Pagbuo ng nobela ng mga reactor ng nuklear: ang gawing pangkalakalan ng mga susunod na henerasyon na teknolohiya ng enerhiya

Ang muling pagtatayo ng unang planta ng nukleyar na kapangyarihan sa Okla, na tinawag na “Aurora”, na itatayo sa Idaho National Laboratory. May-akda: Ibinigay ni Oklo

Gumagamit ang koponan ng Okla ng panimulang lineup upang lumikha ng mga bagong reaktor alinsunod sa mga pederal na regulasyon.

Ang lahat ng mga planta ng nukleyar na kuryente na tumatakbo sa Estados Unidos ngayon ay binuo ayon sa parehong pangkalahatang pormula. Sa isang banda, ginawa ng mga kumpanya ang kanilang mga reactor na malaki, na may kapasidad na daan-daang mga megawatts. Tiwala rin sila sa pagpopondo ng pederal na pamahalaan, na, salamat sa malalaking gawad at mahabang proseso ng aplikasyon, idinidikta ang maraming aspeto ng disenyo at pag-unlad ng planta ng nukleyar na kapangyarihan.

Ang tanawin na ito ay may iba’t ibang antas ng tagumpay sa mga nakaraang taon, ngunit hindi pa ito partikular na nakakaakit sa mga bagong kumpanya na interesado sa paglalapat ng mga natatanging teknolohiya.

Ngayon ang startup na Oklo ay nagbibigay ng isang bagong landas sa pagbuo ng mga makabagong nukleyar na mga halaman ng kuryente na sumusunod sa mga regulasyon sa kaligtasan ng pederal. Mas maaga sa taong ito, ang kumpanya ay naging unang bid para sa isang advanced na reaktor ng nukleyar na pinagtibay ng U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC). Ang pag-aampon ay ang paghantong ng isang bagong proseso ng aplikasyon na nagtakda ng isang bilang ng mga mahahalagang milestones sa industriya, at pinayagan nito si Oklo na bumuo ng isang advanced na reaktor na naiiba sa maraming mahahalagang paraan mula sa mga planta ng nukleyar na kuryente na kasalukuyang nagpapatakbo sa bansa.

Ang mga maginoo na reaktor ay gumagamit ng mga moderator, tulad ng tubig, upang pabagalin ang mga neutron bago nila hatiin o paghiwalayin ang mga atomo ng uranium at plutonium. Ang mga reactor ng Oklo ay hindi gumagamit ng mga moderator, na nagbibigay-daan sa iyo upang makabuo ng mas maliit na mga pag-install at payagan ang mga neutron na gumalaw nang mas mabilis.

Ang mga neutron na gumagalaw nang mas mabilis ay maaaring suportahan ang fission nukleyar na may iba’t ibang mga uri ng gasolina. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na reaktor, ang mapagkukunan ng gasolina sa Oklo ay pagyayamanin ng isang mas mataas na konsentrasyon ng isotope uranium-235, na mas madaling naghahati kaysa sa maginoo na uranium-238. Ang idinagdag na proporsyon ng uranium-235 ay nagbibigay-daan sa Okla reactor na gumana nang mas matagal na oras nang hindi nangangailangan ng refueling.

Bilang isang resulta ng mga pagkakaiba na ito, ang mga halaman ng kuryente ng Okla ay magkakaroon ng maliit na pagkakahawig sa maginoo na mga planta ng nukleyar na kuryente. Ang unang reaktor ng kumpanya, na tinawag na Aurora, ay nakalagay sa isang hindi mapagpanggap na gusali ng frame na daan-daang beses na mas maliit kaysa sa tradisyunal na mga reaktor, at tatakbo sa ginastos na gasolina na nagmula sa isang pang-eksperimentong reaktor sa Idaho National Laboratory, na isinara noong 1994. taon Sinabi ni Oklo na ang halaman ay tatakbo sa loob ng 20 taon nang hindi nangangailangan ng refueling para sa buhay.

Ngunit marahil ang pinaka-natatanging aspeto ng Okla ay ang diskarte sa gawing pangkalakalan. Sa maraming mga paraan, ang kumpanya na nakabase sa Silicon Valley ay nakabuo ng pag-iisip ng mga pagsisimula sa pamamagitan ng pag-iwas sa mga subsidyo ng gobyerno upang maakit ang mas maliit na pag-ikot ng pagpopondo ng venture capital at muling pagbago ng mga disenyo nito habang ang proseso ng aplikasyon ay umuunlad nang mas mabilis kaysa sa mga nauna sa kanya.

