ریز راکتور هسته ای متحرک X-Energy

وزارت دفاع آمریکا اقدام به توسعه ریز راکتور قابل حمل تحت پروژه Pele کرده است که به X-energy یک قرارداد برای پیشبرد طراحی نمونه اولیه میکروراکتور هسته ای پیشرفته سیار خود می دهد.

آژانس فدرال در 13 سپتامبر گفت که گزینه قرارداد یک ساله به تأمین بودجه برای توسعه فناوری هسته ای X-energy ادامه خواهد داد و به شرکت اجازه می دهد تا طرح خود را برای برآورده کردن الزامات فنی پروژه Pele وزارت دفاع توسعه دهد.

در 15 سپتامبر، X انرژی تایید کرد که توافقنامه ای را با وزارت دفاع تحت یک ابتکار فدرال امضا کرده است، اما خاطرنشان کرد که این توافقنامه، قرارداد موجود با آژانس را گسترش می دهد تا نمونه اولیه خود را از طریق یک جایزه 17.49 میلیون دلاری ارتقا دهد.

پروژه پله از قانون مجوز دفاع ملی 2019 سرچشمه می گیرد، که در آن کنگره به وزارت دفاع و وزارت انرژی (DOE) دستور داد تا طرحی را برای طراحی، ساخت و آزمایش یک ریز راکتور در تاسیسات وزارت دفاع آمریکا حداکثر تا دسامبر 2027 توسعه دهند.

دفتر توانمندی های استراتژیک وزارت دفاع آمریکا (SCO) به طور رسمی یک رکورد از تصمیم (ROD) برای ادامه این برنامه را در آوریل 2022 منتشر کرد و گفت که یک میکروراکتور سیار خنک کننده گازی با دمای بالا (HTGR) را دنبال خواهد کرد که قادر به تولید 1 مگاوات خواهد بود.

به 5 مگاوات برای بیش از سه سال بدون سوخت گیری. سازمان همکاری شانگهای دو طرح مهندسی را به عنوان بخشی از مسابقه طراحی اولیه انتخاب کرد که در مارس 2021 به پایان رسید: یک طرح HTGR از فناوری‌های پیشرفته BWXT و نیروگاه هسته‌ای متحرک X-energy.

وزارت دفاع در ژوئن 2022 در نهایت ریز راکتور BWXT را انتخاب کرد، انتخابی که به معنای بسته شدن مسابقه پربیننده ساخت اولین ریزراکتور پیشرفته کشور بود. با این حال، روز چهارشنبه، سازمان همکاری شانگهای اعلام کرد که تمدید قرارداد با X-energy می‌تواند اختیاری در آینده ایجاد کند.

دکتر جف واکسمن، مدیر برنامه پروژه پله، گفت: با توجه به چگالی انرژی فوق‌العاده، راکتورهای هسته‌ای این پتانسیل را دارند که چندین عملکرد حیاتی را برای برآوردن نیازهای انعطاف‌پذیری در محیط‌های لجستیکی مورد بحث انجام دهند.

با توسعه دو طرح منحصر به فرد، ما خدمات را با طیف گسترده ای از گزینه ها ارائه خواهیم کرد زیرا آنها استفاده های بالقوه از انرژی هسته ای را برای کاربردهای انرژی نصبی و عملیاتی در آینده نزدیک در نظر می گیرند.

با این حال، سازمان همکاری شانگهای تصریح کرد که گزینه قرارداد «به یک طراحی مهندسی کامل منجر نمی‌شود»، اگرچه امکان تجزیه و تحلیل کامل گزینه‌های طراحی را فراهم می‌کند که منجر به طراحی مهندسی اولیه و شروع یک فرآیند پیش‌برنامه نظارتی می‌شود.

X-Energy انتظار دارد طراحی نمونه اولیه خود را ارتقا دهد

بر اساس بیانیه نهایی اثرات زیست محیطی پروژه پله، که وزارت دفاع در فوریه 2022 قبل از ROD آن را علنی کرد، X-energy یک مفهوم نیروگاه هسته ای متحرک را پیشنهاد کرد که از یک راکتور با سوخت TRISO همراه با تبدیل توان با قابلیت اطمینان بالا استفاده می کند.

سیستم هر کدام در کانتینرهای منطبق با ISO جداگانه برای دستیابی به حداکثر انعطاف پذیری مکان، محدود کردن فعال سازی سخت افزار و بهبود قابلیت نگهداری موجود است.

