نسل بعدی راکتورهای هسته ای

پیشرفت‌ها در فناوری انرژی هسته‌ای چندین شرکت جدید را وارد این بخش کرده است که بسیاری از آنها روی طراحی‌های راکتور و سوخت‌های نوآورانه برای پیشبرد صنعت کار می‌کنند.

یکی از این گروه ها newcleo است، یک شرکت مستقر در بریتانیا با فعالیت های اضافی در ایتالیا و فرانسه، این شرکت در سال 2021 شروع به کار کرد و در ماه مارس سال جاری پس از جمع آوری نزدیک به 400 میلیون یورو (427 میلیون دلار) افزایش سرمایه 1 میلیارد یورویی (1.06 میلیارد دلار) را اعلام کرد.

این شرکت در 15 می، در نشستی در ورسای، فرانسه، اعلام کرد که تا سال 2030، 3 میلیارد یورو (3.2 میلیارد دلار) در راکتورهای کوچک مدولار (SMR) در آن کشور سرمایه گذاری خواهد کرد.

newcleo توسط Stefano Buono، فیزیکدان اهل تورین، ایتالیا تاسیس شد.

گروه بونو فناوری راکتور تولیدکننده سریع سوپرفنیکس را که دولت فرانسه بیش از 25 سال پیش به دلیل چندین مشکل از جمله هزینه آن و مخالفت طرفداران محیط زیست در دولت نخست وزیر وقت لیونل ژوسپن، رها کرد، در پیش گرفته است.

این شرکت دارای چندین کهنه‌کار صنعت انرژی هسته‌ای است، از جمله لوچیانو سینوتی، مدیر علمی نیوکلئو، که متخصص در راکتورهای سریع نوترونی است و روی سوپرفنیکس کار کرده است. ایده این شرکت کاهش پیچیدگی با طراحی راکتورهای کوچک است و در عین حال به جای سدیم، سرب مذاب را جایگزین سیال انتقال می کند.

راکتور قبلی فرانسوی مشکلاتی در استفاده از سدیم داشت که در تماس با هوا یا آب می تواند مشتعل شود.

newcleo در اوایل سال جاری توافقنامه‌ای را با Enel Group امضا کرد که شرکت‌ها برای کار روی پروژه‌های فناوری هسته‌ای نسل چهارم یا Gen-IV به آن ملحق شدند، Enel به عنوان بخشی از معامله، تخصص پرسنل خود را در اختیار newcleo قرار می دهد.

newcleo، به نوبه خود، گزینه ای را برای Enel به عنوان اولین سرمایه گذار در نیروگاه هسته ای اولیه خود تضمین خواهد کرد.

اولین تلاش، طراحی و ساخت یک راکتور سریع سرب خنک کننده کوچک 30 مگاواتی (LFR) است که هدف آن تا سال 2030 در فرانسه استقرار خواهد بود. این راکتور توسط یک واحد تجاری 200 مگاواتی در بریتانیا دنبال خواهد شد.

این شرکت همچنین گفته است که مستقیماً در یک کارخانه مخلوط اورانیوم / اکسید پلوتونیوم (MOX) برای سوخت رآکتورهای خود از زباله های هسته ای موجود سرمایه گذاری خواهد کرد.

Buono که مدیرعامل newcleo نیز هست، اخیراً اطلاعاتی در مورد فناوری شرکتش و برنامه‌های آن برای ساخت راکتورهای Gen-IV و تولید سوخت MOX به POWER ارائه کرده است.

چه چیزی راکتورهای سریع خنک شونده با سرب را از دیگر راکتورهای هسته ای متمایز می کند؟

بونو: یکی از تفاوت های اصلی با راکتورهای هسته ای معمولی این است که LFR ها در یک طیف نوترونی سریع کار می کنند. این امر موجب بهره وری بالاتر در استخراج محتوای انرژی از اورانیوم طبیعی، کاهش نیاز به استخراج و بهبود فرآیند مدیریت زباله می شود.

سرب همچنین بسیاری از خواص ذاتی دیگر را ارائه می دهد. نسبتاً فراوان و کم هزینه است، دمای جوش بالایی دارد، از نظر شیمیایی بی اثر است - به این معنی که با سوخت، هوا یا آب برهمکنش ندارد - و مقداری محافظ در برابر تشعشع ارائه می دهد. این به طور مثبت بر ایمنی و اقتصادی طراحی تأثیر می گذارد.

پاور: گروه های دیگر بازیافت زباله های رادیواکتیو را برای استفاده به عنوان سوخت تبلیغ کرده اند - گروه شما چگونه این کار را انجام خواهد داد؟

بونو: استراتژی ما راه حلی جامع برای استفاده از ضایعات هسته ای ارائه می دهد و در نتیجه چرخه حیات کامل اورانیوم را به حداکثر می رساند.

در واقع، هدف ما طراحی، ساخت و بهره برداری از راکتورهای نسل چهارم و همچنین سرمایه گذاری در تولید سوخت MOX است، MOX از پلوتونیومی است که از سوخت راکتور استفاده شده بازیافت و با اورانیوم فرآوری شده یا ضعیف شده مخلوط شده است و این توانایی را دارد که سوخت رآکتورهای ما را تامین کند.

این رویکرد، همراه با پردازش مجدد، حجم زباله های سطح بالا را که در غیر این صورت به یک مخزن زمین شناسی هدایت می شود، به حداقل می رساند، و به طور همزمان به مواد زائد موجود اجازه می دهد تا برای صدها سال در بازارهای کلیدی برق تولید کنند.