“Ang pagiging bago ay naging matagumpay sapagkat nagmana ng momentum sa kung paano nagawa ang mga bagay sa nakaraan, at naisip kong ito ay isang mahalagang paraan upang gawing makabago ang diskarte sa komersyo,” sabi ng CEO ng Oklo na si Jacob DeWitt SM ’11, Ph.D. , na nagtaguyod ng kumpanya sa Caroline Cochran SM ’10.

Inaasahan ngayon ni Oklo na ang kanyang pag-unlad ay magtutulak sa iba na gumamit ng mga bagong diskarte sa lakas nukleyar.

“Kung maaari nating gawing makabago ang paraan ng pagsunod sa mga patakarang ito at samantalahin ang mga benepisyo at tampok ng mga disenyo ng susunod na henerasyon, maaari nating simulan ang pagguhit ng isang bagong bagong larawan dito,” sabi ni DeWite.

Markahan ang isang bagong landas

Dumating si DeWitte З noong 2008 at pinag-aralan ang mga modernong reaktor habang nagtatrabaho para sa isang master’s degree. Bilang isang PhD, isinaalang-alang niya ang mga paraan upang mapalawak ang buhay at kakayahan ng mga malalaking reaktor na ginagamit na sa buong mundo.

Ngunit habang nag-aaral si DeWitt ng malalaking reactor ngayon, lalo siyang napalapit sa ideya ng gawing komersyal ang mga maliliit na reaktor bukas.

“Sa MIT, sa pamamagitan ng mga proyekto at mga ekstrakurikular na programa, natutunan ko ang higit pa tungkol sa kung paano gumagana ang enerhiya ecosystem, kung paano gumagana ang modelo ng pagsisimula, kung paano gumagana ang modelo ng pagpopondo ng pakikipagsapalaran, at sa lahat ng iba’t ibang bahagi na ito, nagsimula akong bumuo ng isang ideya na nagsimula para sa Oklo,” sabi ni DeWite.

Ang natutunan ni DeWitte tungkol sa kapangyarihang nukleyar ay hindi naging partikular na naghihikayat para sa mga pagsisimula. Ang industriya ay naghihirap mula sa mga kwento ng pagbuo ng isang halaman na tumatagal ng isang dekada o higit pa, at isang bilyon ang lumampas sa gastos.

Sa Estados Unidos, ang Komisyon ng Nuclear Regulatory ay nagtatakda ng mga pamantayan para sa disenyo ng mga reactor at naglalabas ng mga rekomendasyon para sa kanilang pagpapatupad. Ngunit ang gabay ay nilikha para sa mga malalaking reaktor na naging pamantayan sa industriya nang higit sa 50 taon, na ginagawang maliit na angkop para sa pagtulong sa mga kumpanyang interesado sa pagbuo ng mas maliit na mga reaktor batay sa iba’t ibang mga teknolohiya.

Sinimulan ni DeWitt na mag-isip tungkol sa paglikha ng isang advanced na kumpanya ng nukleyar na bumalik sa nagtapos na paaralan. Noong 2013, nakipagsosyo siya kay Cochrane at iba pa sa MIT, at ang koponan ay nakikipagkumpitensya sa MIT $ 100 milyon na kumpetisyon sa pagnenegosyo at ang MIT Clean Energy Award, kung saan nakatanggap si Oklo ng maagang puna at pag-verify, kasama na ang panalo sa isang track ng enerhiya na 100 libu-libong dolyar.

Ang disenyo ng reaktor ng Okla ay nagbago nang malaki sa mga nakaraang taon habang sina DeWitte at Cochran – ang nag-iisang co-founder na sumuporta sa kumpanya – ay unang nagtrabaho kasama ang mga tagapayo ng MIT, pagkatapos ay sa mga eksperto sa industriya at sa wakas ay may mga opisyal ng NRC.

