerkannt, die es bereits für die Teilnahme an seinem Programm ausgewählt hatte, um ihnen zu helfen, ihre Reaktoren bis 2030 zu genehmigen.
Das Geld wird von den Unternehmen verwendet, um die "technischen, betrieblichen und lizenzrechtlichen Herausforderungen zu bewältigen, mit denen sie derzeit konfrontiert sind", mit dem Ziel, das Entwicklungsrisiko dieser Unternehmen aufgrund ihres Mangels zu verringern. Infrastruktur, Einrichtungen und Computermodelle, die erforderlich sind, um die Daten zu sammeln, die erforderlich sind, um der US-amerikanischen Nuclear Regulatory Commission NRC zu beweisen, dass ihre Reaktoren wie geplant funktionieren.
Die zusätzlichen Mittel werden bereitgestellt, "um die Technologiebereitschaft zu verbessern und sie für zukünftige Demonstrationen und den eventuellen Einsatz vorzubereiten", so Alice Caponiti, stellvertretende stellvertretende Sekretärin für Reaktorflotte und fortgeschrittenen Reaktoreinsatz.
Schauen Sie sich die 5 verschiedenen an Reaktor d Entwürfe des Energieministeriums geben einen Überblick darüber, wohin die Zukunft der Kernenergie führen wird.
BWXT Advanced Nuclear Reactor
BWX Technologies ist eines der Unternehmen, das im Rahmen des ARDP-Programms an neuen Reaktortechnologien für die US-Regierung arbeitet. Insbesondere entwickeln sie Mikroreaktoren, die leicht in netzfernen und abgelegenen Gebieten transportiert und betrieben werden können. Stellen Sie sich einen winzigen tragbaren Kernreaktor vordas kann herumgeschleppt werden, um Großprojekte anzutreiben.
Der Reaktor soll erst in den 2030er Jahren fertiggestellt werden, aber das Design verwendet ein Hochtemperatur-Gasdesign und einen Urannitrid-Brennstoffkern, um geschätzte 50 Megawatt Wärmeenergie zu erzeugen.
VERBINDUNG: WIE SCHMELZENDE SALZREAKTOREN ZUM NÄCHSTEN ENERGIEPRODUKTIONSRAUM FÜHREN KÖNNTEN
BWX arbeitet derzeit gemeinsam mit dem Idaho National Laboratory und dem Oak Ridge National Laboratory am Reaktor.
BWX Technologies entwickelt nicht nur diesen einen Reaktor, sondern arbeitet auch an der Optimierung des Kernbrennstoffs, damit die Kosten für Kernreaktoren sinken können. Diese neue Brennstofftechnologie soll auch anderen Kernreaktorkonstruktionen helfen.
eVinci Mikroreaktor
Dieser nächste Mikroreaktor scheint direkt aus einer Science-Fiction-Bewegung herausgezogen worden zu sein. Der von der Westinghouse Electric Company entwickelte eVinci-Mikroreaktor hat etwa die Größe eines Versandbehälters und kann 15 Megawatt Wärmeenergie erzeugen. Er kann eingerichtet werdenin weniger als 30 Tagen und mit minimaler Strahlung. Schauen Sie sich das kurze Werbevideo für den Reaktor unten an und treten Sie in die Zukunft.
Im Rahmen dieser neuen Finanzierung durch das Energieministerium wird Westinghouse mit dem Los Alamos National Laboratory, INL und der Texas A & M University zusammenarbeiten, um alle erforderlichen Komponenten für die Entwicklung einer Demonstrationseinheit des Mikroreaktors herzustellen. Ziel istbis 2024 einen funktionierenden Prototyp zu haben, dessen Produkt bis Ende des Jahrzehnts vollständig kommerziell skalierbar sein wird.
Hermes-Testreaktor im reduzierten Maßstab
Der Hermes-Reaktor ist kein neues Design, sondern eine verkleinerte Version des bestehenden kommerziellen Reaktors von Kairos Power. Insbesondere wird der KP-FHR-Reaktor für dieses Projekt verkleinert, um 140 Megawatt Wärmeenergie zu erzeugen.
Von allen Kernreaktoren im Rahmen dieser Neuentwicklung ist dieser Reaktor möglicherweise am schnellsten im Handel erhältlich und soll bis 2026 kommerziell betriebsbereit sein.
Holtec SMR-160 Reaktor
Der SMR-160-Reaktor ist der größte auf dieser Liste von fünf zukünftigen Technologien in Bezug auf Megawatt. Das US-Unternehmen Holtec arbeitet mit mehreren Branchenkollegen zusammen, darunter Mitsubishi Electric Power Products und INL, um einen kleinen modularen Leichtwasserreaktor zu entwickelnkann 160 Megawatt erzeugen.
Der kleine Reaktor kann auch angepasst werden um luftgekühlte Kondensatoren auf der Sekundärseite zu verwenden, damit sie im trockensten verwendet werden können Regionen der Welt. Das Design könnte auch als skalierbare Alternative zu einer dauerhafteren nuklearen Infrastruktur dienen.
Sobald der Prototyp entwickelt ist, plant das Unternehmen, ihn am Oyster Creek in New Jersey auszustellen.
Reaktor für geschmolzenes Chlorid
Schließlich untersucht Southern Company auch die Entwicklung eines kleinen Kernreaktors, der auf der Reaktortechnologie für geschmolzenes Chlorid basiert. Schnelle Reaktoren für geschmolzenes Chlorid oder MCFR können kommerziell skaliert werden und funktionieren gleichzeitig mit einer Reihe von Brennstoffquellen, einschließlich abgebrannter Brennelemente ausBestehende Kernreaktoren. Salzschmelze-Reaktoren als Ganzes bieten gegenüber herkömmlichen Reaktoren erhebliche Vorteile, was ich in meinem anderen Beitrag zum Thema hier ausführlich besprochen habe.
Ziel des Southern Company-Projekts ist die Entwicklung des weltweit ersten Fast-Spectrum-Salzreaktors, der Wärme effizient überträgt und sogar zur Wärmespeicherung genutzt werden kann. Das mit dem Reaktor für geschmolzenes Chlorid durchgeführte Experiment wird in der ersten Hälfte in Betrieb seinder 2020er Jahre.
Blick in die Zukunft der Kernreaktoren
Wie Sie vielleicht bei allen vom Energieministerium finanzierten Projekten feststellen werden, sind die Fristen relativ schnell. Fast alle Projekte sollen innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre wirtschaftlich rentabel sein.
Die USDOE ist der Ansicht, dass diese beschleunigten Fristen erforderlich sind, um sicherzustellen, dass die USA weltweit auf dem neuesten Stand des Kernreaktormarkts bleiben. Fortschrittliche Mikroreaktoren sind derzeit eines der aufregendsten Gebiete im Nuklearbereich, da sie die meisten darstellenSkalierbarkeit und universelle Verwendbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Reaktorkonstruktionen.
Die Kernenergie setzt sich auf dem globalen Energiemarkt immer stärker durch. Haben Sie das Gefühl, dass sich die Gezeiten in eine nukleare Zukunft verlagern könnten?