Noi proiecte de reactoare nucleare: comercializarea tehnologiei energetice de nouă generație

O interpretare a primei centrale nucleare din Oklo, numită Aurora, care urmează să fie construită la Laboratorul Național Idaho. Credit: Amabilitatea lui Oklo

Echipa Oklo folosește un gând inițial pentru a construi noi reactoare în timp ce îndeplinește reglementările federale.

Toate centralele nucleare care operează astăzi în SUA sunt construite folosind aceeași formulă generală. În primul rând, companiile și-au făcut propriile reactoare mari, cu capacități de putere măsurate în sute de megawați. De asemenea, s-au bazat în mare măsură pe finanțarea din partea guvernului federal, care prin subvenții mari și procese îndelungate de aplicare a dictat multe aspecte ale proiectării și dezvoltării centralelor nucleare.

Acest peisaj a avut diferite grade de succes de-a lungul anilor, dar nu a fost niciodată deosebit de atractiv pentru noile companii interesate să implementeze tehnologii unice.

Acum începeți, Oklo pregătește calea pentru construirea de centrale electrice inovatoare care respectă reglementările federale de siguranță. La începutul acestui an, compania a devenit prima care a primit cererea pentru un reactor nuclear avansat acceptat de Comisia de Reglementare Nucleară a SUA (NRC). Acceptarea a fost punctul culminant al unui nou proces de aplicare care a stabilit o serie de etape în industrie și a poziționat Oklo să construiască un reactor avansat care diferă în unele moduri importante de centralele nucleare care funcționează în prezent în țară.

Reactoarele convenționale folosesc moderatori precum apa pentru a încetini neutronii înainte de a separa sau fragmenta atomii de uraniu și plutoniu. Reactoarele Oklo nu vor folosi moderatori, permițând construirea unor plante mult mai mici și permițând neutronii să se miște mai repede.

Neutronii în mișcare mai rapidă pot menține separarea nucleară cu un alt tip de combustibil. Comparativ cu reactoarele tradiționale, sursa de combustibil Oklo va fi îmbogățită cu o concentrație mult mai mare a izotopului uraniu-235, care este mai ușor de mestecat decât cel mai obișnuit uraniu-238. Procentul crescut de uraniu-235 permite reactorului Oklo să funcționeze pentru perioade mai lungi de timp, fără a fi nevoie de combustibil.

Ca urmare a acestor schimbări, centralele electrice Oklo vor semăna puțin cu centralele nucleare convenționale. Primul reactor al companiei, numit Aurora, este găzduit într-o clădire nepretențioasă cu cadru A, care este de sute de ori mai mică decât reactoarele tradiționale și va funcționa cu combustibil uzat recuperat dintr-un reactor experimental de la Laboratorul Național Idaho. care s-a închis în 1994. Oklo spune că uzina va funcționa timp de 20 de ani fără a avea nevoie de combustibil pe tot parcursul vieții sale.

Dar poate cel mai unic aspect al Oklo este abordarea sa de comercializare. În multe privințe, compania din Silicon Valley a cultivat o mentalitate inițială, evitând subvențiile guvernamentale pentru a strânge runde mai mici de finanțare susținută de capital de risc și repetându-și planurile pe măsură ce trece prin procesul de aplicare mult mai repede decât predecesorii săi. a ei.

“Inovația a fost favorabilă, deoarece a aruncat o parte din inerția de moștenire cu privire la modul în care s-au făcut lucrurile în trecut și am considerat că este o modalitate importantă de a moderniza abordarea comercială”, spune directorul general al Oklo, Jacob DeWitte SM ’11, dr. ’14, care a cofondat compania cu Caroline Cochran SM ’10.

Acum, Oklo speră că descoperirea sa îi va încuraja pe alții să urmeze noi abordări ale industriei nucleare.

„Dacă putem moderniza modul în care respectăm aceste reglementări și putem profita de avantajele și caracteristicile acestor proiecte de generație următoare, putem începe să creăm o imagine complet nouă aici”, spune DeWitte.

Proiectarea unui drum nou

DeWitte a intrat cu în 2008 și a studiat reactoare avansate în timp ce lucra la masterul său. Pentru doctorat, el a analizat modalități de a prelungi durata de viață și generarea de energie a reactoarelor mari deja utilizate în întreaga lume.

Dar, pe măsură ce DeWitte a studiat reactoarele mari de astăzi, s-a retras din ce în ce mai mult din ideea comercializării reactoarelor mici de mâine.

„La MIT, prin proiecte și activități extracurriculare, am aflat mai multe despre cum funcționează ecosistemul energetic, cum funcționează modelul inițial, cum funcționează modelul antreprenorial al întreprinderii și, cu toate aceste părți diferite, am început să formulez ideea care a devenit sămânță pentru Oklo. Spune DeWitte.

