„Branduolinės baterijos“ siūlo naują požiūrį be anglies energijos

Nuo

Šis pažangiausias MIT branduolinių baterijų koncepcijos pristatymas parodo svarbius komponentus, tokius kaip prietaisų և valdymo modulis, reaktoriaus և maitinimo modulis. Paskola Pagarbiai, tyrėjai

Jacopo Buongiorno և Kiti sako, kad gamyklinė mikroelektrika, kuri kroviniais gabenama į naudojimo vietas, gali būti saugus ir efektyvus būdas pasiekti angliavandenilių energijos sistemas.

Mes galime būti ties naujos branduolinės energetikos paradigmos riba, neseniai pasiūlė branduolinių ekspertų grupė ant tiltoNacionalinės mokslų akademijos leidinys. Kadangi dideli, brangūs, centralizuoti kompiuteriai užleido vietą populiariems šiandienos kompiuteriams, naujos kartos palyginti maži, nebrangūs gamykliniai reaktoriai yra skirti autonomiškam „plug-and-play“ tipo autonominiam veikimui. horizonte, sako jie.

Šios siūlomos sistemos gali tiekti šilumą pramoniniams procesams arba elektrą karinei bazei ar rajonui, be priežiūros veikti 5–10 metų ir tada išsiųsti į gamyklą remontui. Autoriai: Jacopo Buongiorno, branduolinio mokslo ir inžinerijos profesorius, TEPCO, MIT; „GenH“ įkūrėjas Robertas Frieda; Aidaho nacionalinė laboratorija Stevenas Aumeieris; Չ Į pensiją išėjęs JAV strateginės vadovybės vadas Kevinas Chiltonas šias mažas elektrines pavadino „atominėmis baterijomis“. Mokslininkai teigia, kad dėl paprasto naudojimo jie gali atlikti svarbų vaidmenį hidrokarbonizuojant pasaulio elektros sistemas, kad būtų išvengta katastrofiškų klimato pokyčių. MIT naujienos paprašė Buongiorno apibūdinti savo grupės pasiūlymą.

H. Mažesnių, modulinių branduolinių reaktorių idėja buvo diskutuojama kelerius metus. Kuo skiriasi šis branduolinių baterijų pasiūlymas?

A: Mūsų aprašyti vienetai šią gamyklos takelažo ir moduliškumo idėją perima iki galo. Ankstesniuose pasiūlymuose reaktoriai buvo laikomi nuo 100 iki 300 megavatų elektros galia, o tai yra 10 veiksnių mažesnė nei tradicinės didžiosios dujos, dideli gigavatų branduoliniai reaktoriai. Juos būtų galima surinkti iš gamykloje pagamintų komponentų, tačiau jiems vis tiek reikia šiek tiek surinkti vietoje ir atlikti daug vietos paruošimo darbų. Taigi tai yra patobulinimas palyginti su tradiciniais augalais, tačiau tai nėra didžiulis patobulinimas.

Ši branduolinės baterijos idėja iš tikrųjų skiriasi dėl fizinio tų automobilių masto – apie 10 megavatų. Ji yra tokia maža, kad visa elektrinė pastatyta gamykloje ir telpa į standartinį konteinerį. Idėja yra talpinti visą elektrinę, kurią sudaro mikroreaktorius, šilumą konvertuojanti turbina.

Tai turi keletą ekonominių privalumų. Jūs visiškai susiejate savo projektus, savo technologijas iš statybų aikštelės, kuri per pastaruosius 20 metų viršijo išlaidas dėl galimo branduolinės programos vėlavimo.

Taigi tai tampa tam tikra energija kaip paklausa. Jei klientas nori šilumos ar elektros, jis gali jį gauti per kelis mėnesius ar net kelias savaites, tada jis prisijungia prie žaidimo. Šis automobilis patenka į svetainę vos per kelias dienas, kai pradedate gauti energijos. Taigi tai yra produktas, o ne projektas. Taip man patinka tai apibūdinti.

H. Jūs kalbate apie platų tokių vienetų paskirstymą, įskaitant net gyvenvietėse, kad būtų pamaitinti ištisi rajonai. Ar žmonės pasitiki šių augalų saugumu?

