Sodíkový jaderný reaktor se zásobníkem tepla bude stát ve Wyomingu

Plány na vybudování demonstračního sodíkového reaktoru ve vysloužilé uhelné elektrárně ve státě Wyoming představily společnosti TerraPower, PacifiCorp a guvernér Wyomingu. Konečný výběr lokality by měl být zveřejněn do konce roku 2021.

Projekt známý jako Natrium zahrnuje rychlý sodíkem chlazený reaktor o výkonu 345 MWe kombinovaný se zásobníkem tepla. Díky tomu dokáže tato technologie krátkodobě vyvinout elektrický výkon až 500 MWe. Zásobník tepla s teplonosičem ve formě roztavené soli umožní zvýšit výkon zařízení po dobu až 5,5 hodiny.

Společnosti TerraPower - z velké části financovaná společností Microsoft, a GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) poprvé zveřejnily tento koncept v září 2020. Partneři doufají v komercializaci návrhu do konce desetiletí.

Společnost TerraPower informovala, že nový reaktorový koncept výrazně zjednoduší celou technologii reaktoru. Nejaderné mechanické, elektrické a jiné vybavení bude umístěno v jiné budově, což obecně sníží komplikovanost i náklady na výstavbu zařízení. Hlavním záměrem návrhu je snížit náklady díky možnosti konstruovat některé systémy podle průmyslových standardů bez zvýšených jakostních požadavků.

Vizualizace zařízení rychlého reaktoru a zásobníku tepla Zdroj: TerraPower

Mezi další vylepšení konceptu patří také snížení množství kabelů a vedení technologií při současném snížení množství betonu o vysoké jakosti. Podle stávajících analýz má být množství betonu sníženo o 80 % v porovnání s klasickými jadernými elektrárnami.

Reaktorový koncept Natrium je koncipován tak, aby zajistil  stabilní a flexibilní dodávky elektřiny do elektrické sítě, která disponuje vysokým podílem obnovitelných zdrojů.

Demonstrační zařízení ve Wyomingu bude plně funkční elektrárnou, která ověří návrh konstrukce a provozní vlastnosti této technologie. Další kroky zahrnou hodnocení projektu, vzdělávání i povolovací proces.

Spolu s výše uvedenými společnostmi se na projektu podílí také inženýři ze společností Bechtel, Energy Northwest, Duke Energy a dalších. Na projektu se podílí i univerzity a národní laboratoře.

„Společně s PacificCorp tvoříme energetickou síť budoucnosti, ve které poskytují jaderné zdroje dobře placenou práci a čistou energii,“ sdělil, Chris Levesque, generální ředitel společnosti TerraPower.„Umístění technologie Natrium do vysloužilé uhelné elektrárny zajistí výrobu elektřiny ve stávajících lokalitách. Nyní detailně kontrolujeme návrh, abychom zajistili, že tato příležitost bude cenově přijatelná a efektivní,“ informoval Gary Hoogeveen, generální ředitel společnosti Rocky Mountain Power.

Traveling Wave Reactor

Společnost TerraPower se také zabývá vývojem reaktoru známého jako Traveling Wave Reactor (TWR). Díky sodíkovému chladivu bude tento reaktor poskytovat také rychlé spektrum neutronů.

Kromě obohacených palivových proutků bude palivo reaktoru TWR tvořeno i proutky vyrobenými z ochuzeného uranu. Ochuzený uran má být v aktivní zóně tohoto systému umístěn na okraji jako blanket a množivý materiál. Palivové proutky z blanketu aktivní zóny by byly periodicky měněny za palivové proutky z centra aktivní zóny pro udržení štěpné řetězové reakce.

I přes zdánlivou podobnost obou systémů nejsou v technologii Natrium zmínky o společném základu s technologií TWR. Lze tedy předpokládat, že technologie Natrium bude využívat standardní technologii rychlých reaktoru známou z reaktorových systémů třídy BN, Phenix, nebo Monju a Joyo.