Ceea ce DeWitte a învățat despre peisajul energiei nucleare nu a fost deosebit de încurajator pentru începători. Industria este afectată de o istorie a construcțiilor de plante care durează un deceniu sau mai mult, cu depășiri de miliarde.

În SUA, Comisia de reglementare nucleară stabilește standarde de proiectare pentru reactoare și emite linii directoare pentru îndeplinirea acestor standarde. Dar îndrumarea a fost creată pentru reactoarele mari, care au fost norma în industrie de mai bine de 50 de ani, ceea ce face slabă ajutarea companiilor interesate să construiască reactoare mai mici bazate pe diferite tehnologii.

DeWitte a început să se gândească la crearea unei companii nucleare avansate în timp ce era încă doctorand. În 2013 a colaborat cu Cochran și alții de la MIT, iar echipa a participat la Concursul de antreprenoriat MIT 100.000 USD și la MIT Clean Energy Award, unde Oklo a primit feedback și apreciere timpurie, inclusiv câștigarea piesei de putere de 100.000 USD .

Proiectarea reactorului Oklo s-a schimbat semnificativ de-a lungul anilor, deoarece DeWitte și Cochran – singurul cofondator care a rămas la companie – au lucrat mai întâi cu consultanți la MIT, apoi cu experți din industrie și, eventual, cu oficiali de la NRC.

„Ideea a fost dacă luăm această tehnologie, începem puțin și folosim o abordare iterativă a dezvoltării tehnologiei și o abordare axată pe produs, cam ca ceea ce a făcut Tesla cu Roadster [electric car model] „înainte de a vă transfera la alții”, spune DeWitte. „Acest lucru părea să ofere o modalitate interesantă de a obține câteva puncte de evaluare inițială și ar putea fi realizat cu o eficiență a costurilor mai mare, cu atât mai puțini bani sunt necesari și care ar putea fi adaptat treptat la modelul de finanțare a capitalului de risc. “

Oklo a creat mici runde de finanțare în 2013 și 2014, în timp ce compania trecea prin acceleratoare de pornire MassChallenge și Y Combinator.

În 2016, Departamentul Energiei (DOE) a făcut unele inovații proprii, lansând un efort condus de industrie pentru a construi noi procese de aprobare pentru aplicații avansate de reactoare nucleare. Doi ani mai târziu, Oklo a pilotat noua structură. Procesul a dus la faptul că Oklo a dezvoltat o nouă aplicație și a devenit prima companie care a primit o cerere de licență combinată pentru a construi o centrală electrică acceptată de NRC din 2009.

“A trebuit să privim reglementările cu un ochi proaspăt și nu prin denaturarea a tot ceea ce se făcuse în trecut”, spune DeWitte. “Cu alte cuvinte, trebuie să găsim modalități mai eficiente de a respecta reglementările.”

Conducând prin exemplu

Primul reactor Oklo va genera 1,5 megawatti de energie electrică, deși versiunile ulterioare ale reactorului companiei ar putea genera mult mai mult.

Primul reactor al companiei va utiliza, de asemenea, o sursă unică de combustibil pentru uraniu furnizată de Laboratorul Național Idaho. Uraniul natural este format din peste 99% uraniu-238 și aproximativ 0,7% uraniu-235. În reactoarele nucleare convenționale, uraniul este îmbogățit pentru a include până la 5% uraniu-235. Combustibilii cu uraniu din reactoarele Oklo vor fi îmbogățiți pentru a include între 5 și 20% uraniu-235.

Deoarece reactoarele Oklo vor putea funcționa ani de zile fără combustibil, DeWitte spune că sunt deosebit de potrivite pentru zonele îndepărtate care se bazează adesea pe combustibili dăunători mediului.

Oklo nu se angajează să stabilească un calendar exact pentru construcții, dar cofondatorii au spus că se așteaptă ca reactorul să fie funcțional până la începutul anului 2020. DeWitte spune că va servi drept test al conceptului. Oklo vorbește deja cu potențialii clienți despre plante suplimentare.

DeWitte a declarat că versiunile ulterioare ale uzinelor sale pot funcționa timp de 40 de ani sau mai mult fără a fi nevoie de combustibil.

Deocamdată, însă, DeWitte speră că progresul Oklo poate inspira industria să regândească modul în care aduce pe piață noile tehnologii.

“[Oklo’s progress] deschide ușa pentru a spune că inovația nucleară este vie și bună “, spune DeWitte.” Și nu este doar tehnologie, ci este tot punctul: tehnologie, tehnologie, reglementare, producție, modele de afaceri, modele de finanțare și așa mai departe. „Așadar, posibilitatea de a lua aceste momente istorice și de a le face într-un mod fără precedent este cu adevărat semnificativă, deoarece arată că există mai multe modalități prin care nucleul să intre pe piață”.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.