211service.com
Chiny mogą mieć w przyszłym roku reaktor jądrowy odporny na topnienie
Będąc kamieniem milowym dla zaawansowanej energetyki jądrowej, chińska korporacja budowlana inżynierii jądrowej planuje w przyszłym roku uruchomić wysokotemperaturową, chłodzoną gazem elektrownię jądrową z żwirowym łożem w prowincji Shandong, na południe od Pekinu. Bliźniacze 105-megawatowe reaktory – tak zwane reaktory IV generacji, które byłyby odporne na stopienie – byłyby pierwszymi tego typu zbudowanymi na skalę komercyjną na świecie.
Budowa elektrowni jest prawie ukończona, a kolejne 18 miesięcy spędzi na instalacji komponentów reaktora, przeprowadzeniu testów i załadowaniu paliwa, zanim reaktory staną się krytyczne w listopadzie 2017 r., powiedział Zhang Zuoyi, dyrektor Instytut Technologii Jądrowych i Nowych Energii , oddział Uniwersytetu Tsinghua, który rozwijał tę technologię przez ostatnie półtorej dekady, w wywiadzie przeprowadzonym na kampusie instytutu 30 mil na południe od Pekinu. Jeśli się powiedzie, elektrownia w Shandong wygeneruje łącznie 210 megawatów, a za nią powstanie 600-megawatowy obiekt w prowincji Jiangxi. Poza tym Chiny planują sprzedaż tych reaktorów na arenie międzynarodowej; w styczniu chiński prezydent Xi Jinping podpisał umowę z królem Salmanem bin Abdulazizem na budowę reaktora wysokotemperaturowego chłodzonego gazem w Arabii Saudyjskiej.
Ta technologia pojawi się na światowym rynku w ciągu najbliższych pięciu lat, przewiduje Zhang. Rozbudowujemy te reaktory, aby należały do świata.
Reaktory ze złożem żwirowym, które wykorzystują hel jako nośnik ciepła i pracują w bardzo wysokich temperaturach — do 950°C — są opracowywane od dziesięcioleci. Chiński reaktor oparty jest na projekcie pierwotnie opracowanym w Niemczech, a niemiecka firma SGL Group dostarcza kule grafitowe wielkości kuli bilardowej, które zawierają tysiące maleńkich kamyków paliwa uranowego. Siedem reaktory wysokotemperaturowe chłodzone gazem zostały zbudowane, ale nadal działają tylko dwie jednostki, obie stosunkowo niewielkie: eksperymentalny reaktor ze złożem żwirowym o mocy 10 megawatów w kampusie Instytutu Tsinghua, który osiągnął pełną moc w 2003 r., oraz podobny reaktor w Japonii.
Podczas niedawnej wizyty w zakładzie Tsinghua technolodzy testowali ogromną dmuchawę helową, która będzie cyrkulować gazem chłodzącym w zakładzie w Shandong po uruchomieniu. Takie wysokotemperaturowe reaktory są odporne na stopienie, ponieważ nie wymagają skomplikowanych zewnętrznych systemów chłodzenia, które zawiodły w Fukushimie w Japonii w 2011 roku. Powłoka grafitowa chroni paliwo przed rozpadem, nawet w temperaturach znacznie wyższych rdzeń reaktora podczas pracy, a gdy temperatura wewnętrzna przekroczy pewien próg, reakcje jądrowe spowalniają, ochładzając reaktor i czyniąc go zasadniczo samoregulującym. I chociaż reaktory ze złożem żwirowym nie rozwiązują całkowicie problemu odpadów promieniotwórczych, forma paliwa daje również początek wielu możliwościom utylizacji odpadów. Ostatecznym celem Chin jest wyeliminowanie lub znaczne ograniczenie odpadów poprzez recykling zużytego paliwa.
Jedną z głównych przeszkód w budowie tych reaktorów jest koszt paliwa i komponentów reaktora. Ale sam rozmiar Chin może pomóc w pokonaniu tej bariery. Istnieją badania, które wskazują, że jeśli reaktory są produkowane masowo, mogą obniżyć koszty, mówi Charles Forsberg. dyrektor wykonawczy projektu MIT Nuclear Fuel Cycle Project . Rynek chiński jest na tyle duży, że potencjalnie jest to możliwe.
Kilka innych projektów zaawansowanych reaktorów jest w toku w Chinach, w tym prace nad reaktorem na stopioną sól zasilanym torem zamiast uranu (współpraca z Oak Ridge National Laboratory, gdzie technologia powstała w latach 60.), reaktorem z falą biegnącą ( we współpracy z TerraPower, start-upem finansowanym przez Billa Gatesa) oraz szybkim reaktorem chłodzonym sodem, budowanym przez Chiński Instytut Energii Atomowej (patrz Chiny Szczegóły programu reaktorów jądrowych nowej generacji i TerraPower cicho bada nową strategię dotyczącą reaktorów jądrowych).
Rzeczywiście, Chiny szybko stają się poligonem doświadczalnym dla innowacyjnych technologii energetyki jądrowej, które w Stanach Zjednoczonych i Europie ugrzęzły w martwym punkcie. To, co widzisz, jest poważnym zamiarem, mówi Forsberg. Mogą wyrzucić gazy cieplarniane ze swojego sektora energetycznego, zanim to zrobimy, z powodu tego poważnego zamiaru.