CATF Fährt nach Wilmington
Mitarbeiter von Clean Air Task Force und unserer Schwesterorganisation, dem Energy Options Network(EON), besuchten kürzlich die die GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) Hauptsitz in Wilmington, NC. GEH ist eine globale Nuklearallianz zwischen GE und Hitachi und wurde im Jahr 2007 gegründet. Die Geschichte des Standorts Wilmington reicht jedoch viel weiter zurück, als er 1967 erstmals als Standort für die Herstellung von Kernbrennstoff sowie für Innovation und Design gegründet wurde. Durch die Herstellung von Kernbrennstoff für die von GEH unterstützten Siedewasserreaktoren (BWR) trägt die GEH-Anlage in Wilmington seit über 50 Jahren zur kohlenstofffreien Energieerzeugung bei. Ich begann meine Karriere am GEH-Standort in Wilmington, NC, als Praktikant im Jahr 2007 und Armond Cohen, CATF Executive direktor, und Eric Ingersoll, Gründer von EON, und ich, als CATF Nuclear Team Manager, bildeten die CATF Delegation, die sich den ganzen Tag vor Ort mit den GEH-Mitarbeitern traf und mit ihnen zusammenarbeitete.
CATF wurde an den Standort eingeladen, um über unser jüngstes politisches Engagement zu berichten, die Notwendigkeit der Kernkraft in einer dekarbonisierten Zukunft zu diskutieren und die Ergebnisse des kürzlich veröffentlichten Energy Technologies Institute Cost Drivers Project Summary Reportder von Eric verfasst wurde. Obwohl CATF gerne Vorträge hält und aufklärt, sollte die Reise auch dazu dienen, uns besser über eines der wichtigsten zukünftigen Nuklearprodukte, die kleinen modularen Reaktoren (SMR), zu informieren.
Seit mehreren Jahrzehnten entwickelt die GEH einen kleinen modularen natriumgekühlten Schnellreaktor namens PRISM, der den Vorteil bietet, dass er mit den über das ganze Land verteilten Halden an gebrauchtem Kernbrennstoff (UNF), auch bekannt als Atommüll, betrieben werden kann. CATF und EON interessierten sich jedoch auch für das neueste Angebot der GEH, einen 300-MW-SWR, der in einem vertikalen Schacht untergebracht ist und auf dem bereits genehmigten ESBWR der GEH basiert, bekannt als BWRX-300. Siedewasserreaktoren unterscheiden sich von der gängigeren Form der Leichtwasserreaktoren (LWR), den Druckwasserreaktoren (DWR), dadurch, dass der Dampf innerhalb des Druckbehälters erzeugt werden kann, anstatt einen Dampferzeuger und/oder einen Sekundärkreislauf zu benötigen. Wegen des radioaktiven Dampfs in der Turbine ist bei SWRs jedoch erhöhte Vorsicht geboten.
Armond, Eric und ich verbrachten den Vormittag mit einem ausführlichen Gespräch, in dem es zunächst um den BWRX-300 ging und wir erfuhren, welche Innovationen GEH hofft um ein wettbewerbsfähiges SMR-Produkt zu schaffen. Wir waren alle ermutigt durch den Fokus des Teams auf Kostenreduzierung und nicht-nukleare Herausforderungen bei der Konstruktion, die nach unseren jüngsten Analysen und den Untersuchungen vieler anderer als die wichtigsten Kostentreiber für Problemakteure bei der Konstruktion von Kernkraftwerken angesehen werden. Der SWRX-300 nutzt die Genehmigungsgrundlage des ESBWR und spart 90 % der Beton- und Baumaterialien ein, während er dennoch 300 MW elektrische Leistung erbringt. Durch die Einbettung in einen vertikalen Schacht und die Ausschaltung der Möglichkeit eines Kühlmittelverlustes durch fortschrittliche Schweiß- und Fertigungstechniken reduziert der SWRX-300 die von seinem Vorgänger ESBWR benötigten Sicherheitssysteme erheblich, ohne dabei ein erhöhtes Risiko einzugehen. Auch wenn noch viel Arbeit zu leisten ist und noch viele Fragen zum Einsatz offen sind, war der BWRX-300 für unser Team insofern faszinierend, als es sich um eine Leichtwasserreaktortechnologie handelt, die dazu beitragen könnte, die Lücke zu fortgeschrittenen Reaktoren zu schließen und vor 2030 wirtschaftliche, saubere Energie zu liefern.
