TerraPower - компания по проектированию ядерных реакторов со штаб-квартирой в Белвью, Вашингтон , США. TerraPower разрабатывает класс ядерных быстрых реакторов, называемых реакторами бегущей волны (TWR). [1]
Тип | Частный |
---|---|
Промышленность | Атомная энергия |
Основан | 2006 г. |
Основатель | Билл Гейтс |
Штаб-квартира | , Соединенные Штаты |
Ключевые люди | Билл Гейтс (председатель) Крис Левеск (президент и генеральный директор) |
Продукты | Реактор на бегущей волне |
Веб-сайт | terrapower |
Концепция TWR помещает небольшую активную зону из обогащенного топлива в центр гораздо большей массы неделящегося материала, в данном случае обедненного урана . Нейтроны от деления в активной зоне «порождают» новый делящийся материал в окружающей массе, производя Pu239. Со временем в области, окружающей активную зону, накапливается достаточно топлива, и она также начинает подвергаться делению, отправляя нейтроны дальше в массу и продолжая процесс, пока исходная активная зона сгорает. В течение десятилетий реакция перемещается из активной зоны реактора наружу, что дает название «бегущая волна».
В сентябре 2015 года TerraPower подписал соглашение с государственной Китайской национальной ядерной корпорации построить прототип 600 МВтэ реакторного блока в Xiapu в провинции Фуцзянь , Китай с 2018 года до 2025 года [2] Коммерческие электростанции, производя около 1150 МВт , были запланировано на конец 2020-х гг. [3] Однако в январе 2019 года было объявлено, что от проекта отказались из-за ограничений на передачу технологий, установленных администрацией Трампа . [4]
В октябре 2020 года компания была выбрана Министерством энергетики США в качестве получателя соответствующего гранта на общую сумму от 400 до 4 миллиардов долларов в течение следующих 5-7 лет на строительство демонстрационного реактора их конструкции «Натриум». , в котором в качестве теплоносителя активной зоны используется жидкий натрий (это снижает стоимость за счет использования безнапорного первого контура). Затем он передает это тепло расплавленной соли, которая может храниться в резервуарах и использоваться для выработки пара для производства электроэнергии по запросу, что позволяет реактору непрерывно работать на постоянной мощности, в то же время обеспечивая возможность диспетчеризации выработки электроэнергии на электростанции . [5]
Дизайн
Реактор на бегущей волне
TerraPower выбрала реакторы бегущей волны (TWR) в качестве своей основной технологии. Основным преимуществом таких реакторов является высокий коэффициент использования топлива, при котором не требуется ядерная переработка и может в конечном итоге исключить необходимость обогащения урана. [6] TWR предназначены для преобразования обычно неделящихся фертильных нуклидов, таких как U-238, в делящиеся нуклиды, такие как Pu-239, на месте, а затем переноса мощности из сильно сгоревшей области в свежевыращенную область в качестве интегрированного реактора-размножителя. . Это позволяет получить преимущества замкнутого топливного цикла без затрат и риска распространения, которые обычно требуются для их получения на заводах по обогащению и переработке. С самого начала в реакторе могло быть достаточно топлива на 40-60 лет эксплуатации. Реактор можно было похоронить под землей, где он мог проработать около 100 лет. [7] TerraPower описала концепцию своего основного реактора как « Поколение IV , быстрый реактор с жидким натриевым теплоносителем ». [8]
Воздействие на окружающую среду
Используя обедненный уран в качестве топлива, реактор нового типа может сократить запасы от обогащения урана. [9] TerraPower отмечает, что в США находится 700 000 метрических тонн обедненного урана и что 8 метрических тонн могут обеспечить электроэнергией 2,5 миллиона домов в год. [10] В некоторых отчетах утверждается, что высокая топливная эффективность TWR в сочетании с возможностью использовать уран, извлеченный из речной или морской воды, означает, что имеется достаточно топлива для выработки электроэнергии для 10 миллиардов человек при уровне потребления в США на душу населения в течение миллиона лет. шкалы времени. [11]
Исследования и разработки
