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更便宜与安全的下一代核技术,浮动式核电厂盼 2025 年登场

2024-11-25 208


丹麦哥本哈根新创公司 Seaborg Technologies 的浮动式核能发电厂有什么特殊的呢?首先,他声称采用新型便宜、易运送、模组化且超级安全的核反应炉,大小跟货柜差不多的小电厂发电容量为200MW,可以大规模制造好几千组,迅速装在船上,打破以往大家对核电厂印象。

面对 2050 年碳排放目标,传统火力发电厂逐渐式微、再生能源成为能源界后起之秀,这时仍有一部分人持续关注核能,且致力开发更加安全与环保的新一代核电厂,希望能以全新的技术提供更多元的能源配置。

Seaborg Technologies 新型核电厂与传统不同的是,采用混合氟化盐的核燃料,当温度攀升到 500 °C 时转为液态,可以当作核燃料的冷却剂,若暴露在空气中,也不会像蒸气一样瞬间大量冒出,而是凝固成固态。虽然仍带有放射性,但比起放射性气体、放射性污水更好处理,溶解度也低;若是温度失控,反应炉底部的“冻盐(frozen salt)”也会先融化,将反应炉芯流到底下的冷却储罐中。

该公司认为自家的安全措施,更为简单也最根本。在每个会影响系统运作的地方设下四层冗余防护,将事故影响降至最低,联合创始人兼首席执行官 Troels Schönefeldt 表示,我们采取不同的方法,我们难以将事故发生可能性降到零,再怎么避免可能还是有可能会发生,因此团队所做的,是减少严重灾害的冲击。

Seaborg 采用的慢化剂也不一样,从石墨改为另一种熔盐:液态氢氧化钠(NaOH)。传统的石墨在强烈辐射且反复加热与冷却下,往往会愈来愈脆弱,而 Seaborg 新设计则是将燃料盐管放在一个更大的氢氧化钠管内,也是同类型核电厂首次出现全液态反应炉。

不过也因此 Seaborg 除了要处理熔盐本身的高腐蚀性问题,也需要处理氢氧化钠(强碱)以及核分裂副产品碲产生的晶间腐蚀(grain-boundary corrosion)现象,这对每一个零组件都是挑战。Pettersen 表示,Seaborg 的核心技术是以慢化盐为基础的的腐蚀控制,除此之外,挑战不仅仅只有腐蚀,如何组装在一起也是课题。

Seaborg 表示,团队正在哥本哈根进行 20~30 次测试循环,包括设计、设置和展开实验,目前已完成概念设计,准备进行我们现在正在进行基本设计,朝足尺原型迈进。目前全尺寸原型预计在 2025 年上线,可能会送去东南亚某个岛屿测试,目前也已筹集千万资金,希望设计能在 2026 年获得批准,最快可在 2027 年进行商业量产,如今 Seaborg 也在韩国寻找造船厂合作。

Seaborg 认为,这些浮动式核电厂能停靠在海上、又或是各种大小的河流上, 一切取决于反应炉的规模,且完全独立、容易与电网连接,不补充燃料的情况下运作约 12 年,更重要的是,这种燃料不能用于核武。

  • Mass-produced floating nuclear reactors use super-safe molten salt fuel
  • In search of the practical advanced reactor
  • Let’s Put Cheap, Portable Nuclear Reactors onto Barges

(首图来源:Seaborg)

2021-06-17 01:23:00

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