TerraPower es una empresa de diseño de reactores nucleares con sede en Bellevue, Washington , Estados Unidos. TerraPower está desarrollando una clase de reactores nucleares rápidos denominados reactor de onda viajera (TWR). [1]
Tipo | Privado |
---|---|
Industria | La energía nuclear |
Fundado | 2006 |
Fundador | Bill Gates |
Sede | , Estados Unidos |
Gente clave | Bill Gates (presidente) Chris Levesque (presidente y director ejecutivo) |
Productos | Reactor de onda viajera |
Sitio web | terrapower |
El concepto TWR coloca un pequeño núcleo de combustible enriquecido en el centro de una masa mucho mayor de material no fisible, en este caso uranio empobrecido . Los neutrones de la fisión en el núcleo "engendran" nuevo material fisible en la masa circundante, produciendo Pu239. Con el tiempo, se genera suficiente combustible en el área que rodea el núcleo que también comienza a sufrir fisión, enviando neutrones más hacia la masa y continuando el proceso mientras el núcleo original se quema. Durante un período de décadas, la reacción se mueve desde el núcleo del reactor hacia el exterior, dando así el nombre de "onda viajera".
En septiembre de 2015, TerraPower firmó un acuerdo con la Corporación Nacional Nuclear de China de propiedad estatal para construir un prototipo de unidad de reactor de 600 MWe en Xiapu en la provincia de Fujian , China , de 2018 a 2025. [2] Las plantas de energía comercial, que generaron alrededor de 1150 MWe , fueron planeado para finales de la década de 2020. [3] Sin embargo, en enero de 2019 se anunció que el proyecto había sido abandonado debido a las limitaciones de transferencia de tecnología impuestas por la administración Trump . [4]
En octubre de 2020, la empresa fue elegida por el Departamento de Energía de los Estados Unidos como receptora de una subvención de contrapartida por un total de entre 400 millones y 4.000 millones de dólares durante los próximos 5 a 7 años por el costo de construir un reactor de demostración de su diseño "Natrium". , que utiliza sodio líquido como refrigerante central (esto reduce el costo al tener un circuito primario no presurizado). Luego transfiere ese calor a sal fundida que puede almacenarse en tanques y usarse para generar vapor para la producción de electricidad a pedido, lo que permite que el reactor funcione continuamente a una potencia constante y permite que la generación de electricidad de la central eléctrica sea despachable . [5]
Historia
TerraPower está financiado en parte por el Departamento de Energía de EE. UU. Y el Laboratorio Nacional de Los Alamos . [6] Uno de los principales inversores de TerraPower es Bill Gates (a través de Cascade Investment ). Otros incluyen Charles River Ventures y Khosla Ventures , quienes supuestamente invirtieron $ 35 millones en 2010. TerraPower está dirigida por el director ejecutivo Chris Levesque. En diciembre de 2011, Reliance Industries de India compró una participación minoritaria a través de una de sus subsidiarias. El presidente de Reliance Industries, Mukesh Ambani, se unirá al directorio de la compañía. Otros participantes de TerraPower incluyen [7] científicos e ingenieros del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , Fast Flux Test Facility , Microsoft y varias universidades, así como gerentes de Siemens AG, Areva NP , el proyecto ITER , Ango Systems Corporation y los EE. UU. Departamento de Energía .
Los objetivos de la empresa incluyen: [8]
- Explorando mejoras significativas en la energía nuclear utilizando tecnologías del siglo XXI, capacidades computacionales de vanguardia y datos ampliados.
- Evaluar el impacto de los nuevos conceptos en todo el ciclo del combustible , desde la minería hasta la eliminación del combustible gastado.
- Seguir un camino independiente y financiado con fondos privados.
