Solemi chlazený reaktor MCRE bude postaven v národních laboratořích v Idahu

Southern Company a Americké ministerstvo energetiky podepsaly dohodu o návrhu, výrobě a provozu reaktoru na bázi roztavených chloridových solí (MCRE). Jedná se o prověřený návrh zařízení poskytující rychlé spektrum neutronů a procesní teplo využitelné například pro metalurgii.

Reaktorový návrh MCRE bude první novodobý solemi chlazený reaktor pracující v rychlém spektru neutronů. Společnost Southern povede veškeré práce, které vyústí vznikem jedinečného reaktorového konceptu v národních laboratořích Idaho (INL).

Díky homogenní směsi paliva a chladiva bude reaktor vykazovat vysoký stupeň inherentní bezpečnosti. Ta je založena na fyzikálních procesech, které budou tvořit autoregulační efekt. V případě zvyšování výkon reaktoru, a tím i zvyšování teploty směsi, dojde ke snížení hustoty směsi a jednotlivé palivové částice se budou nacházet ve větší vzdálenosti, což vyústí ve snížení kritičnosti a reaktivity aktivní zóny.

Při vývoji a výstavbě reaktoru MCRE se počítá s dalšími společnostmi, mezi které patří také TerraPower, Národní laboratoře Idaho, Core Power, Orano Federal Services, Electric Power Research Institute a 3M. Projekt je také podporován programem nasazení pokročilých reaktorových technologií amerického ministerstva energetiky (ARDP).

Program ARDP během 5 let investoval do vývoje rektoru MCRE 170 milionů dolarů. MCRE v budoucnu poskytne provozní data, která budou použita pro podporu dalšího vývoje chloridovými solemi chlazeného reaktoru společnosti TerraPower (MCFR).

Podle společnosti Southern Company je reaktor MCRE přelomovou technologií. Pokročilá nová technologie je součástí komplexní strategie společnosti Southern. Nová strategie je zaměřena na dodávky čisté, bezpečné, spolehlivé a udržitelné energie za přijatelné ceny.

„Reaktorový experiment chlazený roztavenými chloridovými solemi podpoří komercializaci revoluční technologie v časovém rámci, který může reagovat na změny klimatu. Společnost Southern má také za cíl nulové emise skleníkových plynů do roku 2050.“

Reaktor MCFR společnosti TerraPower

Experiment MCFR společnosti TerraPower využívá chloridovou sůl jako chladivo i jako palivo, přičemž reaktor bude pracovat v rychlém spektru neutronů. Díky tomu bude reaktor pracovat s vyšší účinností a vyššími teplotami v porovnání s konvenčními reaktory. Vyšší teploty umožní produkci procesního tepla, které může být i skladováno v zásobnících.

V roce 2016 získaly společnosti Southern Company a TerraPower dodatečné financování ve výši 40 milionů dolarů od amerického ministerstva energetiky. Toto financování bylo využito pro výstavbu infrastruktury potřebné pro podporu vývoje reaktoru MCFR.

Významným milníkem prošel vývoj MCFR v roce 2019, kdy testovací izotermická smyčka dosáhla 1000 hodin provozu. Ta testuje a analyzuje chování kapané směsi paliva a chladiva při průtoku různými komponentami, mezi které patří čerpadla, tepelné výměníky, či zámrzné ventily.

Natrium jako další koncept TerraPower

Společnost TerraPower vyvíjí také další reaktorový koncept, pojmenovaný Natrium. Druhý reaktorový koncept pracuje také s rychlým spektrem neutronů, ale palivo je fyzicky odděleno od chladiva a chladivem je sodík v tekutém stavu.

Předností tohoto systému je integrovaný rezervoár tepla s roztavenou solí. Demonstrační reaktor by měl být postaven v Kemmerer, Wyomingu, kde by měl nahradit vysloužilou uhelnou elektrárnu.

Koncept Natrium se kromě tepelného zásobníku vyznačuje také zjednodušením elektrárny, například v oblasti snížení množství kabelů.