211service.com
China Details Next-Gen Nuclear Reactor Program
Een groep nucleaire wetenschappers en ondernemers kwam deze week bijeen in het Oak Ridge National Laboratory, in Tennessee, om te observeren de 50e verjaardag van het gesmolten-zoutreactorexperiment — een programma dat in de jaren zestig in Oak Ridge werd uitgevoerd om een nieuwe kernreactor te bouwen. Gesmolten-zoutreactoren gebruiken vloeibare, in plaats van vaste brandstofstaven, als brandstof om de kernreacties te produceren die water verwarmen om stoom en, op zijn beurt, elektriciteit te maken. Ze hebben verschillende voordelen ten opzichte van conventionele lichtwaterreactoren op het gebied van veiligheid, anti-proliferatie en economie, en beleven een renaissance nu de wereld op zoek is naar bronnen van goedkope, koolstofarme energie.
Chinese en Amerikaanse wetenschappers ontmoeten elkaar in het Oak Ridge National Laboratory, het toneel van het historische gesmolten-zoutreactorexperiment in de jaren zestig, om hun samenwerking op het gebied van kernenergie van de volgende generatie te markeren.
De workshop voor het 50-jarig jubileum, met presentaties van reactorontwikkelaars, waaronder: TerraPower , Flibe-energie , Moltex Energie , en Aardse energie , evenals het grote nutsbedrijf Southern Power, markeerde de grootste en belangrijkste bijeenkomst tot nu toe van de mensen die werkten om deze innovatieve maar decennia-oude technologie op de markt te brengen.
Onder de presentatoren was Xu Hongjie, de directeur van het gesmolten-zoutreactorprogramma aan de Shanghai Instituut voor Toegepaste Natuurkunde . Onder auspiciën van de Chinese Academie van Wetenschappen werkt SINAP samen met Oak Ridge om onderzoek te bevorderen naar zowel zoutgekoelde reactoren (die gesmolten zouten gebruiken om warmte over te dragen en de reactor te koelen) als zoutgestookte reactoren (waarin de brandstof, waar de energieproducerende kernreacties plaatsvinden, wordt opgelost in het zoute koelmiddel). De inspanning van Shanghai-Oak Ridge, ondertekend in december 2011, was het onderwerp van controverse en speculatie onder de kernenergiegemeenschap, met name degenen die geavanceerde technologieën promoten zoals gesmolten-zoutreactoren en het gebruik van thorium, een alternatieve nucleaire brandstof die schoner is, veiliger en overvloediger dan uranium.
Xu schetste deze week in Oak Ridge een routekaart die laat zien dat China verder is dan enig ander geavanceerd R&D-programma voor reactoren ter wereld. China, dat nog steeds bijna driekwart van zijn elektriciteit haalt uit het verbranden van steenkool, haast zich om koolstofarme energiebronnen te ontwikkelen, waaronder zowel conventionele kerncentrales als geavanceerde systemen zoals gesmolten-zoutreactoren. China is de grootste uitstoter van broeikasgassen ter wereld en streeft ernaar zijn nucleaire capaciteit tegen 2020 meer dan te verdubbelen de Wereld Nucleaire Associatie .
Xu heeft een meerfasenplan uitgewerkt om in de komende vijf jaar demonstratiereactoren te bouwen en deze vanaf 2030 commercieel in te zetten. Het instituut is van plan om tegen 2020 een prototypereactor van 10 megawatt te bouwen op vaste brandstof, samen met een vloeistof van twee megawatt -brandstofmachine die de thorium-uranium-brandstofcyclus zal demonstreren. (Thorium, dat niet splijtbaar is, wordt in een reactor omgezet in een splijtbare isotoop van uranium die energie produceert en de kernreactie ondersteunt.)
In totaal werken er 700 nucleaire ingenieurs aan de gesmolten-zoutreactor bij SINAP, zei Xu, een aantal dat andere onderzoeksprogramma's voor geavanceerde reactoren over de hele wereld in de schaduw stelt. Het team heeft een voorlopig ontwerp voor een op thorium gebaseerde gesmolten-zoutreactor van 10 megawatt, en heeft een aantal van de technische uitdagingen beheerst die gepaard gaan met het bouwen en runnen van dergelijke reactoren, zoals de bereiding van zeer zuivere gesmolten zouten en de controle van tritium , een gevaarlijke isotoop van waterstof die kan worden gebruikt bij het maken van kernwapens. Het beperken van de productie van tritium is een belangrijk onderzoeksdoel voor de ontwikkeling van gesmolten-zoutreactoren.
Hoewel het grootste deel van het publiek in Oak Ridge bekend was met de contouren van het Chinese programma, waren het niveau van verfijning en de voortgang tot nu toe voor veel luisteraars opzienbarend.
Het is heel verrassend hoe ver ze zijn gekomen in vier jaar, zei John Kutsch, de vice-president voor bedrijfsontwikkeling bij Terrestrial Energy, dat zijn eigen versie van een gesmolten-zoutreactor ontwikkelt. Dat laat zien wat honderden onderzoekers op een project gooien om de voortgang te versnellen.
Het Chinese programma verontrust enkele Amerikaanse onderzoekers, die China als een rivaal in de nucleaire arena zien en zich verzetten tegen het delen van technologie die oorspronkelijk in de Verenigde Staten is ontwikkeld. China wil niet alleen reactoren bouwen om binnenlandse stroom te leveren, maar ook een belangrijke leverancier van nucleaire technologie op de wereldmarkt worden. Toen de overeenkomst tussen de VS en China voor het eerst werd aangekondigd, beschreven sommige commentatoren de samenwerking als een gevaarlijke, zelfs verraderlijke vorm van technologieoverdracht.
Vanuit een breder perspectief bezien, zou de ontwikkeling van veilige, zuinige kernenergietechnologie die snel kan worden gecommercialiseerd en ingezet, een enorme prestatie zijn in de strijd om de wereldwijde klimaatverandering te beperken, ongeacht welk land er als eerste aankomt. Geconfronteerd met een lange weg naar het financieren en in licentie geven van hun technologie in de Verenigde Staten, hebben veel ontwikkelaars van kernreactoren van de volgende generatie gezegd dat ze hun machines waarschijnlijk in andere landen, waaronder China, zullen testen.
Volgens de samenwerkingsovereenkomst, zegt David Holcomb, de hoofdonderzoeker van Oak Ridge op het programma, streven beide instellingen naar snellere zoutgekoelde reactoren. Als zodanig wordt de samenwerking door beide regeringen gezamenlijk goedgekeurd.
Zoals wetenschappers overal, wordt Xu ook geconfronteerd met het veiligstellen van financiering voor de volgende fasen van het programma. SINAP's gesmolten-zoutreactoronderzoek wordt tot 2017 gefinancierd, zegt hij; verder is het instituut op zoek naar nieuwe financiering van de centrale overheid, de regering van Shanghai en de particuliere sector. SINAP heeft onlangs ook een overeenkomst getekend met: Fangda Groep , een groot Chinees conglomeraat dat koolstofproducten, ijzer en staal en chemicaliën produceert om te helpen bij de ontwikkeling van gesmolten-zoutkoelmiddelen voor de reactoren.
Ik heb er alle vertrouwen in dat SINAP in staat zal zijn om zijn gesmolten-zoutreactorprogramma naar commercialisering te brengen, zegt Xu. Want zie je, de Chinese overheid wil in het algemeen de ontwikkeling van toekomstige technologieën voor kernenergie ondersteunen. En de Chinese markt is erg groot voor kernenergietechnologieën.