3 ноября 2020

В США разрабатывают микрореактор для заправок большегрузных электромобилей

Nuclear News Nuclear News

Группа специалистов Аргоннской национальной лаборатории (США) во главе с Дереком Култгеном работает над проектом микрореактора MiFi-DC(MicroFission Direct Current).

Применение, которое авторы видят для MiFi-DC - обеспечение электроэнергией заправок на стоянках дальнобойщиков. Причём речь идёт о будущем (далёком или не очень), когда фуры в США будут полностью электрифицированы.

Электрификация фур поставит перед энергетикой новую задачу, так как потребности 18-колёсного грузовика в энергии будут в 5-10 раз больше, чем у обычных (легковых) электромобилей.

По мнению Култгена и его коллег, решить проблему зарядки электрофур станет возможным путём установки микрореакторов MiFi-DC на стоянках для дальнобойщиков.

Издание американского ядерного общества "Nuclear News" приводит некоторые технические подробности о микрореакторе.

MiFi-DC представляет собой комплекс, состоящий из собственно микрореактора тепловой мощностью 2,5 МВт(т) и системы накопления тепловой энергии.

Благодаря проектным решениям по безопасности (например, низкая рабочая температура порядка 370°C), удельная стоимость комплекса предполагается менее 3000 долларов за киловатт.

Номинальная электрическая мощность комплекса - 700 кВт(э). В период пиковых нагрузок она может быть увеличена до 1200 кВт(э) за счёт системы накопления тепловой энергии, способной аккумулировать до 17 МВт×ч.

Время между перегрузками микрореактора - более 10 лет. Управление будет осуществляться централизованно и дистанционно немногочисленным персоналом в региональных центрах.

Отвод тепла от активной зоны предусмотрен с помощью тепловых трубок. Топливо - TRISO с ураном повышенного (HALEU) обогащения.

Активная зона собирается из 19 кассет, содержащих тепловые трубки, твэлы, выгорающие поглотители и стержни СУЗ. Для управления реактивностью предусмотрены также 12 вращающихся барабанов.

Рабочее тело тепловых трубок - калий, но возможны и иные щелочные металлы, выбор не окончательный. Для преобразования тепла предлагается цикл Ренкина, но здесь также возможны варианты. Избыточное тепло сбрасывается в атмосферу через воздушные теплообменники - то есть, наличие рядом с микрореактором водоёма необязательно.

В системе накопления тепловой энергии, входящей в комплекс наряду с микрореактором, используется термомасло "Therminol 72".

В настоящее время работа над проектом MiFi-DC продолжается. В частности, рассматриваются такие вопросы как анализ режимов естественной циркуляции и оптимизационные расчёты активной зоны. Ведётся также концептуальная проработка аналога MiFi-DC с быстрым спектром нейтронов.

Строительство демонстрационного реактора MiFi-DC пока не планируется.