Het nieuwe systeem gebruikt gesmolten zouten in plaats van traditionele splijtstofstaven.
De wereld heroverweegt kerncentrales in het licht van klimaatverandering.
Uw gemiddelde nucleaire installatie produceert 8.000 keer meer stroom dan fossiele brandstoffen en is milieuvriendelijk. Er is echter één groot voorbehoud in de vorm van nucleaire rampen, zoals het incident in Tsjernobyl in 1986 en de ramp in Fukushima in 2011.
Nu hebben professor Matthew Memmott en collega’s van de Brigham Young University (BYU) aangekondigd dat ze een nieuw gesmolten zout microreactorsysteem hebben ontworpen dat een veiligere productie van kernenergie mogelijk maakt. Volgens een persbericht kan het ook een aantal andere belangrijke problemen met betrekking tot de productie van kernenergie oplossen.
Nieuwe oplossing zorgt voor veiligere kernenergie
De nieuwe oplossing die door de BYU-wetenschappers wordt voorgesteld, zal de overgebleven radioactieve elementen opslaan in gesmolten zouten in plaats van splijtstofstaven. “Kernenergie kan extreem veilig en extreem betaalbaar zijn, als het op de juiste manier wordt gedaan”, legt Memmott uit. “Het is een zeer goede oplossing voor de energiesituatie waarin we ons bevinden, omdat er geen uitstoot of vervuiling is.”
Het nieuwe voorstel voor een microreactor zou alle radioactieve bijproducten oplossen in gesmolten zout. Zout heeft een ongelooflijk hoge smelttemperatuur van ongeveer 550 ° C, wat betekent dat het niet lang duurt voordat deze bijproducten onder het smeltpunt komen. De uitgestraalde warmte wordt geabsorbeerd in het zout, dat niet hersmelt, waardoor het risico van een meltdown wordt weggenomen.
De producten van de reactie worden ook veilig opgeslagen in de gesmolten zouten, wat betekent dat nucleair afval wordt geëlimineerd. Een deel van de producten kan ook worden gewonnen en doorverkocht. Waardevolle elementen zoals kobalt-60, goud, platina en neodymium kunnen allemaal uit het zout worden verwijderd. Gesmolten zoutreactoren dateren uit de jaren zestig en recente ontwikkelingen hebben geleid tot een nieuwe golf van experimenten, zoals die bij BYU.
Cruciaal is dat de gesmolten zouten die in het proces worden gebruikt, ook volledig herbruikbaar zijn. “Toen we waardevolle elementen eruit haalden, ontdekten we dat we ook zuurstof en waterstof konden verwijderen”, zei Memmott. “Door dit proces kunnen we het zout weer volledig schoon maken en hergebruiken. We kunnen het zout oneindig recyclen.”
Ruimteoplossingen voor de energietransitie van de aarde
De kern van een standaard kerncentrale meet gewoonlijk ongeveer 30 ft x 30 ft en is gebouwd in een uitsluitingszone van iets meer dan een vierkante mijl om het risico op straling te verminderen. De gesmolten zout-kernmicroreactor van de BYU-wetenschapper zou 4 ft x 7ft meten. Bovendien is er geen risico op een meltdown en is er geen grote uitsluitingszone nodig. Volgens het onderzoeksteam kan hun microreactor genoeg energie produceren om 1.000 typische huizen in de VS van stroom te voorzien.
De microreactor past ook op een vrachtwagenbed van 40 voet, wat betekent dat hij draagbaar is en kan worden gebruikt om stroom naar afgelegen locaties te brengen. “De afgelopen 60 jaar hebben mensen de onderbuik reactie gehad dat nucleair slecht is, het is groot, het is gevaarlijk”, legde Memmott uit. “Die percepties zijn gebaseerd op mogelijke problemen voor de eerste generatie, maar het hebben van de gesmolten zoutreactor is het equivalent van het hebben van een siliciumchip in de computer. We kunnen kleinere, veiligere, goedkopere reactoren hebben en van die problemen afkomen.”
Interessant is dat het werk van particuliere ruimtevaartbedrijven indirect kan leiden tot andere vergelijkbare methoden voor het inkopen van energie. Een ander bedrijf, Radiant Nuclear, werkt ook aan een draagbare microreactor. Dat bedrijf wordt geleid door een voormalige SpaceX-medewerker, Doug Bernauer, die voor het particuliere ruimtebedrijf werkte aan draagbare kernenergieoplossingen voor Mars. In tegenstelling tot de BYU-professoren, gebruikt Radiant’s oplossing kleine pellets die zijn gecoat in meerdere lagen grafiet en een laag siliciumcarbide in plaats van een traditionele brandstofstaaf.
Zowel Radiant als de BYU-hoogleraren geloven dat hun werk een sleutelrol kan spelen in de energietransitie door veiligere kernenergie te bieden die gemakkelijk naar afgelegen locaties kan worden getransporteerd.
Bronnen: Interesting Engineering