X-energy در سال 2020 فاش کرد که روی یک سیستم تولید برق Xe-Mobile با توان 7 مگاوات کار می کند که از سوخت اختصاصی X-energy TRISO-X استفاده می کند. با این حال، این شرکت مفهوم پروژه پله خود را به طور عمومی فاش نکرده است.

یکی از سخنگویان X-energy روز پنجشنبه به POWER گفت که این شرکت در حال حاضر بر روی یک ریز راکتور کاربردی و مقرون به صرفه متمرکز شده است که می تواند برای استفاده در مکان های نظامی از راه دور و همچنین استفاده تجاری یا صنعتی مستقر شود.

ریزراکتور قابل حمل X-energy برای تولید در محدوده 3 تا 5 مگاوات طراحی شده است و به گونه ای متمایز شده است که مقرون به صرفه با قدرت دیزل از راه دور باشد. ریزراکتور برای استفاده از سوخت مبتنی بر TRISO طراحی شده است.

روز جمعه، هارلان باورز، رئیس X-energy، که تیم پروژه را در مرحله اولیه کار پروژه پله رهبری می‌کرد، گفت که این شرکت از تجربیات فوق‌العاده‌ای که از کارشناسان موضوع وزارت دفاع آمریکا در مرحله اول به دست آورده است، استفاده خواهد کرد.

وی گفت: ما قصد داریم با تکیه بر دانش و تجربه فاز اول کار، یک میکروراکتور پاک، عملی و مقرون به صرفه ایجاد کنیم تا با تولید برق مبتنی بر سوخت فسیلی که امروزه استفاده می‌شود، قابل رقابت باشد.

ما انتظار داریم که این مرحله بعدی کار شامل پالایش طراحی، آزمایش نمونه اولیه و شروع بررسی‌ها با کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای ایالات متحده (NRC) باشد تا اطمینان حاصل شود که رآکتور ما استانداردهای ایمنی را دارد و می‌تواند برای استفاده غیرنظامی در ایالات متحده مجوز بگیرد.

این شرکت افزود: تعامل پیش از صدور مجوز با NRC گستره وسیعی از امکانات استقرار را برای کربن زدایی نیازهای انعطاف پذیری شبکه خارج از شبکه، از راه دور یا مقیاس کوچک فراهم می کند.

پیشنهاد بارزتر شناخته شده این شرکت فناوری طراحی بزرگتر Xe-100 80 مگاواتی (200 مگاوات ساعتی) آن است.

این شرکت به طور مشخص قرار است یک تاسیسات راکتور هسته‌ای پیشرفته 320 مگاواتی Xe-100 را در یک سایت تولید مواد شیمیایی Dow در Seadrift، Calhoun County، تگزاس، به عنوان بخشی از برنامه نمایش رآکتور پیشرفته DOE (ARDP) به نمایش بگذارد.

وزارت دفاع آمریکا و ایکس انرژی در حال آماده سازی یک درخواست مجوز ساخت و ساز برای ارائه به NRC هستند و ساخت کارخانه می تواند در سال 2026 آغاز شود. در همین حال، این شرکت در اکتبر 2022، ساخت تاسیسات ساخت سوخت TRISO-X (TF3) خود را در Oak Ridge آغاز کرد. ، تنسی، با هدف قرار دادن تاریخ عملیات تجاری در سال 2025.

دومین اعلان ریز راکتور مهم وزارت دفاع آمریکا در یک ماه

اعلام سازمان همکاری شانگهای پس از انتخاب نیروگاه Oklo's Aurora Powerhouse توسط نیروی هوایی ایالات متحده - یک راکتور سریع فلزی مایع - برای خلبان ریزراکتور هسته ای در پایگاه نیروی هوایی Eielson در آلاسکا منتشر شد. برنامه خلبانی میکرو راکتور نیروی هوایی، که همچنین به الزام قانون مجوز دفاع ملی در سال 2019 پاسخ می دهد، به دنبال ساخت و راه اندازی حداقل یک ریز راکتور مجاز تا 31 دسامبر 2027 است.

با این حال، نیروی هوایی در حال بررسی رویکرد متفاوتی است. Oklo سایت، طراحی، ساخت، مالکیت و بهره برداری تجاری از ریزرآکتور ثابت را انجام خواهد داد، در حالی که نیروی هوایی پس از دریافت مجوز بهره برداری ترکیبی از شرکت فناوری هسته ای، قرارداد اجاره زمین و قرارداد خرید برق با قیمت ثابت 30 ساله را با Oklo اجرا خواهد کرد.

