MIT-ingeniører udvikler mini-kernekraftværk i en container

Tre ingeniører uddannet fra eliteuniversitetet Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA har etableret firmaet UPower Technologies, der skal udvikle et kompakt kernekraftværk, der kan levere en stabil elektrisk effekt på 2 megawatt over 12 år.

Kraftværket skal kunne transporteres i to standard skibscontainere og generere strøm 2-10 gange billigere end dieselgeneratorer.

Firmaets direktør og medstifter Jacob DeWitte kalder minikraftværket for et plug-and-play termisk batteri.

I et traditionelt kernekraftværk er brændselselementerne nedsænket i vand. Energien, der udløses ved kernespaltning, opvarmer vandet, som konverteres til damp, der driver en turbine, som genererer elektricitet.

Til IEEE Spectrum forklarer Jacob DeWitte, at UPower’s system indeholder en række lodrette stålrør med en blanding af væske og gas, som er forbundet til bunden af reaktoren. Når der produceres varme ved kernereaktionerne, vil væsken i bunden af stålrørene fordampe og stige til vejrs. Det kan drive konventionelle generatorer.

Når varmen fjernes fra stålrørene, vil gassen kondensere og falde til bunds, hvorefter processen begynder forfra. På denne måde minder det hele om en dampradiator.

»Der er intet behov for pumper. Det er en fuldstændig passivt styret faseovergang,« siger Jacob DeWitte.

I en letvandsreaktor bruges vand både som moderator til at nedbremse hurtige neutroner ved kernespaltningen og til at transportere varme væk. I UPowers design tjener stålrørene med væske og damp udelukkende til at fjerne varmen.

Da varmen fjernes ved naturlig konvektion uden brug af pumper, hævder DeWitte, at konstruktionen er mere sikker end, det er tilfældet for store letvandsreaktorer, hvor der kan ske smeltning, hvis pumperne mister deres strømforsyning, som det var tilfældet ved Fukushima-katastrofen i 2011

Holder 12 år før brændslet skal udskiftes

Det er tanken, at reaktoren skal indeholde samme lavtberigede uran som benyttes i konventionelle reaktorer, men andre typer kernebrændsel som eksempelvis thorium kan også anvendes.

Selve reaktoren skal placeres i en høj cylinder, som nedgraves i jorden. Når der er gået 12 år, skal brændslet udskiftes. Det fjernede brændsel kan oparbejdes og genbruges op til syv gange.

Anvendelser kan f.eks. være som elektricitetsforsyning til minedrift eller militærbaser. Anlægget vil også kun levere energiforsyning til små, fjerntliggende byer med op til et par tusinde husstande.

Kernespaltningen er en velkendt proces, så UPower Technologies udfører simuleringer af denne del, mens firmaet arbejder på at udvikle den unikke proces, der skal transportere varmen væk. Denne del forventes at være færdig til test ved slutningen af næste år

Techcrunch.com oplyser, at UPower Technologies håber at have alle nødvendige tilladelser klar om fire år, og at produktion og salg kan gå i gang inden for et år herefter.