Das Atomkraftwerk von Bill Gates wählt einen Standort für seinen ersten Reaktor

Vergrößern / Bei der Konstruktion von TerraPower ist der Kernreaktor durch die Wärmespeicherung von geschmolzenem Salz vom Stromerzeugungsprozess getrennt.

Am Dienstag gab TerraPower, das von Bill Gates unterstützte US-Atomkraftwerk, bekannt, dass es einen Standort für seinen ersten Reaktor ausgewählt hat. Kemmerer, Wyoming, etwa 2.500 Einwohner, war der Standort des Kohlekraftwerks Naughton, das geschlossen wird. Im Rahmen des TerraPower-Projekts wird es durch einen 345-Megawatt-Reaktor ersetzt, der eine Reihe von Technologien bahnbrechen würde, die zuvor nicht kommerziell eingesetzt wurden.

Dazu gehören ein Reaktordesign, das eine minimale Betankung erfordert, eine Kühlung durch flüssiges Natrium und ein Wärmespeichersystem für geschmolzenes Salz, das der Anlage die erforderliche Flexibilität für eine bessere Integration mit erneuerbarer Energie verleiht.

Öffentlich-privat

Obwohl der Name TerraPower eindeutig mit dem Projekt verbunden ist, sind auch viele andere Parteien beteiligt. Das Unternehmen ist vielleicht am besten dafür bekannt, dass es von Bill Gates, dem heutigen Vorstandsvorsitzenden, unterstützt wird, der die Atomkraft als Teillösung für die Klimakrise gefördert hat. Das Unternehmen wurde vom US-Energieministerium ausgewählt, um einen Demonstrationsreaktor zu bauen, eine Bezeichnung, die mindestens 180 Millionen US-Dollar für den Bau garantiert und in den nächsten Jahren Milliarden von US-Dollar erhalten könnte.

Auch der Reaktor selbst ist kein reines TerraPower-Projekt. Das Reaktordesign wird gemeinsam mit GE Hitachi Nuclear Energy entwickelt. Ein Unternehmen namens Bechtel wird beim Bau helfen, der rund 80 Prozent der Bevölkerung von Kemmerer beschäftigt.

Das Design wird eine Reihe von Technologien beinhalten, die nur selten oder gar nicht ausprobiert wurden. Dies wird also kein einfaches Projekt sein. TerraPower und GE Hitachi nennen das Design Natrium, und sie haben eine Webseite einrichten es zu beschreiben. Wir werden hier einige der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale besprechen.

Sehr verschieden

Zunächst wird die Anlage kein Wasser verwenden, um Wärme aus dem Reaktor zu übertragen; stattdessen wird flüssiges Natrium verwendet. Dies hat den großen Vorteil, dass Natrium bei keiner der Temperaturen, denen es im Reaktor ausgesetzt sein sollte, siedet. Das bedeutet, dass keine Hardware, die das Kühlmittel hält, hohen Drücken ausgesetzt wird, was die Sache erheblich vereinfacht. Natrium reagiert jedoch leicht mit Luft und explosiv mit Wasser, was eine Reihe von Bedenken aufwirft.

Weltweit wurden nur etwa 25 große Reaktoren mit Natriumkühlmittel gebaut. Viele wurden nur zu Forschungszwecken gebaut, und nur eine Handvoll ist noch in Betrieb. Das letzte in den USA wurde 1965 gebaut und das letzte in Betrieb genommen 1994. Man kann also sagen, dass die Unternehmen nicht viel praktische Erfahrung haben.

Natriumgekühlte Designs verlangsamen im Gegensatz zur Wasserkühlung die durch Spaltungsreaktionen erzeugten Neutronen nicht; Aus diesem Grund werden sie oft als “schnelle Reaktoren” bezeichnet. Schnelle Neutronen haben die Fähigkeit, Isotope umzuwandeln, die keinen nützlichen Brennstoff ergeben, sodass sie während des Betriebs mehr Brennstoff produzieren können.

Im Fall von TerraPower umgibt das Design einen Kern aus angereichertem Kraftstoff mit vielen weniger nützlichen Isotopen. Der Reaktor wird durch den angereicherten Kern angetrieben, während er zusätzliches Material in nützlichen Brennstoff umwandelt, der die Aufgabe übernimmt, wenn der erste erschöpft ist. Dieser Prozess kann sich über mehrere Umwandlungsschichten wiederholen, wodurch die zum Auftanken erforderliche Ausfallzeit begrenzt wird. Aber auch hier hat es zuvor keine kommerzielle Nutzung gesehen.

Der Reaktor wird eine Reihe von Merkmalen aufweisen, die eine passive Sicherheit ermöglichen sollten, wodurch seine innere Wärme begrenzt bleibt, selbst wenn die Kühlzirkulation ausfällt.

Spielt gut mit anderen

Schließlich wandelt TerraPower die dem Reaktor entnommene Wärme nicht direkt in Strom um; Stattdessen wird es als geschmolzenes Salz gespeichert. Infolgedessen wird die Anlage, obwohl der Reaktor eine Nennleistung von 345 MW hat, in Zeiten hoher Nachfrage bis zu 500 MW erzeugen oder bei reduzierter Nachfrage auf eine niedrigere Produktion herunterskalieren können. Dadurch kann die Anlage den täglichen Bedarfszyklen besser folgen. Darüber hinaus ermöglicht der Wärmespeicher eine bessere Integration des Standorts Kemmerer in die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien (Wyoming ist ein bedeutender Windkraftproduzent).

Insgesamt birgt jeder dieser Unterschiede Risiken. Die Kombination aller von ihnen in einem einzigen Design bedeutet, dass dies ein äußerst schwieriges Projekt sein wird, insbesondere im geplanten Zeitraum von sieben Jahren. Sollte dies jedoch gelingen, können wir endlich ein Gefühl dafür bekommen, ob die Kosten fortschrittlicher Nuklearkonzepte mit den ständig sinkenden Kosten erneuerbarer Energien mit Speicherung wettbewerbsfähig bleiben können.


Source: Ars Technica by arstechnica.com.

*The article has been translated based on the content of Ars Technica by arstechnica.com. If there is any problem regarding the content, copyright, please leave a report below the article. We will try to process as quickly as possible to protect the rights of the author. Thank you very much!

*We just want readers to access information more quickly and easily with other multilingual content, instead of information only available in a certain language.

*We always respect the copyright of the content of the author and always include the original link of the source article.If the author disagrees, just leave the report below the article, the article will be edited or deleted at the request of the author. Thanks very much! Best regards!