Статьи 10 марта 2017
Atomic-Energy.ru

10 частных проектов жидкосолевых реакторов

Экспериментальный жидкосолевой ториевый реактор в Окриджкой национальной лаборатории, посторенный в 1960х годах

В настоящее время несколько компаний в мире работают над проектами жидкосолевых реакторов (ЖСР), в которых в качестве топлива используются не привычные нам тепловыделяющие сборки, а расплав урансодержащих солей. Такие реакторы, несмотря на известные сложности в их конструировании, имеют ряд преимуществ, в частности, значительно более полное использование топлива, что должно в несколько раз снизить количество образующихся радиоактивных отходов и ОЯТ. Интернет-издание Nanalyze.com осуществило обзор ряда компаний, создавших свои проекты жидкосолевых реакторов.

Хотя до практического использования жидкосолевых реакторов остаётся не менее 10 лет, и даже после истечения этого срока они будут оставаться еще экономически неокупаемыми, тем не менее существует как минимум 6 известных компаний, уже предлагающих рынку свои проекты.

Terrestrial Energy

Компания Terrestrial Energy, основанная в 2013 году, продвигает проект реактора IMSR (Integral Molten Salt Reactor, IMSR). По состоянию на настоящее время эта компания освоила 13,5 млн долларов средств, выделенных на этот проект, от инвесторов, имена которых не афишируются, и недавно известила Комиссию по ядерному регулированию (NRC) о намерении лицензировать свой реактор в США. Как заявил директор компании этой компании Саймон Айриш, в 2017 году Terrestrial Energy  будет занята нормативными вопросами, связанными с оформлением лицензии, с тем чтобы к 2020-м годам вывести свой продукт на рынок.

Integral Molten Salt Reactor от компании Terrestrial Energy

TerraPower

Компания TerraPower, основанная в 2008 году, предлагает проект реактора на бегущей волне (Traveling wave reactor, TWR). В нём планируется использовать необогащённый уран, что должно упростить топливный цикл. Предыдущие почти 10 лет компания потратила на проектирование, а в ближайшие 5 лет планирует выйти на стадию строительства. В качестве предполагаемого места строительства реактора рассматривается площадка, принадлежащая оператору Southern Company в штате Атланта. Компания была основана и финансируется Биллом Гейтсом. Полную сумму затрат на разработку своего проекта TerraPower не афиширует, но известно, что недавно она получила 40 млн долларов от Министерства энергетики США (DoE)

Moltex

Компания Moltex, основанная в 2012 году, отказалась от традиционной концепции жидкосолевых реакторов, в которых осуществляется циркуляция солевого расплава. Вместо этого они используют стационарные цилиндрические тепловыделяющие элементы, как в ныне действующих реакторах, с той разницей, что внутри этих элементов будет находиться не твёрдое ядерное топливо, а солевой расплав. В сентябре прошлого года основатель компании Ян Скотт в интервью агентству Bloomberg заявлял, что разработка этого проекта ещё далека от завершения, но они будут стараться ускорить создание нового реактора, т.к. считают его внедрение важным шагом в борьбе с изменением климата. По его словам, в этот проект вложено 30 млн долларов, но требуются ещё дополнительные инвестиции.

Elysium

Основанная совсем недавно, в 2015 году, компания Elysium намерена выиграть конкурентную борьбу за счёт внедрения свежих инновационных идей. Соучредитель компании Мэтью Хейс говорит: «другие компании просто реанимируют старые технологии, но Elysium - это другое. Наша команда учитывает все последние научные достижения и придумывают оригинальную концепцию». Elysium уже подала несколько патентов на технологии, которые были созданы в ходе реализации их концепции. Компания обещает в течение ближайших 5-7 лет создать рабочий прототип своего жидкосолевого реактора, а в течение 8-10 лет построить промышленный экземпляр.

MSFR

Начиная с 2004 года, французский Национальный центр научных исследований (CNRS) разрабатывает проект быстрого жидкосолевого реактора (Molten Salt Fast Reactor, MSFR), основанного на ториевом топливном цикле. Разработчики утверждают, что их проект предполагает перезагрузку реактора без его остановки, не уточняя детали этой технологии. По прогнозам аналитиков, массовое внедрение АЭС с реакторами MSFR будет возможно только после 2050 года.

Transatomic

Ещё одним разработчиком технологии ЖСР является компания Transatomic, основанная в 2010 году. Пока разрабатываемый ими проект получил лишь три транша финансирования от частных инвесторов в общей сложности в объёме 5,5 млн долларов на разработку проекта реактора WAMSR (аббревиатура от фразы Waste-Annihilating Molten Salt Reactor  - «жидкосолевой реактор, уничтожающий отходы»). Предполагается, что в качестве топлива для него можно будет использовать ОЯТ «традиционных» реакторов. По словам представителей компании, в то время как обычный легководный реактор может использовать до 4% энергии уранового топлива, WAMSR сможет использовать использует 96%, следовательно, количество образуемых отходов составит 2,5% от ныне действующих реакторов. Затраты на создание экспериментального образца этого реактора до 2020 года оцениваются в 1,7 миллиарда долларов. В настоящее время проводятся лабораторные эксперименты по доработке конструкции опытного объекта, которые планируются завершить к 2020 году.

Thorcon

Компания под названием “Martingale”, о деятельности которой имеется крайне мало информации в СМИ, разрабатывает ЖСР под названием Thorcon (подробности проекта не раскрываются, но, судя по названию реактора, в нём так же, как и в предыдущем случае, планируется использовать ториевое топливо). Компания утверждает, что их технология находится уже на высоком уровне проработки, и им требуется только 5 лет и 170 млн долларов финансирования. В феврале 2017 года СМИ сообщили информацию, что подразделение Martingale, занимающееся этим проектом преобразовано в организацию под названием ThorCon International Pte Ltd, зарегистрированную в Сингапуре. В качестве возможной площадки для строительства экспериментального реактора рассматривается Индонезия.

Flibe

Использовать в жидкосолевых реакторах торий вместо урана планирует и основанная в 2011 году компания Flibe, разрабатывающей проект реактора LFTR (Liquid fluoride thorium reactor – «реактор на жидком фториде тория»). Основатель компании Кирк Соренсен выступает с утверждением, что торий как ядерное топливо во всех отношениях перспективнее урана, но его внедрению мешают «корпоративные интересы». На своём сайте компания представила презентацию, в которой достаточно детально описала свой проект реактора, и заявляет о поиске инвесторов, готовых вложить  в этот проект несколько сотен миллионов долларов.

Liquid-Fluoride Thorium Reactor от компании Flibe Energy

Аналогичные проекты LFTR разрабатывают также две фирмы из Дании - Copenhagen Atomics и Seaborg.

   

Итоговый вывод, который делают авторы обзора – несмотря на всю перспективность технологии жидкосолевых реакторов, основная проблема у большинства разработчиков (за исключением тех, кто имеет постоянных инвесторов, наподобие TerraPower) – это отсутствие достаточного финансирования, т.к. сложно найти частного инвестора, способного вложить несколько десятков миллионов долларов в проект со сроком окупаемости в несколько десятилетий; и также проблематично собрать необходимые суммы путём краудфандинга или с через размещение IPO. Поэтому, вероятнее всего, подобные перспективные технологии могут быть реализованы только при государственной поддержке.