Учени разработиха перфектната рецепта за енергийното бъдеще

След пет години опити да намерят подходящите съставки, учени от Националната лаборатория Айдахо (INL), вярват, че са създали перфектната рецепта за захранване на първия в света бърз реактор с разтопени соли. Експерименталният реактор в INL използва смес от разтопена хлоридна сол и уран като гориво и охладител. Експериментът дава възможност на учените да оценят безопасността и физичните параметри на бърз реактор с разтопени соли, който планират да изградят Southern Company и TerraPower.

Този тип авангардни ядрени реактори са атрактивен вариант за осигуряване на електрическа и топлинна енергия за битови и промишлени потребители. Те функционират при по-високи температури с оглед постигане на по-добра ефективност, потенциално редуциране на количествата генерирани отпадъци и осигуряване на безопасност благодарение на течното гориво.

Получаването на този специален вид сол изисква изключително ценна съставка – уран. Процесът включва преобразуване на металния уран в съединение, което се разтваря в разтопената сол, формирайки горивото.

“Като печенето на кекс е. Основното предизвикателство беше ефективността – превръщането на над 90% от металната уранова суровина в използваема горивна сол. Никой досега не беше създавал такова количество уранов хлорид. Трябваше да разработим процеса от нулата”, казва Бил Филипс, технически ръководител на експеримента.

“В началото загубите на метален уран бяха прекалено големи и не можехме да получим достатъчно горивна сол. След години на експериментиране и преразглеждане, най-после открихме правилния процес, за да реализираме перфектния добив”, споделя директорът на проекта Ник Смит.

Преодоляване на предизвикателствата

Екипът среща редица технически предизвикателства, включително необходимостта да се разработи специфичен прототип на пещ и специализирано оборудване, гарантиращо безопасността. Преодоляването на тези предизвикателства е от ключово значение. Филипс посочва, че силно обогатеният уран е изключително ценен и скъп ресурс. Използвайки обеднен уран за експеримента, екипът може да тества и настройва процесите, без да се губи обогатен материал.

“Когато се присъединих към проекта, беше успех, ако получим 60 – 80 г гориво наведнъж. Имахме сериозни трудности с мащаба. Сега можем да получим над 5 кг гориво за реактора в една-единствена партида”, обяснява Джейкъб Йънлин, един от изследователите в екипа.

Следващи стъпки

Сега проектът е на ключов етап. “Почти сме готови да опечем кекса. Имаме всички съставки и знаем кои са необходимите условия и методи”, казва Филипс. Следващата цел е да се демонстрира пълномащабно производство на обогатена горивна сол и да се получат пет партиди до октомври 2025 г. Реакторът би трябвало да заработи до 2028 г.

“Мотивирани сме от това, което реакторите с разтопен хлорид могат да направят, а други енергийни технологии – не. За всички, участващи в експеримента, пускането е експлоатация на тази технология, която би могла да промени света, е мисия”, казва Йънлин.