TerraPower udforsker stille og roligt ny atomreaktorstrategi

Blandt det voksende felt af startups, der forsøger at bringe avancerede atomreaktorer på markedet, skiller TerraPower sig ud – dels fordi det er velfinansieret, og dels på grund af hvem der står for finansieringen. TerraPower er et spin-off af Intellectual Ventures, teknologiinvesteringsfirmaet grundlagt af Microsofts medstifter Nathan Myhrvold. Bill Gates er både en primær investor i og en vokal forkæmper for virksomheden (se Q&A: Bill Gates). Virksomheden har også tiltrukket sig opmærksomhed, fordi den forfølger en ny reaktorteknologi, kendt som en omrejsende bølgereaktor, der er elegant i udformning og kraftfuld i potentiale (se Advanced Reactor Gets Closer to Reality og Nathan Myhrvold: The Wealthy Should Fund Innovation).

TerraPowers fremtidige atomkraftværk kan blive drevet af en omrejsende bølgereaktor eller en smeltet saltreaktor.

Men seks år efter det blev grundlagt, har TerraPower endnu ikke produceret en fungerende prototype. I sidste uge, på Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, afslørede virksomheden, at den nu forfølger et andet avanceret reaktorkoncept: en smeltet chloridreaktor, der både bruger en væske som kølemiddel, der overfører energi i form af varme, og brændstoffet. hvor kernereaktionerne opstår.

Den omrejsende bølgereaktoren var i fokus for vores tidlige arbejde, og det er stadig virksomhedens basisprodukt, sagde Jeff Latkowski, innovationsdirektøren hos TerraPower, ved Oak Ridge-arrangementet, en 50-års jubilæum til minde om det originale eksperiment med reaktor med smeltet salt . Men vi kigger på andre projekter, som vi mener omhandler de tre kritiske områder for atomkraft: sikkerhed, miljø og omkostninger.

Det er helt sikkert ikke første gang, at TerraPower har justeret eller udvidet sin teknologistrategi. Selvom dens terminologi ikke har ændret sig, har virksomheden tidligt ændret det rejsebølgedesign , hvor kernereaktionen bevæger sig som en bølge gennem brændstoffet, omdanner uran til plutonium, og bevæger sig til, hvad man kunne kalde et stående bølgedesign, hvor selve brændstoffet løbende blandes ud af kernens centrale område. Daværende administrerende direktør John Gilleland sagde i 2013, at virksomheden stille og roligt var begyndt udforske alternative nukleare teknologier , herunder smeltede saltreaktorer (hvoraf det smeltede chloriddesign er en specifik version) og maskiner, der kører på thorium, et alternativt nukleart brændsel, der er renere, sikrere og mere rigeligt end uran.

Latkowskis Oak Ridge-talk var dog første gang, virksomheden offentligt afslørede sin Plan B-teknologi. Smeltede saltreaktorer giver sikkerhedsmæssige og økonomiske fordele i forhold til konventionelle fastbrændselsmaskiner: fordi brændstoffet er flydende, bliver reaktionerne langsomme, når brændstoffet opvarmes. Og en nedsmeltning er fysisk umulig: I tilfælde af en ulykke dræner brændstoffet automatisk ind i et forseglet underjordisk kammer, hvor det kan køle af af sig selv, uden behov for eksterne pumpesystemer som dem, der fejlede på Fukushima Daiichi atomkraftværket i 2011.

Latkowski afviste at gå i detaljer om det nye reaktordesign. Men han nævnte nogle af de andre grunde til, at design af smeltet chlorid er attraktivt: der er ingen brændstoffabrikation påkrævet, brændstoffets effekttæthed er meget høj, ligesom effektiviteten (dvs. procentdelen af ​​tilgængelig energi produceret fra brændstoffet) der er ingen løbende uranberigelse nødvendig efter opstart (hvilket reducerer risikoen for spredning af atomvåben), opløseligheden af ​​uran i chloridopløsningen er høj, og affald fra én maskine kan bruges til at drive et andet anlæg. Vi kan opretholde en hel flåde på denne måde, sagde Latkowski.

Alligevel rejser afsløringen af ​​konceptet med smeltet klorid spørgsmålet: er TerraPowers forpligtelse til sin originale teknologi, den omrejsende bølgereaktor, blevet mindre? Mange atomindustriobservatører har været skeptiske over for konceptet fra starten. Den omrejsende bølge er en underart af en natriumkølet hurtig reaktor, og disse reaktorers track record er ikke opmuntrende. En prototype fransk reaktor, kaldet Superphénix , bygget i begyndelsen af ​​1980'erne, fungerede med mindre end 7 procent af kapaciteten i 11 år, før den blev lukket ned i 1996. monju reaktor , bygget i Japan i begyndelsen af ​​1990'erne, blev lukket ned i fem år efter en natriumlækage og brand i 1995. Maskinen blev genstartet kort før endnu en ulykke indtraf i 2010. Den er ikke blevet genstartet.

Problemet med natrium er, at det har været stort set umuligt at forhindre lækager, siger atomfysiker M.V. Ramana , en underviser ved Princeton University's Program on Science and Global Security and the Nuclear Futures Laboratory. Hurtige reaktorer har generelt aldrig været kommercielt levedygtige, og jeg har ikke set noget fra TerraPower, der tyder på, at deres design vil klare sig bedre.

Ikke desto mindre forbliver TerraPower fuldt ud forpligtet til det rejsebølgedesign, siger Latkowski. Virksomheden underskrev for nylig en højprofil partnerskab med China National Nuclear Corp. at hjælpe med at kommercialisere teknologien. TerraPower har også netop åbnet et laboratorium og maskinværksted på mere end 20.000 kvadratmeter i Bellevue, Washington. Svaret på, om virksomheden bevæger sig væk fra omrejsende bølgereaktorer, er et helhjertet ’nej’, siger Latkowski.

Helt fra begyndelsen har vi evalueret flere teknologier over tid, og det fortsætter vi med, tilføjer han. [smeltet chloridreaktoren] er en, der har boblet op til det punkt, hvor vi er blevet mere seriøse omkring det.

skjule