У відновлюваної енергетики є суттєвий мінус, який не дозволяє легко відмовитися від традиційних джерел енергії. Це перерви у генерації, коли вітер відсутній або надто сильний та коли відсутнє яскраве сонце. Компанія Natrium, якою володіє засновник Microsoft Білл Гейтс, пропонує інший підхід до «зеленої» енергетики – ядерні реактори, оснащені гігантськими акумуляторами.
Ядерна енергія вважається багатьма експертами одним з найкращих способів отримати дешеву електрику з мінімальним впливом на навколишнє середовище. Атомні станції не потребують великих площ земель, не вбивають зникаючих видів птахів лопатями. При цьому, на відміну від сонячних та вітряних ферм, ядерний реактор здатний видавати енергію надійно і незалежно від погоди та пори доби.
Підписуйтесь на наш Telegram.
Основною проблемою атомних реакторів є відсутність у них маневреності. Для зменшення або збільшення потужності реактору потрібно кілька днів, тоді як піки в енергетиці тривають години. Нині проблему пікових навантажень в енергетиці вирішують переважно за допомогою електростанцій на викопному паливі, які можна швидко запустити і швидко зупинити.
Зробити атомний реактор маневреним планується за допомогою вбудованого гігантського акумулятора енергії. Перший такий робочий реактор Natrium планує запустити наприкінці цього десятиліття.
Розроблена у Natrium установка розрахована на цілодобову роботу з тепловою потужністю 345 МВт. Це буде атомний реактор на швидких нейтронах з теплоносієм у вигляді розплавленого натрію.
За своїм принципом роботи атомні реактори нагадують кип’ятильник. Реакція атомного розпаду нагріває теплоносій, який подається на лопаті турбіни, що приєднана до електрогенератора.
Найпопулярніший теплоносієм є вода, однак вона при атмосферному тиску кипить вже при 100 градусах Цельсію. Щоб підняти температуру її кипіння, збільшують тиск у трубопроводах та реакторі, що підвищує ризик їхнього розриву. Також вода при нагріванні розкладається на водень і кисень – саме це стало причиною вибуху на Фукусімі.
Натрій при атмосферному тиску може залишатися рідким при температурах близьких до 300 градусів Цельсію. Також він здатний переносити великі обсяги тепла. Він також не викликає корозії металів, на відміну від води.
Реактор Natrium потребуватиме дуже збагаченого ураном-235 палива, яке називають High-Assay, Low Enriched Uranium (HALEU). В природньому урані концентрація U-235 становить 0,7%. Для використовуваних нині реакторів потрібне низько збагачене паливо Low Enriched Uranium (LEU) 3-5%.
Паливо HALEU збагачене до 5-20%. Особливість палива HALEU в тому, що його можна видобувати з відпрацьованого палива LEU. У Natrium кажуть, що її реактор буде в чотири рази ефективніше використовувати паливо, ніж реактори з водяним теплоносієм.
Завдяки використанню натрію такий реактор не потребує великих захисних споруд, як цього вимагають реактори з водяним теплоносієм.
Вироблені 345 МВт тепла передаватимуться на два споживачі – набір турбін з електрогенераторами, а також на натрієвий термоакумулятор. Останній сьогодні часто використовується в сонячних електростанціях.
У Natrium, що їхній акумулятор буде вдесятеро більшим за найбільший існуючий сьогодні акумулятор для енергосистем.
Завдяки такому акумулятору реактор буде здатний піково видавати на 150% більше енергії – до 500 МВт протягом 5,5 годин. Це приблизно одна гігават-година електрики.
Якщо тестовий реактор покаже себе успішно, у Natrium обіцяють швидко запустити його в серійне виробництво. Розгортати такі реактори можна буде в рази швидше, ніж існуючі сьогодні моделі реакторів.
За матеріалами: newatlas
