На этой неделе американская ядерная энергетическая компания Terrapower объявила о месте размещения своего первого так называемого натриевого реактора. Благодаря гранту Министерства энергетики США в размере $180 млн угольная электростанция, которая в настоящее время закрывается, должна быть переоборудована в небольшой деревне Кеммерер с населением 2 500 человек. Среди прочего, здесь будет построен первый натриевый реактор Terrapower с непрерывной мощностью 345 и пиковой мощностью 500 мегаватт. Ввод в эксплуатацию запланирован не позднее 2028 года.
Билл Гейтс хочет найти наилучший компромисс между производительностью и безопасностью
Проект «Натрий», как Terrapower называет свой ядерный реактор, предназначен для решения различных проблем при энергетическом переходе. Отправной точкой для рассмотрения является неоспоримый факт, что производство электроэнергии с использованием ядерной энергии является CO-нейтральным, то есть не вызывает выбросов, вредных для климата. Тем не менее, существует факт, что использование ядерной энергии приводит к катастрофам в случае повреждения и даже при нормальной эксплуатации производит неизменно вредные вещества, которые необходимо безопасно хранить.
Реактор Terrapower пытается найти работоспособный компромисс. Он полагается на минимально возможную тепловыделяющую сборку и охлаждает реактор не водой, а жидким натрием. В отличие от воды, натрий остается почти без давления даже при температуре выше 800 градусов по Цельсию, так что не возникает дефлаграционного повреждения, которое могло бы дестабилизировать реактор – если и до тех пор, пока можно избежать контакта натрия с водой или воздухом.
Накопитель энергии – неотъемлемая часть реактора
Впервые была включена система накопления энергии, которая может хранить часть энергии, вырабатываемой в расплаве соли, для последующего нагрева воды и выработки электроэнергии с помощью паровой турбины. Фактически, реактор всегда нагревает только расплавленную соль, так что прямого образования пара не происходит.
Это должно обеспечить большую гибкость в интеграции возобновляемых источников энергии. Например, при необходимости можно добавить солнечную и/или ветровую энергию. Если возобновляемые источники энергии обеспечивают достаточное количество энергии в течение дня, натриевый реактор может отключить свою выработку, в результате чего часть уже произведенной энергии остается в расплаве соли. Процесс будет активирован, если спрос на электроэнергию в регионе, который будет поставляться, не может быть удовлетворен каким-либо другим способом.
Натриевые реакторы пока не прижились
Для экспериментального реактора Terrapower привлекла специалистов GE Hitachi Nuclear Energy и Bechtel, одного из крупнейших производителей оборудования в США. В строительстве электростанции Terrapower будут задействованы до 2000 местных рабочих.
Технология не нова во всех отношениях, на что любят указывать ее критики. Например, натриевый теплоноситель использовался только в нескольких реакторах в США. Последний из этих реакторов был построен в 1965 году, последний в эксплуатации был остановлен в 1994 году.
Компания Гейтса видит будущее в реакторах с натриевым охлаждением, прежде всего потому, что, в отличие от реакторов с водяным охлаждением, они не замедляют нейтроны, образующиеся в реакциях деления. В результате эти так называемые «быстрые реакторы» могут превращать фактически непригодные для использования изотопы в топливо. Таким образом, теоретически вы более эффективно используете материал, и приходится реже наполнять его и оставлять меньше отходов.
