211service.com
Kina beskriver nästa generations kärnreaktorprogram
En grupp kärnkraftsforskare och entreprenörer samlades denna vecka vid Oak Ridge National Laboratory, i Tennessee, för att observera 50-årsdagen av reaktorexperimentet med smält salt — ett program som genomfördes vid Oak Ridge på 1960-talet för att bygga en ny kärnreaktor. Smältsaltreaktorer använder flytande, snarare än fasta bränslestavar, som bränsle för att producera kärnreaktioner som värmer vatten för att göra ånga och i sin tur elektricitet. De har flera fördelar jämfört med konventionella lättvattenreaktorer när det gäller säkerhet, anti-spridning och ekonomi, och får en renässans när världen letar efter källor till låg kostnad, lågkoldioxidenergi.
Kinesiska och amerikanska forskare träffas vid Oak Ridge National Laboratory, platsen för det historiska reaktorexperimentet med smält salt på 1960-talet, för att markera deras samarbete om nästa generations kärnkraft.
50-årsdagens workshop, som innehöll presentationer från reaktorutvecklare bl.a TerraPower , Flibe energi , Moltex energi , och Jordbunden energi , såväl som det stora bolaget Southern Power, markerade den största och mest betydelsefulla sammankomsten hittills av de människor som arbetat för att föra denna innovativa men decennier gamla teknologi till kommersialisering.
Bland presentatörerna var Xu Hongjie, chef för det smälta saltreaktorprogrammet på Shanghai Institute of Applied Physics . Under den kinesiska vetenskapsakademins överinseende samarbetar SINAP med Oak Ridge för att främja forskning om både saltkylda reaktorer (som använder smälta salter för att överföra värme och kyla reaktorn) och saltdrivna reaktorer (där bränslet, där de energiproducerande kärnreaktionerna inträffar, löses i saltkylvätskan). Shanghai-Oak Ridge-satsningen, som undertecknades i december 2011, har varit föremål för kontroverser och spekulationer bland kärnkraftssamhället, särskilt de som främjar avancerad teknik som reaktorer med smält salt och användningen av torium, ett alternativt kärnbränsle som är renare, säkrare och rikligare än uran.
På Oak Ridge den här veckan skisserade Xu en färdplan som visar att Kina är längre på vägen än något annat FoU-program för avancerade reaktorer i världen. Kina, som fortfarande får nästan tre fjärdedelar av sin el från förbränning av kol, tävlar om att utveckla energikällor med låga koldioxidutsläpp, inklusive både konventionella kärnkraftverk och avancerade system som reaktorer med smält salt. Kina är den största utsläpparen av växthusgaser i världen och siktar på att mer än fördubbla sin kärnkraftskapacitet till 2020, enligt World Nuclear Association .
Xu detaljerade en flerstegsplan för att bygga demonstrationsreaktorer under de kommande fem åren och distribuera dem kommersiellt med början omkring 2030. Institutet planerar att bygga en 10 megawatts prototypreaktor, med användning av fast bränsle, senast 2020, tillsammans med en två megawatts vätska -bränslemaskin som kommer att demonstrera torium-uranbränslecykeln. (Thorium, som inte är klyvbart, omvandlas inuti en reaktor till en klyvbar isotop av uran som producerar energi och upprätthåller kärnreaktionen.)
Sammanlagt finns det 700 kärntekniska ingenjörer som arbetar på reaktorn med smält salt vid SINAP, sa Xu, ett antal som överväger andra avancerade reaktorforskningsprogram runt om i världen. Teamet har en preliminär design för en 10 megawatt toriumbaserad smältsaltreaktor och har bemästrat några av de tekniska utmaningarna som är involverade i att bygga och driva sådana reaktorer, såsom framställning av högrent smälta salter och kontroll av tritium , en farlig isotop av väte som kan användas vid tillverkning av kärnvapen. Att begränsa produktionen av tritium är ett viktigt forskningsmål för utvecklingen av smältsaltreaktorer.
Medan de flesta av publiken på Oak Ridge var bekanta med konturerna av det kinesiska programmet, var nivån av sofistikering och framstegen hittills uppseendeväckande för många lyssnare.
Det är mycket förvånande hur långt de har kommit på fyra år, säger John Kutsch, vice VD för affärsutveckling på Terrestrial Energy, som utvecklar sin egen version av en smältsaltreaktor. Det visar dig vad det kommer att göra att kasta hundratals forskare på ett projekt för att påskynda framstegen.
Det kinesiska programmet larmar några amerikanska forskare, som ser Kina som en rival på kärnkraftsarenan och är motståndare till delning av teknik som ursprungligen utvecklades i USA. Kina strävar inte bara efter att bygga reaktorer för att leverera inhemsk kraft utan också att bli en stor leverantör av kärnteknik till världsmarknaden. När avtalet mellan USA och Kina först tillkännagavs beskrev några kommentatorer samarbetet som en farlig, till och med förrädisk, form av tekniköverföring.
Sett ur ett bredare perspektiv skulle utvecklingen av säker, ekonomisk kärnkraftsteknik som kan kommersialiseras och sättas in snabbt vara en enorm bedrift i kampen för att begränsa den globala klimatförändringen, oavsett vilket land som kommer dit först. Inför en lång väg att finansiera och licensiera sin teknologi i USA, har många utvecklare av nästa generations kärnreaktorer sagt att de sannolikt kommer att testa sina maskiner i andra länder, inklusive Kina.
Enligt samarbetsavtalet, säger David Holcomb, chefsutredare från Oak Ridge på programmet, försöker båda institutionerna att snabbare föra fram saltkylda reaktorer. Som sådant godkänns det samarbetsarbete gemensamt av båda regeringarna.
Precis som forskare överallt står Xu också inför att säkra finansiering för nästa faser av programmet. SINAP:s forskning om smältsaltreaktorer finansieras till och med 2017, säger han; utöver det söker institutet ny finansiering från centralregeringen, Shanghai-regeringen och den privata sektorn. SINAP har också nyligen tecknat avtal med Fangda Group , ett stort kinesiskt konglomerat som producerar kolprodukter, järn och stål och kemikalier, för att hjälpa till att utveckla smältsaltkylmedel för reaktorerna.
Jag är mycket säker på att SINAP kommer att kunna genomföra sitt reaktorprogram för smältsalt till kommersialisering, säger Xu. För, du förstår, i allmänhet avser den kinesiska regeringen att stödja utvecklingen av framtida teknologier för kärnenergi. Och den kinesiska marknaden är mycket stor för kärnenergiteknik.