Дизайн TWR все еще находится на стадии исследований и разработок. Концептуальная основа операций TWR была смоделирована суперкомпьютерами с эмпирическими доказательствами теоретической осуществимости. Регулирующие органы США отложили строительство экспериментального реактора на десять лет из-за расширенной документации для процесса его сертификации. [7] 6 ноября 2009 г. руководители TerraPower и крупный инвестор Билл Гейтс посетили фабрики Toshiba в Йокогаме и Кейхин в Японии и 1 декабря заключили с ними соглашение о неразглашении информации . [12] [13] [14] Toshiba уже разработала сверхкомпактный реактор 4S , который может непрерывно работать в течение 30 лет без обращения с топливом и вырабатывает 10 мегаватт. [14] [15] [16] Некоторые из технологий, используемых в 4S, считаются передаваемыми на TWR. [13]
Расплавленная соль
По состоянию на октябрь 2015 г.[Обновить], компания также изучает проект реактора на расплаве соли с Southern Company в качестве альтернативной технологии. [17] [18]
Натриевый реактор на быстрых нейтронах (Натрий)
Natrium объединяет реактор с расплавленным натрием с системой хранения энергии с расплавом соли 1 ГВт-ч. Натрий предлагает диапазон температур 785 градусов Кельвина между его твердым и газообразным состояниями, что почти в 8 раз больше, чем у воды в диапазоне 100 градусов Кельвина . Не требуя повышения давления, что увеличивает риск и стоимость, натрий может поглощать большое количество тепла. Как элемент, а не соединение, он не подвержен риску разобщения при высокой температуре, как это делает вода. Натрий также не вызывает коррозии. Натрий питается высокообогащенным ураном ( HALEU ) в качестве топлива. HALEU обогащен и содержит от 5 до 20 процентов урана, который может быть произведен из отработавшего топлива других атомных электростанций. Ожидается, что производственные участки будут меньше и в 4 раза эффективнее обычных заводов. Регулирующие стержни Natrium опускаются под действием силы тяжести в случае отказа установки. Выходная мощность составляет 345 МВт в виде тепла. План рассчитан на работу со 100-процентной производительностью 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Система хранения предназначена для работы в тандеме с периодически возникающими источниками энергии, реагируя на их всплески и сбои. Он может производить 150% номинальной выходной мощности или 500 МВт в течение 5,5 часов. [19]
Информация о компании
TerraPower частично финансируется Министерством энергетики США и Лос-Аламосской национальной лабораторией . [20] Одним из основных инвесторов TerraPower является Билл Гейтс (через Cascade Investment ). В число других входят Charles River Ventures и Khosla Ventures , которые, как сообщается, инвестировали 35 миллионов долларов в 2010 году. TerraPower возглавляет главный исполнительный директор Крис Левеск. В декабре 2011 года индийская Reliance Industries приобрела миноритарный пакет акций через одну из своих дочерних компаний. Председатель Reliance Industries Мукеш Амбани войдет в состав совета директоров компании. Среди других участников TerraPower [21] ученые и инженеры из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса , испытательного центра Fast Flux , Microsoft и различных университетов, а также менеджеры из Siemens AG, Areva NP , проекта ITER , Ango Systems Corporation и США. Министерство энергетики .
Цели компании включают: [22]
- Изучение значительных улучшений ядерной энергетики с использованием технологий 21 века, современных вычислительных возможностей и расширенных данных.
- Оценка влияния новых концепций на весь топливный цикл , от добычи полезных ископаемых до захоронения отработавшего топлива.
- Следуя независимому пути, финансируемому из частных источников.
Смотрите также
- Реактор-размножитель на быстрых нейтронах
- Малый модульный реактор
Рекомендации
- ^ RIL покупает долю в американской Terra Power , www.moneycontrol.com
- ^ "Реакторы на быстрых нейтронах" . Всемирная ядерная ассоциация . Сентябрь 2016 г.
- ^ «TerraPower и CNNC объединяются в создании реактора на бегущей волне» . Мировые ядерные новости . 25 сентября 2015 г.
- ^ Сюэвань, Чен; Елин, Мо; Тан, Джейсон; Цзывэй, Тао (5 января 2019 г.). «Испытание атомной энергетики в Китае„Не Приступить “ » . Caixin .
- ^ Чо, Адриан (2020-10-16). «Министерство энергетики выбирает два перспективных ядерных реактора для демонстрационных проектов» . Наука . Проверено 20 октября 2020 .
