fot: Terrestrail Energy
Kanadyjska firma kończy prace nad modułowym reaktorem uranowym chłodzonym płynnymi solami zamiast pary wodnej pod wysokim ciśnieniem
fot: Terrestrail Energy
W październiku kanadyjski dozór jądrowy ma zaakceptować projekt IMSR, małego reaktora na stopionych solach firmy Terrestrial Energy z Kanady. Jej prezes Simon Irish przekonuje, że technologia IMSR lepiej pasuje do rynku energii niż "zwykłe", duże reaktory. W Polsce IMSR mógłby dać tanie ciepło do procesów upłynnniania węgla.
Jak powiedział Irish, przegląd technologii w ramach tzw. Vendor Design Review został w zasadzie zakończony pozytywnie, a w połowie października Kanadyjska Komisja Bezpieczeństwa Jądrowego formalnie ogłosi akceptację technologii IMSR (a ang. Integral Molten Salt Reactor - zintegrowany reaktor na stopionych solach).
- Po raz pierwszy w historii organ dozorowy zaakceptuje tak zaawansowaną technologię - podkreślił Irish.
O krok od licencji i budowy
Decyzja Komisji nie oznacza jeszcze zgody na budowę, bo do tego potrzebna jest licencja, zezwalająca na budowę danego typu reaktora w konkretnym miejscu. Pozytywny wynik przedlicencyjnego przeglądu oznacza jedynie, że dana technologia spełnia wymagania dozoru, co zwiększa szanse na otrzymanie licencji. Tego typu dobrowolne przeglądy są powszechnie stosowane m.in. w takich krajach jak Wlk. Brytania, Kanada czy USA. Terrestrial poinformował już amerykański dozór NRC o zamiarze przeprowadzenia analogicznej procedury.
Stopione sole zastępują parę wodną
Od strony technologicznej główną różnicą między MSR a popularnymi reaktorami wodnymi jest zastosowanie jako chłodziwa stopionych soli - zazwyczaj fluorków litu, sodu czy berylu - zamiast wody.
Paliwem jest uran o niskim stopniu wzbogacenia w izotop 235, dodany do chłodziwa w postaci stopionego fluorku uranu. Stopione sole mają szereg korzystnych właściwości cieplnych, ale najważniejsze jest to, że w temperaturze kilkuset stopni, w której pracuje reaktor, ciśnienie stopionej soli jest minimalne. Tymczasem w reaktorze wodnym, rozgrzana do kilkuset stopni para lub woda mają ciśnienia przekraczające sto atmosfer. Rurociągi i inne elementy pod ciśnieniem są teoretycznie najbardziej podatne na awarie. W MSR ten element ryzyka odpada.
Moc kilkakrotnie mniejsza od reaktora wodnego
W przypadku IMSR stopione sole krążą wewnątrz zbiornika, w którym zachodzi reakcja łańcuchowa. Ciepło przez wewnętrzne wymienniki jest przekazywane do kolejnego obiegu ze stopionymi solami. Trzeci obieg chłodziwa wyprowadza ciepło dalej, gdzie może zostać wykorzystane do wytworzenia pary napędzającej turbogenerator elektryczny, albo do procesów przemysłowych. Po siedmiu latach pracy wymienia się na nowy cały zbiornik reaktora z obiegiem pierwotnym, wymiennikami ciepła itd. Cały układ jest tak zaprojektowany, że w przypadku jakiejś usterki może się wychłodzić, wykorzystując naturalną konwekcję powietrza z otoczenia. IMSR ma moc elektryczną prawie 200 MW, a termiczną - 400 MW, kilka razy mniej niż typowy reaktor wodny.
Terrestrial liczy, że pierwsze komercyjne bloki tego typu zacznie budować w przyszłej dekadzie. To jest projekt wymagający ok. 1 mld dolarów, który da się zbudować w pięć lat - powiedział Irish.
Duże reaktory bywają za drogie
W USA z powodów finansowych zawieszono ostatnio budowę dwóch dużych reaktorów w elektrowni V.C. Summer, podobna budowa w elektrowni Vogtle - mimo dużych przekroczeń budżetu i opóźnień - na razie będzie kontynuowana.
- Porażka tych projektów jest związana z finansowymi kłopotami wykonawców. Są to inwestycje olbrzymie, a w przypadku projektu za 15-20 mld dolarów ryzyko, że coś pójdzie nie tak, jest olbrzymie. Żeby tego ryzyka uniknąć, wszystko musi mieć mniejszą skalę. Trzeba zmniejszyć projekt do rozmiaru jednego miliarda dolarów. Tak jak u nas - powiedział Irish.
Koszt budowy jednostki mocy w małym reaktorze jest wyższy niż w dużym. Ale, jak podkreślił prezes Terrestrial, najważniejsze - także z punktu widzenia finansowania - jest dostosowanie technologii do profilu biznesowego odbiorcy.
- To, czy jest to akurat technologia nuklearna, ma drugorzędne znacznie - ocenił.
Ciepła tyle, że można będzie upłynniać węgiel
Simon Irish przypomniał, że w wielu ośrodkach w Ameryce Północnej trwają badania nad różnymi procesami, m.in. z upłynnieniem węgla przy użyciu gazu ziemnego. Wymaga to jednak dużych ilości ciepła.
- Uważamy, że nasz system bardzo dobrze można zgrać z tym procesem, zarówno od strony technologicznej, jak i finansowej - stwierdził. Jak dodał, może to być interesujące dla Polski w kontekście wykorzystania własnych zasobów węgla.
