211service.com
China beschreibt Kernreaktorprogramm der nächsten Generation
Eine Gruppe von Nuklearwissenschaftlern und Unternehmern versammelte sich diese Woche im Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, um zu beobachten 50. Jahrestag des Salzschmelzreaktor-Experiments – ein Programm, das in den 1960er Jahren in Oak Ridge durchgeführt wurde, um einen neuartigen Kernreaktor zu bauen. Salzschmelzereaktoren verwenden flüssige anstelle von festen Brennstäben als Brennstoff, um die Kernreaktionen zu erzeugen, die Wasser erhitzen, um Dampf und damit Strom zu erzeugen. Sie haben gegenüber herkömmlichen Leichtwasserreaktoren mehrere Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Proliferationsschutz und Wirtschaftlichkeit und erleben eine Renaissance, da die Welt nach Quellen für kostengünstige, kohlenstoffarme Energie sucht.
Chinesische und amerikanische Wissenschaftler treffen sich im Oak Ridge National Laboratory, Schauplatz des historischen Salzschmelzreaktor-Experiments in den 1960er Jahren, um ihre Zusammenarbeit bei der Kernkraft der nächsten Generation zu markieren.
Der Workshop zum 50-jährigen Jubiläum, der Präsentationen von Reaktorentwicklern beinhaltete, darunter TerraPower , Flibe-Energie , Moltex-Energie , und Erdenergie , sowie der große Energieversorger Southern Power, markierten die bisher größte und bedeutendste Zusammenkunft von Menschen, die daran arbeiten, diese innovative, aber jahrzehntealte Technologie zur Kommerzialisierung zu bringen.
Unter den Referenten war Xu Hongjie, der Direktor des Programms für Salzschmelzereaktoren bei der Shanghai Institut für Angewandte Physik . Unter der Schirmherrschaft der Chinesischen Akademie der Wissenschaften arbeitet SINAP mit Oak Ridge zusammen, um die Forschung sowohl zu salzgekühlten Reaktoren (die geschmolzene Salze verwenden, um Wärme zu übertragen und den Reaktor zu kühlen) als auch zu salzbetriebenen Reaktoren (in denen der Brennstoff, wo die energieerzeugenden Kernreaktionen stattfinden, ist im Salzkühlmittel gelöst). Die im Dezember 2011 unterzeichneten Bemühungen von Shanghai-Oak Ridge waren Gegenstand von Kontroversen und Spekulationen in der Atomkraftgemeinschaft, insbesondere in denjenigen, die fortschrittliche Technologien wie Schmelzsalzreaktoren und die Verwendung von Thorium, einem saubereren alternativen Kernbrennstoff, fördern. sicherer und häufiger als Uran.
In Oak Ridge stellte Xu diese Woche einen Fahrplan vor, der zeigt, dass China weiter ist als jedes andere F&E-Programm für fortschrittliche Reaktoren weltweit. China, das immer noch fast drei Viertel seines Stroms aus der Verbrennung von Kohle bezieht, bemüht sich um die Entwicklung kohlenstoffarmer Energiequellen, darunter sowohl konventionelle Kernkraftwerke als auch fortschrittliche Systeme wie Schmelzsalzreaktoren. China, der weltweit größte Emittent von Treibhausgasen, will seine Atomkapazität bis 2020 mehr als verdoppeln die World Nuclear Association .
Xu legte einen mehrstufigen Plan vor, um in den nächsten fünf Jahren Demonstrationsreaktoren zu bauen und sie ab etwa 2030 kommerziell einzusetzen. Das Institut plant, bis 2020 einen 10-Megawatt-Prototypreaktor mit festen Brennstoffen zusammen mit einem 2-Megawatt-Flüssigkeitsreaktor zu bauen -Brennstoffmaschine, die den Thorium-Uran-Brennstoffkreislauf demonstriert. (Thorium, das nicht spaltbar ist, wird in einem Reaktor in ein spaltbares Uranisotop umgewandelt, das Energie erzeugt und die Kernreaktion aufrechterhält.)