در همین حال، BWXT گفته است که طراحی قابل حمل پروژه Pele آن شامل چندین ماژول است که شامل اجزای ریزراکتور در کانتینرهای حمل و نقل CONEX 20 فوتی و مطابق با ISO است. علاوه بر این، راکتور به گونه ای طراحی شده است که به طور ایمن و سریع از طریق جاده، راه آهن، دریا یا هوا جابجا شود.

کل سیستم راکتور به گونه ای طراحی شده است که در محل مونتاژ شده و در عرض 72 ساعت عملیاتی شود. خاموش کردن، خنک کردن، قطع و وصل کردن، و حذف برای حمل و نقل طراحی شده است تا در کمتر از هفت روز رخ دهد. هسته راکتور قابل حمل BWXT و سیستم کنترل مرتبط با آن به طور محوری برای حفظ ایمنی "تحت همه شرایط، از جمله شرایط انتقالی در طول حمل و نقل" طراحی شده است. این ویژگی ها مطابق با مشخصات وزارت دفاع است.

این سوخت در تأسیسات خدمات سوخت هسته‌ای BWXT Technologies در اروین، تنسی از فلز به اکسید تبدیل می‌شود و سپس به اورانیوم کم غنای با سنجش بالا (HALEU) تبدیل می‌شود و به سوخت راکتور همسانگرد سه‌ساختاری (TRISO) تبدیل می‌شود. تاسیسات BWXT در لینچبرگ، ویرجینیا.

پروژه BWXT پروژه Pele آماده تحویل در سال 2025 است.

جوزف میلر، رئیس BWXT Advanced Technologies، طی یک وبیناری که توسط انجمن هسته‌ای آمریکا (ANS) در 2 آگوست برگزار شد، خاطرنشان کرد که کار در تأسیسات لینچبورگ آن در حال انجام است تا ریزراکتور را برای حداقل یک دوره آزمایشی سه ساله در آزمایشگاه ملی آیداهو (INL) آماده کند. ) در سال 2025.

واکسمن، که سرپرست پروژه پله سازمان همکاری شانگهای است، در طول وبینار گفت که پروژه BWXT DOD اکنون در مراحل نهایی طراحی است تا برای تایید نهایی توسط DOE، که به عنوان تنظیم کننده پروژه عمل می کند، آماده شود. برنامه کنونی سازمان همکاری شانگهای این است که طرح نهایی تا بهار توسط وزارت انرژی تایید شود.

او گفت که پس از امضای DOE، سازمان همکاری شانگهای در طول سال 2024 راکتورها را در لینچبورگ مونتاژ خواهد کرد. «و اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، تا اوایل سال 2025، ما راکتور را به INL ارسال خواهیم کرد، جایی که سوخت آن تامین خواهد شد.

سپس به صحرا فرستاده می شود، به مکانی که ما برای انجام آزمایش اولیه انتخاب کرده ایم. پس از اینکه راکتور را به کار انداختیم، سپس این راکتور قابل حمل را پایین نشان خواهیم داد، آن را روی یک کامیون می‌گذاریم، کمی آن را می‌رانیم، دوباره آن را بالا می‌آوریم و دوباره آن را برمی‌گردانیم.

توسعه ریز راکتور برای اهداف وزارت دفاع طراحی شده است که عمدتاً بر روی سه کاربرد متمرکز شده است: تأمین برق از راه دور. جبران سوخت های فسیلی برای مزایای استراتژیک و عملیاتی؛ و اطمینان از تاب آوری.

واکسمن گفت: اتکای ما به خطوط طولانی و آسیب پذیر سوخت فسیلی از منظر نظامی یک مشکل بزرگ است، بنابراین داشتن نیرویی که نیازی به سوخت گیری برای روزها یا ماه ها یا حتی سال ها ندارد، یک مزیت بزرگ برای ما خواهد بود.

اما واکسمن افزود که تلاش‌های وزارت دفاع می‌تواند برای صنعتی‌سازی بزرگ‌تر مثمر ثمر باشد.

او گفت: برنامه ما از ابتدا همیشه این بوده است که می‌خواهیم راکتورهایی بسازیم که بتوانند اسپین‌آف‌های تجاری داشته باشند تا بتوانیم تعداد رآکتورهایی که از خط مونتاژ خارج می‌شوند به اندازه‌ای باشد که مقرون به صرفه باشد.

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.