Diseños
Reactor de onda viajera
TerraPower ha elegido los reactores de ondas viajeras (TWR) como su tecnología principal. El principal beneficio de tales reactores es la alta utilización de combustible de una manera que no requiere reprocesamiento nuclear y podría eventualmente eliminar la necesidad de enriquecer uranio. [9] Los TWR están diseñados para convertir nucleidos fértiles no fisionables como el U-238 en nucleidos fisionables como Pu-239 in situ y luego cambiar la energía de la región muy quemada a la región recién criada, como un reactor reproductor integrado. . Esto permite los beneficios de un ciclo de combustible cerrado sin el gasto y el riesgo de proliferación de las plantas de enriquecimiento y reprocesamiento que normalmente se requieren para obtenerlos. En el reactor podría haber suficiente combustible para entre 40 y 60 años de funcionamiento desde el principio. El reactor podría estar enterrado bajo tierra, donde podría funcionar durante unos 100 años. [10] TerraPower describió el concepto de diseño de su reactor principal como un " reactor rápido de generación IV , refrigerado por sodio líquido ". [11]
Efectos ambientales
Al utilizar uranio empobrecido como combustible, el nuevo tipo de reactor podría reducir las existencias por enriquecimiento de uranio. [12] TerraPower señala que Estados Unidos alberga 700.000 toneladas métricas de uranio empobrecido y que 8 toneladas métricas podrían alimentar a 2,5 millones de hogares durante un año. [13] Algunos informes afirman que la alta eficiencia de combustible de los TWR, combinada con la capacidad de utilizar uranio recuperado del agua del río o del mar, significa que hay suficiente combustible disponible para generar electricidad para 10 mil millones de personas a los niveles de consumo per cápita de EE. UU. Durante un millón de años. escalas de tiempo. [14]
Investigación y desarrollo
El diseño de TWR aún se encuentra en la fase de investigación y desarrollo. El marco conceptual de las operaciones de TWR fue simulado por supercomputadoras con evidencia empírica de viabilidad teórica. Los reguladores de EE. UU. Pospusieron la construcción del reactor experimental durante una década por haber extendido la documentación para su proceso de certificación. [10] El 6 de noviembre de 2009, los ejecutivos de TerraPower y el principal inversor Bill Gates visitaron las fábricas de Toshiba en Yokohama y Keihin en Japón , y concluyeron un acuerdo de confidencialidad con ellos el 1 de diciembre. [15] [16] [17] Toshiba Ya había desarrollado un reactor ultracompacto, el 4S , que puede funcionar de forma continua durante 30 años sin manipular combustible y genera 10 megavatios. [17] [18] [19] Algunas de las tecnologías utilizadas en 4S se consideran transferibles a TWR. [dieciséis]
Sal fundida
A octubre de 2015[actualizar], la compañía también está investigando un diseño de reactor de sal fundida con Southern Company como tecnología alternativa. [20] [21]
Reactor rápido de sodio (sodio)
Natrium combina un reactor de sodio fundido con un sistema de almacenamiento de energía de sal fundida de 1GWh. El sodio ofrece un rango de temperatura de 785 grados Kelvin entre sus estados sólido y gaseoso, casi 8 veces el rango de 100 Kelvin del agua. Sin requerir presurización, lo que aumenta el riesgo y el costo, el sodio puede absorber grandes cantidades de calor. Como elemento más que como compuesto, no corre el riesgo de disociarse a altas temperaturas como lo hace el agua. El sodio tampoco es corrosivo. El sodio es alimentado por uranio enriquecido de alto ensayo y bajo ( HALEU ) como combustible. HALEU está enriquecido para contener entre un 5 y un 20 por ciento de uranio, que se puede producir a partir del combustible gastado de otras plantas de energía nuclear. Se espera que las plantas sean más pequeñas y 4 veces más eficientes que las plantas convencionales. Las barras de control de sodio descienden usando solo la gravedad en caso de falla de la planta. La potencia de salida es una constante de 345 MWe como calor. La planta está diseñada para funcionar al 100% las 24 horas del día, los 7 días de la semana. El sistema de almacenamiento está diseñado para trabajar en conjunto con fuentes de energía intermitentes, respondiendo a sus picos y caídas. Puede producir el 150% de la potencia nominal de salida o 500 MWe durante 5,5 horas. [22]
En junio de 2021, TerraPower y PacifiCorp (de Warren Buffett ) anunciaron planes para construir un reactor de Natrium conjunto. [23] Cuatro ciudades de Wyoming afectadas por el cierre de plantas de energía de combustibles fósiles están bajo consideración para el reactor de demostración: Gillette , Kemmerer , Glenrock y Rock Springs, Wyoming . [24] PacificCorp opera en Wyoming como Rocky Mountain Power y tiene una planta de energía de carbón en cada una de las ubicaciones candidatas. [25]
Ver también
- Reactor reproductor rápido
- Pequeño reactor modular
Referencias
- ^ RIL compra participación en Terra Power de EE. UU. , Www.moneycontrol.com
- ^ "Reactores de neutrones rápidos" . Asociación Nuclear Mundial . Septiembre de 2016.