“Ang ideya ay na kung gagawin namin ang teknolohiyang ito, magsisimula kaming maliit at gagamit ng isang umuulit na diskarte sa pag-unlad ng teknolohiya at isang diskarte na nakatuon sa produkto na katulad ng ginawa ni Tesla sa Roadster. [electric car model] bago lumipat sa iba, “says DeVite. “Tila nagbigay ito ng isang kagiliw-giliw na paraan upang makakuha ng ilang mga paunang marka ng pag-verify, at maaaring magawa ito ng mas mataas ang pagiging epektibo ng gastos, kaya mas kaunting pera ang kinakailangan, at maaari itong unti-unting magkasya sa modelo ng pagpopondo ng venture capital.

Itinaas ni Oklo ang maliliit na pag-ikot ng pondo noong 2013 at 2014 nang mag-host ang kumpanya ng mga launch accelerator na MassChallenge at Y Combinator.

Noong 2016, ang Ministri ng Enerhiya (DOE) ay gumawa ng sarili nitong mga makabago, na naglulunsad ng mga pagsisikap na bumuo ng mga bagong proseso upang pagsabayin ang mga modernong nukleyar na reaktor. Makalipas ang dalawang taon, nag-pilote si Oklo ng isang bagong istraktura. Bilang resulta ng prosesong ito, gumawa si Oklo ng isang bagong aplikasyon at naging unang kumpanya na nakatanggap ng isang pinagsamang aplikasyon para sa isang lisensya sa pagtatayo ng planta ng kuryente na tinanggap ng NRC mula pa noong 2009.

“Kailangan nating tingnan ang mga patakaran nang may bagong mata, hindi sa pamamagitan ng pagbaluktot ng lahat ng nagawa sa nakaraan,” sabi ni DeVite. “Sa madaling salita, kailangan naming maghanap ng mas mabisang paraan upang maipatupad ang mga patakaran.”

Nagbibigay ng isang halimbawa

Ang unang reaktor ng Oklo ay makakagawa ng 1.5 megawatts ng kuryente, kahit na ang mga susunod na bersyon ng reaktor ng kumpanya ay maaaring makagawa ng higit pa.

Ang unang reaktor ng kumpanya ay gagamit din ng isang natatanging mapagkukunan ng uranium fuel na ibinigay ng Idaho National Laboratory. Ang natural uranium ay binubuo ng higit sa 99 porsyento na uranium-238 at tungkol sa 0.7 porsyento na uranium-235. Sa maginoo na mga reactor ng nukleyar, ang uranium ay pinayaman at may kasamang hanggang 5 porsyento na uranium-235. Ang fuel ng uranium sa mga reactor ng Okla ay pagyayamanin, kasama ang 5 hanggang 20 porsyento na uranium-235.

Dahil ang mga reactor ng Oklo ay maaaring gumana nang maraming taon nang hindi pinupuno ng gasolina, sinabi ni DeWitte na angkop sila para sa mga liblib na lugar na madalas na umaasa sa mapanganib na diesel fuel sa kapaligiran.

Hindi ipinapalagay ni Oklo ang isang tumpak na iskedyul ng pagtatayo, ngunit sinabi ng mga co-founder na inaasahan nila na ang reaktor ay magsisimulang gumana sa mga unang bahagi ng 2020. Sinabi ni DeWitte na ito ay magsisilbing patunay ng konsepto. Nakikipag-usap na si Oklo sa mga potensyal na customer tungkol sa mga karagdagang halaman.

Sinabi ni DeWitte na ang mga susunod na bersyon ng mga halaman ay maaaring tumakbo sa loob ng 40 taon o higit pa nang hindi nangangailangan ng refueling.

Gayunpaman, sa ngayon, inaasahan ni DeWitte na ang pag-unlad ni Oklo ay maaaring magbigay ng inspirasyon sa industriya na muling isaalang-alang ang paraan ng pagdala ng mga bagong teknolohiya sa merkado.

«[Oklo’s progress] binubuksan ang pintuan upang sabihin na ang makabagong nukleyar ay buhay at maayos, “sabi ni DeWite.” At hindi lamang tungkol sa teknolohiya, tungkol ito sa kabuuan: ito ay teknolohiya, regulasyon, produksyon, modelo ng negosyo, mga modelo ng pagpopondo, atbp. “Kaya’t makakapunta sa mga yugtong ito at gawin ito sa isang walang uliran paraan ay talagang mahalaga, sapagkat ipinapakita nito na maraming mga paraan para makapasok ang enerhiyang nukleyar sa merkado.”

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.