Министерство энергетики разделит общую стоимость строительства каждого завода с частным сектором. Каждый проект получает 80 миллионов долларов в этом году и может получить в общей сложности от 400 до 4 миллиардов долларов в течение следующих 5-7 лет. ... Вместо воды реактор Natrium мощностью 345 мегаватт от TerraPower, Inc. и GE Hitachi будет использовать в качестве хладагента расплавленный металлический натрий. Поскольку натрий имеет гораздо более высокую температуру кипения, чем вода, охлаждающая жидкость не должна находиться под давлением, что снижает сложность и стоимость установки. Натрий будет передавать свое тепло расплавленной соли, которая затем может поступать непосредственно в парогенератор или в резервуар для хранения, где в дальнейшем будет генерироваться пар и электричество. ... Поскольку натриево-натриевый теплоноситель не находится под давлением, для реактора требуется конструкция защитной оболочки меньшего размера, чем для обычного реактора. Установка также «разъединяет» реактор и части установки, вырабатывающие электроэнергию, которые находятся на противоположных сторонах резервуаров для хранения.
- ^ Уолд, Мэтью Л. (24 февраля 2009 г.). "TR10: Реактор бегущей волны" . Обзор технологий . Проверено 30 января 2019 .
- ^ а б Гурт, Роберт (27 февраля 2011 г.). «Окно в ядерное будущее» . The Wall Street Journal . Проверено 19 августа 2012 года .
- ^ «Дизайн» . TerraPower . Проверено 23 декабря 2016 .
- ^ Михал, Рик; Майкл Блейк (апрель 2010 г.). «Интервью, посвященное ядерным новостям. Джон Гиллеланд. О реакторе на бегущей волне» . Internationale Zeitschrift für Kernenergie . 41 (25): 249–252 . Проверено 19 августа 2012 года .
- ^ «Обедненный уран как топливо сокращает количество отходов» . ООО «Интеллектуальное управление венчурными предприятиями» . Проверено 19 августа 2012 года .
- ^ Эллис, Т .; Р. Петроски (2010). «Реакторы бегущей волны: действительно устойчивый и полномасштабный ресурс для глобальных энергетических потребностей» . Американское ядерное общество . 42 (44): 546–558 . Проверено 19 августа 2012 года .
- ↑ Билл Гейтс, Toshiba в начале переговоров по ядерному реактору , Sydney Morning Herald, 23 марта 2010 г.
- ^ а б «ゲ イ ツ 、 原 発 挑 戦 の 真相» . Nikkei. 2010-03-23 . Проверено 24 марта 2010 .
- ^ а б «東芝 、 ゲ イ ツ 氏 と 原 発 へ 維持 コ ス ト 管理 を 低 減» . Санкей Симбун. 2010-03-23. Архивировано из оригинала на 2010-03-26 . Проверено 25 марта 2010 .
- ^ «次世代 原子 炉 : 100 年 連 続 運 の 開 発 、 ゲ イ ツ 氏 が タ グ 私 投 じ» . Газеты Майнити. 2010-03-23 . Проверено 24 марта 2010 .[ мертвая ссылка ]
- ^ «ゲ イ ツ 氏 と 東芝 、 開 で タ ッ グ? 米 企業 が 協力 要 請» . Асахи Симбун. 2010-03-24. Архивировано из оригинального 26 марта 2010 года . Проверено 24 марта 2010 .
- ^ "Southern Company и TerraPower Prep для испытаний на реакторе на расплавленной соли" . Министерство энергетики .
- ^ Мартин, Ричард (21 октября 2015 г.). «TerraPower незаметно исследует новую стратегию ядерных реакторов» . Обзор технологий . Проверено 20 сентября 2020 .
- ^ Блейн, Лоз (2021-03-09). «Атомная установка нового поколения Билла Гейтса объединяет в себе аккумуляторы энергии в масштабе энергосистемы» . Новый Атлас . Проверено 15 марта 2021 .
- ^ Делакруз, Ванесса (август 2012). «Промежуточный отчет по институциональным обязательствам за 2012 финансовый год» . База данных Energy Citation : 1–37 . Проверено 19 августа 2012 года .
- ^ TerraPower Team Bios , www.TerraPower.com
- ^ TerraPower Инициатива архивации 2009-07-31 в Wayback Machine , berkeley.edu
Внешние ссылки
- Официальный веб-сайт