Nach unseren Präsentationen beim Mittagessen, wurden wir waren eine Führung durch die Anlage zur Herstellung und Umwandlung von Kernbrennstoff auf dem Gelände angeboten. Da ich die Besichtigung während meiner Zeit als Angestellter miterlebt hatte, war ich sehr gespannt darauf, dass Armond und Eric die in der Nuklearindustrie üblichen Fertigungsverfahren und die erforderliche Genauigkeit und Präzision kennenlernen würden. Der faszinierendste Aspekt der GEH-Anlage ist jedoch immer wieder die Größe und die Tatsache, dass ein großer Teil der Fläche derzeit nicht genutzt wird, weil die Kosten für den Ausbau und die Entsorgung von Produktionsanlagen, in denen radioaktives Material wie Uran verarbeitet wurde, hoch sind. Vor über zwei Jahrzehnten stellte die GEH von einem Nass- auf ein Trockenkonversionsverfahren um (die Konversion ist ein Schritt im Uranbrennstoffkreislauf), da bei einem Trockenverfahren weniger Abfall anfällt und weniger Platz benötigt wird. Dies führte dazu, dass die Nasskonversionslinien in einer in Betrieb befindlichen Produktionsanlage unter fast musealen Bedingungen zu sehen sind. Die wichtigste Erkenntnis, die man jedoch bei derDie wichtigste Erkenntnis, die sich aus der Beobachtung dieser inaktiven und ruhenden Anlagen gewinnen lässt, ist jedoch, dass die GEH derzeit über einen beträchtlichen freien Platz in einer bereits lizenzierten Brennstoffherstellungsanlage verfügt, der schnell für die Herstellung neuer und fortschrittlicher Reaktorbrennstoffe genutzt werden könnte, um die derzeit im Entstehen begriffene fortschrittliche Reaktorindustrie ohne Lieferkette zu unterstützen.
Im Anschluss an die Besichtigung informierte uns das GEH über PRISM, ein fortschrittliches Reaktorkonzept, das das GEH bereits vor meinem Praktikumsbeginn im Jahr 2007 vorantrieb. PRISM bietet viele einzigartige Vorteile und basiert auf früher gebauten und betriebenen Versuchsreaktoren (z. B. EBR-I, EBR-II und dem Prototyp des U-Boots Seawolf von 1955), aber eines seiner aufregendsten Merkmale ist für mich die Verwendung eines schnellen Spektrums oder die Nutzung von Kernreaktionen, die sehr energiereiche (schnelle) Neutronen erzeugen. Schnelle Neutronen erhöhen die Brennstoffausnutzung erheblich, da sie mehr Spaltungsereignisse pro Brennstoffmasse erzeugen als in konventionellen Reaktoren und gleichzeitig die Fähigkeit haben, mit schwereren Elementen im UNF, wie z. B. Plutonium, zu reagieren. PRISM würde das Problem der UNF-Lagerung und -Entsorgung zum Teil dadurch lösen, dass UNF zur Stromerzeugung recycelt wird, was ein sehr interessantes Konzept ist, wenn es sich wirtschaftlich realisieren lässt.
Ich hatte gehofft, im Rahmen dieses Blogartikels die Einsicht und Weitsicht von CATF zu zeigen und PRISM als Hauptkandidaten für den virtuellen Testreaktor (VTR; ein Testreaktor, der im Idaho National Laboratory (INL) im Rahmen des kürzlich verabschiedeten Nuclear Energy Innovation and Capabilities Act (NEICA) gebaut werden soll) zu erörtern und zu empfehlen; ich freue mich jedoch, mitteilen zu können, dass das INL einen Untervertrag an GEH vergeben hat, um PRISM als VTR-Technologie voranzubringen. CATF und EON begrüßen diese Auswahl und sind der Meinung, dass PRISM eine Erfahrungsbasis und eine Technologieauswahl bietet, die bis 2026 als VTR realisierbar sein wird.
