24
Výzkum a vývoj mikroreaktorů Amerického ministerstva pro Energetiku
Americké ministerstvo pro Energetiku (DOE) provádí základní a aplikovaný výzkum a vývoj mikroreaktorů. Ten pomůže vědcům a veřejnosti pochopit, jak lze mikroreaktory integrovat s jinými technologiemi. Mikroreaktor MARVEL s kapalným kovem jako chladivo může být funkční do tří let.
Co jsou mikroreaktory
Malé modulární reaktory (SMR) byly a jsou ve vývoji po desítky let. V poslední době se díky svým vlastnostem dostaly do popředí zájmu mnoha organizací a států.
Není naprosto jasná shoda na tom, co ještě je a co už není malý modulární reaktor. Obecně se využívají dvě různá rozdělení. Jedno je podle Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA) a druhé dle Amerického ministerstva pro Energetiku.
IAEA definuje malé, střední a velké reaktory podle výstupního elektrického výkonu. Jako malé reaktory jsou klasifikovány reaktory do 300 MWe.
Americké DOE naopak klasifikuje reaktory podle tepelného výkonu. DOE definuje malé reaktory jako jednotky do výkonu 1000 MWt (což velikostně odpovídá zhruba 300 MWe) a mini reaktory do výkonu 50 MWe nebo 250 MWt. Někteří výrobci navíc přichází kvůli marketingu s novými třídami a klasifikacemi (mikroreaktor – Westinghouse Electric Company) nebo řadí své středně velké reaktory mezi SMR (Rolls Royce), což definici SMR dále komplikuje.
Třídy a klasifikace SMR dle výrobců
| Reaktory | IAEA | US DOE |
| Mikroreaktory | Nedefinováno | Do 50 MWe nebo 250 MWt |
| Malé reaktory | Do 300 MWe | Do 1000 MWt |
| Střední reaktory | 300 – 700 MWe | 1000 – 2000 MWt |
| Veké reaktory | Nad 700 MWe | Nad 2000 MWt |
Mikroreaktory jsou velmi malá, průmyslově vyrobená zařízení. Jsou to přenosné reaktory, které by mohly poskytovat elektrickou energii a teplo pro decentralizovanou výrobu v civilních, průmyslových a obranných energetických odvětvích. Program mikroreaktorů DOE vedený národní laboratoří Idaho (INL) provádí základní a aplikovaný výzkum a vývoj. Cílem je identifikovat a snížit rizika související s provozem nových technologií a připraveností mikroreaktorů pro výstavbu a výrobu.
Prototyp mikroreaktoru MARVEL
Návrh prototypu mikroreaktoru MARVEL je primárně založen na stávající technologii. Bude postaven pomocí běžných komponentů umožňujících rychlejší výrobu. Bude zahrnovat tepelný štěpný reaktor o výkonu 100 kW, který je založený na konstrukci SNAP-10A. Ta byla primárně vyvinuta v šedesátých letech jako tepelný štěpný reaktor pro použití na vesmírných misích. Sodíkem chlazený reaktor s přirozenou cirkulací bude mít provozní teplotu 500–550 ° C. Bude poháněn nízko obohaceným uranem. Bude používat Stirlingovy motory k přenosu energie z jádra na výrobu elektřiny.
Americké ministerstvo pro Energetiku uvedlo, že reaktor by mohl být postaven za méně než rok a funkční do tří let se všemi testy a licencemi.
Cíle výzkumu a zkoušek
Experimentální možnosti v současné době nejsou k dispozici ani v národních laboratořích ministerstva. Výzkumný prototypový reaktor MARVEL umožní provádění zkoušek, testů a dalších demonstrací. Protože průmysloví partneři budou moci k systému připojit své aplikace, mohou otestovat a ukázat technologickou připravenost.
MARVEL také otestuje a předvede schopnost reagovat na poptávku v rozvodné síti. To by mohlo podporovat celou řadu aplikací, jako jsou integrované systémy obnovitelné energie, čištění vody, výroba vodíku, nebo výroba tepla pro průmyslové a jiné procesy.
Testovací platforma MARVEL je výsledkem spolupráce mezi programem Amerického ministerstva pro Energetiku a Národním inovačním centrem reaktorů. Americké ministerstvo obrany rovněž pracuje na vývoji mobilního mikroreaktoru prostřednictvím své iniciativy Project Pele.
Zde je video, které přiblíží jak funguje prototyp reaktoru MARVEL.