Insgesamt arbeiten 700 Nuklearingenieure am Salzschmelzreaktor bei SINAP, sagte Xu, eine Zahl, die andere Forschungsprogramme für fortgeschrittene Reaktoren auf der ganzen Welt in den Schatten stellt. Das Team hat einen vorläufigen Entwurf für einen 10-Megawatt-Thorium-basierten Salzschmelzereaktor und hat einige der technischen Herausforderungen gemeistert, die mit dem Bau und Betrieb solcher Reaktoren verbunden sind, wie die Herstellung von hochreinem geschmolzenen Salzen und die Kontrolle von Tritium , ein gefährliches Wasserstoffisotop, das zur Herstellung von Atomwaffen verwendet werden kann. Die Begrenzung der Tritiumproduktion ist ein zentrales Forschungsziel für die Entwicklung von Salzschmelzereaktoren.
Während die meisten Zuhörer in Oak Ridge mit den Umrissen des chinesischen Programms vertraut waren, waren der Grad an Raffinesse und der bisherige Fortschritt für viele Zuhörer überraschend.
Es ist sehr überraschend, wie weit sie in vier Jahren gekommen sind, sagte John Kutsch, der Vizepräsident für Geschäftsentwicklung bei Terrestrial Energy, das eine eigene Version eines Flüssigsalzreaktors entwickelt. Das zeigt Ihnen, was es bewirken kann, wenn Sie Hunderte von Forschern auf ein Projekt werfen, um den Fortschritt zu beschleunigen.
Das chinesische Programm alarmiert einige amerikanische Forscher, die China als Rivalen im Nuklearbereich betrachten und gegen die gemeinsame Nutzung von Technologie sind, die ursprünglich in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde. China strebt nicht nur danach, Reaktoren für die heimische Stromversorgung zu bauen, sondern auch, ein wichtiger Lieferant von Nukleartechnologie für den Weltmarkt zu werden. Als das Abkommen zwischen den USA und China zum ersten Mal angekündigt wurde, bezeichneten einige Kommentatoren die Zusammenarbeit als eine gefährliche, sogar tückische Form des Technologietransfers.
Aus einer breiteren Perspektive betrachtet, wäre die Entwicklung einer sicheren, wirtschaftlichen und schnell kommerzialisier- und einsatzfähigen Kernenergietechnologie ein großer Erfolg im Kampf um die Begrenzung des globalen Klimawandels, unabhängig davon, welches Land zuerst dort ankommt. Angesichts eines langen Weges zur Finanzierung und Lizenzierung ihrer Technologie in den Vereinigten Staaten haben viele Entwickler von Kernreaktoren der nächsten Generation angekündigt, dass sie ihre Maschinen wahrscheinlich in anderen Ländern, einschließlich China, testen werden.
Im Rahmen der Kooperationsvereinbarung, sagt David Holcomb, der Hauptforscher von Oak Ridge im Programm, streben beide Institutionen danach, salzgekühlte Reaktoren schneller voranzubringen. Als solches wird die Zusammenarbeit von beiden Regierungen gemeinsam genehmigt.
Wie Wissenschaftler überall steht auch Xu vor der Finanzierung der nächsten Phasen des Programms. Die Salzschmelze-Reaktorforschung von SINAP wird bis 2017 finanziert, sagt er; Darüber hinaus bemüht sich das Institut um neue Finanzmittel von der Zentralregierung, der Regierung von Shanghai und dem Privatsektor. Auch SINAP hat kürzlich eine Vereinbarung mit unterzeichnet Fangda-Gruppe , ein großes chinesisches Konglomerat, das Kohlenstoffprodukte, Eisen und Stahl sowie Chemikalien herstellt, um bei der Entwicklung von geschmolzenen Salzkühlmitteln für die Reaktoren zu helfen.
Ich bin sehr zuversichtlich, dass SINAP in der Lage sein wird, sein Salzschmelzreaktorprogramm zur Kommerzialisierung zu führen, sagt Xu. Denn generell will die chinesische Regierung die Entwicklung von Zukunftstechnologien für die Kernenergie unterstützen. Und der chinesische Markt ist sehr groß für Kernenergietechnologien.