「迷你核反應堆:未來能源新選擇」

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這不是小房子,而是核微反應堆發電廠

由 Joe Salas 撰寫

Oklo Aurora 看起來更像是一個美麗的高山度假村,而不是一個核電站。由 OpenAI 的 CEO Sam Altman 支持的 Oklo Inc.,是一家回收核燃料並使用在其核裂變微反應堆 Aurora 上的公司。Oklo 表示,不僅可能,而且這已在他們的計劃中。

Aurora 的設計針對偏遠地區,Oklo 想像反應堆場地可以成為社區中心。在冬季漫長且嚴寒的地區,這種舒適的社交場所可以成為居民的額外福利。

對於那些在80年代和90年代成長的人來說,想到在當地核電廠的室內泳池游泳,可能會讓人聯想到《辛普森一家》中荷馬吃發光綠色甜甜圈的畫面。Oklo 保證這是完全安全的。微反應堆不僅安全,還能幾乎產生零溫室氣體排放,也不會產生核廢料。使用回收的核燃料,實際上減少了現有的核廢料。

這個微反應堆設計以「發射後即忘」的理念為主。它被稱為「微反應堆」不僅因為其佔地小,還因為其輸出僅為1.5 MW,足以在理想情況下為約1,000戶家庭供電。它不同於小型模塊化反應堆(SMR),其設計輸出約為50-125 MW。傳統核反應堆的輸出可以小至500 MW,大至日本的柏崎刈羽核電站,輸出高達8,200 MW(8.2 GW)。

「它設計為能連續運行達20年才需要加燃料。」
Aurora 的微反應堆具有被動安全特徵和密封的核心。它沒有活動部件,可以自我冷卻和關閉,無需人為干預。其設計能連續運行達20年才需要加燃料。與其用鉗子拔出發光的綠色燃料棒——再次聯想到荷馬·辛普森——整個核心被移除並替換為另一個含有下一批回收核燃料的密封核心。

Aurora 使用高濃縮低濃化鈾-235 燃料(HALEU),這是一種相當獨特的快中子反應堆設計,即使用高能中子維持核鏈反應。傳統核反應堆使用減速劑(通常是水)來減慢中子,使鏈反應更易管理、更穩定,並具有更高的概率,因為它們使用的鈾-235 濃度低至3-5%。

核裂變的副產品是熱。Aurora 配備了廢熱利用組件,使其效率最高可達90%。熱交換器可以將熱量轉移到二次系統,應用於其他實用用途,如加熱附近建築物、海水淡化過程、巴氏殺菌和溫室。或工業應用,如化學製造或材料生產。用途不勝枚舉。

Aurora 被安置在一個非常非傳統的「核」建築中。沒有通常與核電站相關的巨大冷卻塔。相反,它是一個簡單的A形建築,大小如小房子,看起來更像一個小型高級滑雪小屋。屋頂上的太陽能板有助於為設施的非核系統供電,如控制面板和監控系統,使該地點幾乎完全自給自足。

Oklo 的目標是在傳統核反應堆不切實際或不可能的偏遠地區部署;孤立和偏遠的社區、軍事設施和研究站。

其首個部署將在愛達荷福爾斯西部的愛達荷國家實驗室(IDL)附近。2020年,IDL 宣布將向 Oklo 提供5噸從EBR-II反應堆回收的核燃料,以開發和展示 Aurora 微反應堆。從EBR-II回收的 HALEU 將通過熔鹽浴和電解進行清洗,然後與低濃縮鈾(LEU)混合,鑄造成小圓錠。

美國能源部剛剛批准了 Oklo 的 Aurora 燃料製造設施的概念設計,Oklo 計劃在2027年之前將首個商業化 Aurora 發電站上線。

目前,現實應用中尚無微反應堆部署,但其他公司如 Westinghouse eVinci 微反應堆也在未來幾年內接近部署。

評論與啟示

Oklo 的微反應堆設計不僅在技術上具有創新性,其社區中心的構想更是突破了傳統核能設施的刻板印象。這種結合生態友好與社會功能的設計,為偏遠地區提供了可持續的解決方案,同時也挑戰了人們對核能的固有看法。這不僅是能源技術的進步,更是一種社會創新。未來,這種模式或許能在更多地區得到應用,成為能源與社區融合的新典範。

以上文章由特價GPT API KEY所翻譯

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