A: Tai nepaprastai stipri. Tai yra viena iš pardavimo vietų. Visų pirma, būti mažam yra gerai dėl įvairių priežasčių. Viena vertus, bendras sukuriamas šilumos kiekis yra proporcingas jėgai, kuri yra maža. Bet dar svarbiau, kad jis turi didelį paviršiaus ir tūrio santykį, nes vėl yra mažas, todėl daug lengviau išlaikyti vėsą bet kokiomis sąlygomis. Pasyviai sustingsta iki taško, kai niekam nieko nereikia daryti. Jums net nereikia atidaryti spynos ar nieko. Sistema rūpinasi savimi.

Jis turi labai stiprią aplinkinę struktūrą, apsaugančią nuo bet kokios spinduliuotės emisijos. Vietoj tradicinio didelio betoninio kupolo yra plieniniai lakštai, kurie iš esmės uždaro visą sistemą. Kalbant apie saugumą, daugumoje svetainių tikimės, kad jos bus žemiau klasės. Tai suteikia tam tikrą apsaugą: fizinį saugumą nuo užpuolikų.

Kalbant apie kitus saugumo klausimus, žinote, jei pagalvotumėte apie gerai žinomas branduolines avarijas – Trijų mylių salą, Černobylį, Fukušimą, visi šie trys klausimai yra tarpininkaujant tų branduolinių baterijų dizainui. Kadangi jie yra tokie maži, paprastai neįmanoma gauti tokio rezultato iš bet kokios įvykių sekos.

H. Iš kur mes žinome, kad šie naujo tipo reaktoriai veiks? Եւ Ko reikėtų, kad tokie agregatai taptų plačiai prieinami?

A: NASA և Los Alamoso nacionalinė laboratorija sukūrė panašų kosminių programų parodomąjį projektą, kurį jie pavadino mikrorektoriumi. Nuo projektavimo pradžios iki įrangos testavimo jiems prireikė tik trejų metų. Ir tai jiems kainavo 20 milijonų dolerių. Tai buvo nedideli užsakymai iš tradicinių didelių atominių elektrinių, kurių statyba lengvai kainavo milijardus plius dešimtmetį ar daugiau.

Yra skirtingos įmonės, kurios dabar kuria savo, kiekviena šiek tiek skirtinga. „Westinghouse“ jau kuria tokių branduolinių baterijų versiją (nors jos ir nevartoja), ir jie planuoja per dvejus metus paleisti demonstracinį padalinį.

Kitas žingsnis bus pastatyti bandomąją jėgainę vienoje iš nacionalinių laboratorijų, kurioje yra didelė įranga branduolinių reaktorių sistemoms išbandyti, pavyzdžiui, Idaho nacionalinėje laboratorijoje. Jie turi keletą funkcijų, kurios yra modifikuotos, kad būtų pritaikyti šiems mikroreaktoriams, ir turi papildomus saugumo sluoksnius. Kadangi tai yra parodomasis projektas, norite įsitikinti, kad jei kas nors nutiks, nenumatykite, kad jis neišleis į aplinką.

Tuomet gamyklai gali būti atliekama pagreitinta bandymų programa, taikant ekstremalesnes sąlygas nei bet kada anksčiau. Tiesą sakant, jūs tuo piktnaudžiaujate paprasčiausiai išbandydami, kad parodytumėte, jog jis gali nesunkiai įveikti visas tas išorines naštas ar situacijas. Ir jei tai bus įrodyta sunkiomis sąlygomis, bendri komerciniai įrenginiai gali prasidėti gana greitai.

Šios branduolinės baterijos idealiai tinka stabilumui kurti įvairiuose ekonomikos sektoriuose, užtikrinant stabilų, nepertraukiamą energijos šaltinį su pertraukiamais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip vėjas. Šios labai paskirstytos sistemos taip pat gali padėti sumažinti tinklo spaudimą, diegdamos juos ten, kur reikia. Tai gali suteikti didesnį atsparumą bet kokiems tinklo sutrikimams, praktiškai pašalinant perdavimo nuostolių problemą. Jei jie, mūsų nuomone, bus išplitę, jie gali reikšmingai prisidėti mažinant pasaulinį šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.

Nuoroda. Jacopo Buongiorno, Roberto Fredos, Steveno Aumeierio և Kevino Chiltono, 2021 m. Birželio 14 d. „Naujos, tvarios pasaulinės energetikos ir pramonės paradigmos atrakinimo strategija“. Tiltas,
Nuoroda

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.