Americká vláda podpoří dokončení designu Xe-100. Demonstrační reaktor by měl být spuštěn do 6 let

Americké ministerstvo energetiky (DOE) schválilo podporu ve výši 40 milionů dolarů na šestiletý projekt dokončení základního designu vysokoteplotního plynem chlazeného reaktoru (HTGR). Ten má podle DOE pomoci připravit půdu pro mnohamiliardový demonstrační projekt společnosti X-energy a první komerční zařízení v USA pro výrobu paliva na bázi vysoce obohaceného uranu (HALEU) pro reaktory nové generace.

Společnost X-energy se sídlem v Marylandu získala v roce 2015 grant Advanced Reactor Concepts (ARC) na další vývoj konstrukce svého pokročilého reaktoru Xe-100 a částicového paliva TRISO-X. Výsledkem projektu bylo dokončení základního návrhu reaktoru a výroba jeho prvních TRISO (tristrukturních izotropních) palivových kamenů (oblázků) s použitím přírodního uranu v pilotním palivovém zařízení v Amerických národních laboratoří Oak Ridge, které bylo uvedeno do provozu v rámci tohoto projektu.

Kulové palivo TRISO-X od společnosti X-energy. Zdroj: X-energy

Plánované spuštění prvního reaktoru v roce 2028

Společnost X-energy nyní usiluje o zisk licence od amerického jaderného regulátora (NRC) na projekt svého reaktoru. Rovněž pracuje na licenci a budoucím provozu zařízení na výrobu paliva HALEU, které je financováno v rámci programu DOE Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP).

Dceřiná společnost TRISO-X v dubnu vybrala místo pro závod na výrobu paliva v průmyslovém parku Horizon Center v Oak Ridge, jehož uvedení do provozu a spuštění se předpokládá již v roce 2025. Do konce roku 2023 plánuje společnost předložit k NRC žádost o povolení výstavby reaktoru, přičemž první reaktor XE-100 z plánovaných čtyř má být postaven ve státě Washington a uveden do provozu v roce 2028.

Koncept závodu na výrobu paliva TRISO-X. Zdroj: X-power

"Ocenění Advanced Reactor Concepts bylo katalyzátorem rozvoje společnosti X-energy na cestě k uvedení reaktoru Xe-100 a našeho zařízení pro výrobu paliva na bázi TRISO," řekl prezident společnosti TRISO-X, Pete Pappano.

Dodal, že současný grant ARDP umožní společnosti dokončit misi připojení bezuhlíkového zdroje energie do sítě a zároveň vybudovat dodavatelský řetězec paliva HALEU pro všechny pokročilé reaktory.

Dva demonstrační projekty SMR

DOE je odhodláno podporovat své průmyslové partnery v jejich úsilí o realizaci pokročilých reaktorů, uvedla Alice Caponitiová z DOE. "Společnost X-energy učinila obrovský pokrok v projektu Xe-100 směrem k jeho realizaci."

Stavební schéma reaktoru Natrium. Zdroj: TerraPower

X-energy je jednou ze dvou společností s pokročilými jadernými demonstračními projekty, které nyní čerpají podporu v rámci dvoustranného zákona o infrastruktuře, podepsaného v listopadu 2021. Druhou společností je TerraPower, která pracuje na výstavbě reaktoru Natrium v Kemmereru ve Wyomingu.

Plán na čtyř-reaktorové bloky

Xe-100 je vysokoteplotní plynem chlazený reaktor s oblázkovým ložem, který je schopen produkovat 200 MW tepelného výkonu (80 MWe). Používá robustní částicové palivo TRISO, které je schopné odolávat extrémně vysokým teplotám, aniž by došlo k jeho tavení. Xe-100 je optimalizován pro čtyř-reaktorové uspořádání s celkovým instalovaným elektrickým výkonem 320 MWe pro základní zatížení elektrizační soustavy, nebo může svůj tepelný výkon využívat k výrobě vysokotlaké a vysokoteplotní páry pro podporu průmyslových aplikací.

Fotografie z pilotní laboratoře na výrobu paliva TRISO-X v laboratořích Oak Ridge. Zdroj: X-power

Společnost X-energy nedávno podepsala záměr spolupracovat s firmou Dow, která se zabývá materiálovým výzkumem, na možném nasazení technologie malých modulárních reaktorů Xe-100 v jednom z výrobních závodů společnosti Dow.