У возобновляемой энергетики есть существенный минус, который не позволяет легко отказаться от традиционных источников энергии. Это перерывы в генерации, когда ветер отсутствует или слишком силен и когда отсутствует яркое солнце. Компания Natrium, которой владеет основатель Microsoft Билл Гейтс, предлагает другой подход к» зеленой » энергетике — ядерные реакторы, оснащенные гигантскими аккумуляторами.
Ядерная энергия считается многими экспертами одним из лучших способов получить дешевое электричество с минимальным воздействием на окружающую среду. Атомные станции не нуждаются в больших площадях, не убивают исчезающих видов птиц лопастями. При этом, в отличие от солнечных и ветряных ферм, ядерный реактор способен выдавать энергию надежно и независимо от погоды и времени суток.
Підписуйтесь на наш Telegram.
Основной проблемой атомных реакторов является отсутствие у них маневренности. Для уменьшения или увеличения мощности реактора требуется несколько дней, тогда как пики в энергетике длятся часы. Сейчас проблему пиковых нагрузок в энергетике решают преимущественно с помощью электростанций на ископаемом топливе, которые можно быстро запустить и остановить быстро.
Сделать атомный реактор маневренным планируется с помощью встроенного гигантского аккумулятора энергии. Первый такой рабочий реактор Natrium планирует запустить в конце этого десятилетия.
Разработанная у Natrium установка рассчитана на круглосуточную работу с тепловой мощностью 345 МВт. Это будет атомный реактор на быстрых нейтронах с теплоносителем в виде расплавленного натрия.
По своему принципу работы атомные реакторы напоминают кипятильник. Реакция атомного распада нагревает теплоноситель, который подается на лопасти турбины, которая присоединена к электрогенератора.
Самый популярный теплоносителем является вода, однако она при атмосферном давлении кипит уже при 100 градусах Цельсия. Чтобы поднять температуру ее кипения, увеличивают давление в трубопроводах и реакторе, что повышает риск их разрыва. Также вода при нагревании разлагается на водород и кислород – именно это стало причиной взрыва на Фукусиме.
Натрий при атмосферном давлении может оставаться жидким при температурах близких к 300 градусам Цельсия. Также он способен переносить большие объемы тепла. Он также не вызывает коррозии металлов, в отличие от воды.
Реактор Natrium потребует очень обогащенного ураном-235 топлива, которое называют High-Assay, Low Enriched Uranium (HALEU). В естественном Уране концентрация U-235 составляет 0,7%. Для используемых ныне реакторов требуется низко обогащенное топливо Low Enriched Uranium (LEU) 3-5%.
Топливо HALEU обогащено до 5-20%. Особенность топлива HALEU в том, что его можно добывать из отработанного топлива LEU. В Natrium говорят, что ее реактор будет в четыре раза эффективнее использовать топливо, чем реакторы с водяным теплоносителем.
Благодаря использованию натрия такой реактор не нуждается в больших защитных сооружениях, как этого требуют реакторы с водяным теплоносителем.
Произведенные 345 МВт тепла будут передаваться на два потребителя-набор турбин с электрогенераторами, а также на натриевый термоаккумулятор. Последний сегодня часто используется в солнечных электростанциях.
В Natrium, что их аккумулятор будет в десять раз больше, чем самый большой существующий сегодня аккумулятор для энергосистем.
Благодаря такому аккумулятору реактор будет способен пиково выдавать на 150% больше энергии – до 500 МВт в течение 5,5 часов. Это примерно один гигаватт-час электричества.
Если тестовый реактор покажет себя успешно, у Natrium обещают быстро запустить его в серийное производство. Разворачивать такие реакторы можно будет в разы быстрее, чем существующие сегодня модели реакторов.
По материалам: newatlas