فناوری شما چگونه از استقلال انرژی پشتیبانی می کند؟

بونو: هسته ای قبلاً اعتبار خود را در بین منابع انرژی پاک ثابت کرده است. تأثیر کمی دارد و از حداقل منابع استفاده می کند، هیچ CO2 یا انتشار آلاینده ای تولید نمی کند، و دارای ضریب ظرفیت بالا است، که آن را به یکی از قابل اطمینان ترین گزینه ها در بین منابع مختلف برق تبدیل می کند.

علاوه بر این، ما قصد داریم تا راکتورهای خود را با موادی که در حال حاضر در کشورهایی با زیرساخت هسته‌ای بالغ موجود است، سوخت کنیم، این امر واردات سوخت را محدود خواهد کرد و در عین حال از استقلال انرژی نیز حمایت می کند.

ماموریت ما این است که به توسعه روشی جدید، پایدار و ایمن برای تولید انرژی هسته ای ادامه دهیم، که در نتیجه به کربن زدایی انرژی جهانی کمک خواهد کرد. از طریق فناوری نسل بعدی راکتور هسته ای، ما قادر خواهیم بود با بازیافت سوخت از زباله های رادیواکتیو تولید شده از نیروگاه های سنتی، برق تولید کنیم.

بسیاری از شرکت ها روی راکتورهای کوچک مدولار کار می کنند، گروه شما نسبت به برخی دیگر جدول زمانی بلندپروازانه تری دارد – 2026 برای یک پیش ساز، چقدر مطمئن هستید که newcleo به آن هدف خواهد رسید؟

بونو: در حالی که ما مطمئناً تنها شرکت انرژی هسته‌ای در صحنه نیستیم، ما تخصص و بودجه لازم برای پیشرو بودن در صنعت و همچنین جاه‌طلبی برای ارائه فناوری خود را در اسرع وقت به بازار داریم. ما تیمی متشکل از 200 کارمند داریم، با یک تیم علمی که دارای چندین دهه تجربه در این زمینه است و مهندسین با رویکردی نوآورانه و دانش بی پایان.

جدول زمانی فعلی ما برای عرضه به بازار سال 2026 برای پیش ساز است، یک نمونه اولیه غیر هسته ای که در ایتالیا ساخته خواهد شد و به دنبال آن راکتور سریع سرب خنک کننده MINI (30 مگاوات) در سال 2030 در فرانسه ساخته خواهد شد که یک راکتور آزمایشی و یک نمایشگر خواهد بود.

تا سال 2032، ما راکتور سریع سرب کوچک (200 مگاوات) را در بریتانیا معرفی خواهیم کرد، اولین واحد تجاری ما.

آیا می‌بینید که SMR شما در سایت‌هایی با زیرساخت‌های انتقال نیرو موجود است، یا بیشتر به عنوان یک راه‌حل انرژی غیرمتمرکز برای مکان‌های دور افتاده است؟

بونو: ما معتقدیم که در آینده به هر دو نیاز خواهیم داشت، و ما در حال طراحی کارخانه‌هایمان هستیم که تا حد امکان انعطاف‌پذیر باشند تا به هر دو نوع کاربرد اجازه دهیم. SMR های ما در یک کارخانه چند ماژول و همچنین یک ماژول واحد برای مصارف صنعتی قابل استقرار خواهند بود.

به طور خاص، طراحی AS (Amphora Shaped) ما به عنوان یک کارخانه تک یا چند ماژول قابل اجرا خواهد بود و بر روی ویژگی های سایت انتخاب شده و زیرساخت های موجود در آن منطقه سرمایه گذاری می کند.

در عین حال، ما روی طراحی TL (عمر قابل حمل) خود نیز کار می کنیم، تصور می‌شود که این باتری هسته‌ای است، با دوره‌های بسیار طولانی سوخت‌گیری و تعمیر و نگهداری، که بالغ بر 10 سال می‌شود، می‌توان از آن برای نیروی محرکه دریایی نیز استفاده کرد.

همیشه مخالفانی برای انرژی هسته ای وجود دارند، در بسیاری از موارد کسانی که نگران دفع زباله های رادیواکتیو هستند، در مورد اینکه چگونه فناوری شما این مشکل را حل می کند به آن افراد چه می گویید؟

بونو: صنعت هسته ای یکی از معدود صنایعی است که به طور کامل پاسخگوی محصولات جانبی خود است، واکنش شکافت آنقدر متراکم است که در ازای مقدار زیادی برق تولید شده، حجم بسیار کمی از منابع طبیعی استفاده شده و در نتیجه ضایعات تولید می شود.

با این وجود، برای کسانی که نگران دفع زباله های هسته ای هستند، فناوری ما راه حلی ارائه می دهد.

برخلاف فن‌آوری راکتور معمولی (حرارتی)، که زباله‌های هسته‌ای تولید می‌کند که پس از آن باید به طور ایمن ذخیره شوند، رویکرد ما و به‌ویژه راکتور سریع ما، پلوتونیوم و اورانیوم موجود را بدون نیاز به استخراج یا استخراج منابع جدید به انرژی پاک تبدیل می‌کند.

چشم‌انداز ما این است که بتوانیم انرژی تولید کنیم و در عین حال از تجمع جهانی زباله‌های هسته‌ای که در غیر این صورت در مخازن زمین‌شناسی ذخیره می‌شوند، هزینه‌های اضافی را برای تولیدکنندگان به همراه داشته و نیاز به استخراج مداوم اورانیوم را حذف کنیم.

پتانسیل انرژی هسته ای برای هدایت کربن زدایی جهانی، همراه با رویکرد نوآورانه ما در مدیریت زباله، بی پایان و الهام بخش است و ما از چشم انداز آینده ای با کربن صفر هیجان زده هستیم.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.