- ^ "TerraPower, CNNC se unen en reactor de onda viajera" . Noticias nucleares mundiales . 25 de septiembre de 2015.
- ^ Xuewan, Chen; Yelin, Mo; Tan, Jason; Ziwei, Tao (5 de enero de 2019). "El ensayo de energía nuclear en China 'no procederá ' " . Caixin .
- ^ Cho, Adrian (16 de octubre de 2020). "El Departamento de Energía elige dos reactores nucleares avanzados para proyectos de demostración" . Ciencia . Consultado el 20 de octubre de 2020 .
El DOE dividirá el costo total de construcción de cada planta con la industria privada. Cada proyecto recibe $ 80 millones este año y podría recibir un total de entre $ 400 millones y $ 4 mil millones en fondos durante los próximos 5 a 7 años. ... En lugar de agua, el reactor de sodio de 345 megavatios de TerraPower, Inc. y GE Hitachi utilizaría sodio metálico fundido como refrigerante. Debido a que el sodio tiene una temperatura de ebullición mucho más alta que el agua, el refrigerante no tendría que estar presurizado, lo que reduce la complejidad y el costo de la planta. El sodio transferiría su calor a la sal fundida, que luego podría fluir directamente a un generador de vapor o a un tanque de almacenamiento, para ser retenido para generar vapor y electricidad más tarde. ... Debido a que el refrigerante de sodio y sodio no está presurizado, el reactor requiere una estructura de contención más pequeña que un reactor convencional. La planta también "desacopla" el reactor y las partes de la instalación que generan electricidad, que se encuentran en lados opuestos de los tanques de almacenamiento.
- ^ Delacruz, Vanessa (agosto de 2012). "Informe Semestral de Avance de Compromisos Institucionales del ejercicio 2012" . Base de datos de citas de energía : 1–37 . Consultado el 19 de agosto de 2012 .
- ^ Biografías del equipo TerraPower , www.TerraPower.com
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- ^ "¿Wyoming adoptará la energía nuclear?" . Calle nuclear . 9 de junio de 2021 . Consultado el 10 de junio de 2021 .
- ^ Greg Johnson (2 de junio de 2021). "Wyoming será el hogar de la planta de energía nuclear 'que cambia el juego'" . Registro de noticias de Gillette . Consultado el 10 de junio de 2021 .
En cooperación con PacifiCorp y Rocky Mountain Power, el reactor nuclear reemplazará una planta de carbón de Wyoming cuando se retire. No se ha determinado una ubicación específica, pero será en una de nuestras plantas de Rocky Mountain Power en Wyoming: la planta de Jim Bridger cerca de Rock Springs, la planta de Dave Johnston cerca de Glenrock, la planta de Naughton en Kemmerer o la planta de Wyodak cerca de Gillette.
enlaces externos
- Página web oficial