Знаете ли вы, когда меняют газовый баллон для барбекю? Представьте себе, что вы можете сделать то же самое с ядерным реактором. Примерно это обещает eVinci, мини-ядерный реактор, разработанный Westinghouse. Технология, которая, по его словам, американская компания, упростит атомную энергетику. Как это работает и что это может означать для будущего ядерной энергетики? Давайте посмотрим вместе.
Миниатюрное будущее атомной энергетики
Ядерный мини-реактор eVinci произвел фурор в мире энергетики, и не только из-за своих небольших размеров. Подход, который мы могли бы определить как «подключи и работай», может оказаться очень интересным ключом. Что делает eVinci таким особенным? Во-первых, его размер. Диаметром менее 3 метров., этот микрореактор явно меньше своих старших собратьев. Однако, несмотря на свои небольшие размеры, он способен генерировать до 5 мегаватт электроэнергии, достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией тысячи домов.
Однако настоящая новизна заключается в философии конструкции. Да, потому что eVinci был разработан работать более восьми лет на одной топливной загрузке1. Когда он закончится? Весь мини ядерный реактор его можно остановить, загрузить в грузовик и отвезти обратно на завод для перезарядки или замены новым реактором. Немного похоже на то, когда мы меняем газовый баллон, но в гораздо большем масштабе.
Мини-реактор с ядерным сердцем, не имеющий движущихся частей
La технология В основу eVinci легли идеи ядерных реакторов, используемых в космосе. Одной из наиболее ярких особенностей является отсутствие движущихся частей при нормальной работе. Никаких насосов, никаких клапанов, никаких постоянно движущихся турбин. Но как это возможно?
Секрет кроется в топливе TRISO (TRi-структурное изотропное топливо) — передовой технологии, заключающей уран в крошечные сферы размером с маковое зернышко. Эти сферы, в свою очередь, заключены в углеродные и керамические гранулы, создавая топливо, чрезвычайно устойчивое к нагреву и коррозии.
Система охлаждения также имеет некоторые особенности. Вместо использования воды или других циркулирующих жидкостей в мини-ядерном реакторе eVinci используется прочный стальной монолит поглощать тепло ядра. Затем это тепло пассивно передается через щелочные тепловые трубы, используя фазовые изменения щелочного металла для охлаждения реактора и преобразования тепла в электричество.
Безопасность и универсальность: обещания eVinci
Вестингауз утверждает, что eVinci по своей сути безопасен, поскольку топливо TRISO предназначено для производства самоограничивающейся ядерной реакции, которая не может выйти из-под контроля. Кроме того, в случае чрезвычайной ситуации вращающийся барабан пассивно меняет положение, чтобы все отключить. Но безопасность — не единственная сильная сторона eVinci. Компактность и портативность делают его пригодным для различных применений. Помимо производства электроэнергии в гражданских целях, Westinghouse видит потенциальное использование в отдаленных местах, при добыче полезных ископаемых, на промышленных объектах, на военных базах и в центрах обработки данных. Для энтузиастов энергетического баланса (т.е. НЕ для фанатиков ядерной «omnia omnes» и возобновляемых источников энергии «omnia omnes», по крайней мере, пока не доказано обратное) eVinci может интегрироваться с возобновляемыми источниками энергии, обеспечивая стабильный источник энергии, когда солнце не светит или ветер не дует.
Будущее маленькое?
Путь eVinci к коммерциализации ускоряется. Компания Westinghouse недавно представила предварительный отчет о проектировании безопасности (PSDR) в Национальный центр инноваций в реакторах (NRIC) Министерства энергетики США, что стало важной вехой в развитии устройства.
«Это представление PSDR является важным шагом на пути к коммерческой эксплуатации микрореактора Westinghouse eVinci», — сказал он. Джон Болл, президент eVinci Technologies в Westinghouse. «Мы стремимся развернуть множество микрореакторов eVinci по всему миру к концу десятилетия».
Мини-ядерный реактор eVinci: энергетическое обещание или очередная слишком амбициозная задача?
Il мини ядерный реактор eVinci, несомненно, представляет собой смелую инновацию в области атомной энергии. Ее обещание чистой, безопасной и гибкой энергетики привлекательно, особенно в эпоху, когда борьба с изменением климата требует энергетических решений с нулевым уровнем выбросов. Однако, как и в случае с любой новой технологией, особенно в ядерной области, возникают повторяющиеся вопросы, которые всегда требуют ответов. Как будет обращаться с отработанным топливом? В настоящее время не существует установленного коммерческого процесса переработки отработанного топлива TRISO-HALEU. Каковы будут фактические затраты на производство и обслуживание? И, прежде всего, как отреагирует общественность на идею разместить мини-ядерный реактор намного ближе к населенным пунктам («для станции достаточно 8000 квадратных метров)»?
Путь eVinci к коммерциализации, безусловно, будет с большим интересом отслеживаться экспертами отрасли, защитниками окружающей среды и политиками. Если он выполнит свои обещания, это может фактически стать важным поворотным моментом в глобальном энергетическом ландшафте. В противном случае он окажется в компании какого-нибудь другого неудачника, даже недавний, сектора. Что вы думаете? Поддержали бы вы установку мини-ядерного реактора в вашем сообществе? Верите ли вы, что эта технология действительно может способствовать решению энергетических проблем будущего? Дискуссия открытая, и ваша точка зрения имеет значение.
- Для тех, кому интересно, я углублюсь в топливо, используемое в этом мини-ядерном реакторе. Это ТРИСО (TRIstructural-ISOtropic) состоит из мельчайших частиц, каждая из которых содержит центральное ядро обогащенного урана (HALEU). HALEU означает «высокопробный низкообогащенный уран», то есть уран с низким обогащением, но высоким содержанием. В этом случае уран обогащается до 19,75% U-235. Таким образом, это урановое ядро покрыто тремя защитными слоями: слоем пористого углерода, слоем плотного углерода и внешним слоем карбида кремния. Эти слои защищают ядро урана и удерживают продукты деления. Частицы TRISO очень малы, размером с маковое зернышко. Их можно спрессовать в цилиндрические гранулы или сферы размером с мрамор для использования в реакторах. Топливо TRISO считается очень безопасным, поскольку оно выдерживает чрезвычайно высокие температуры, не плавясь, и более устойчиво к коррозии и окислению. Таким образом, TRISO-HALEU — это современное ядерное топливо, которое сочетает в себе ядро из обогащенного урана с защитными слоями для повышения безопасности и эффективности. Если вам нужна дополнительная информация, Вы можете найти их здесь. ↩︎
