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卢旺达签署新型反应堆合作协议

2023-09-18 15:00     来源:国际核工程     核技术
以卢旺达原子能委员会 (RAEB) 为代表的卢旺达政府已与加拿大-德国核技术初创公司 Dual Fluid Energy 签署协议,合作在卢旺达开发示范双流体反应堆。

该示范反应堆预计将于2026年投入运行,后续双流体技术的测试将于2028年完成。卢旺达政府已同意为该项目提供场地和基础设施,而双流体则负责技术实施的伙伴关系。

基础设施部长 Ernest Nsabimana 博士和基础设施国务部长 Patricie Uwase 以及 Dual Fluid 的代表出席了签字仪式。

根据协议,卢旺达科学家将接受核技术领域的实践培训。双流体旨在开发一种基于液体燃料和铅冷却剂的全新类型的核裂变,可以成倍地提高性能。

Dual Fluid 表示,其反应堆可用于生产电力、氢气和合成燃料,其成本低于化石燃料。RAEB 首席执行官 Fidel Ndahayo 表示,一旦该项目投入使用,将有助于解决该国的能源需求并促进工业化。

“为了满足人口不断增长的能源需求,促进工业部门的发展并建设能够抵御气候变化的经济,卢旺达正在考虑将核能纳入其能源生产结构中。”

他补充道:“本着作为加速创新技术整合战略的‘概念验证’目的地的精神,卢旺达正在与参与小型模块化核反应堆设计和开发的初创公司建立战略合作伙伴关系技术”。

Ndahayo 表示,双流体技术具有核安全设计特点,可以避免发生事故。“该技术将产生相对少量的放射性废物,并根据现有的国际放射性废物管理安全标准进行安全管理。”

Dual Fluid 对其技术做出了夸张的宣称。据其网站称,“我们的发展与我们所知的核能有着根本的不同。这就是我们为其申请专利的原因。我们正在打造第五代核能:智能、高效、安全。”

双流体的设计不使用燃料棒,而是使用两种循环流体:一种包含燃料,另一种提取热量。“核燃料可以在 1000 摄氏度的温度下释放其全部潜力。这在性能和效率方面提供了一个全新的维度,”它说。

“当今的核能使用燃料棒,这是核技术早期的构造。对于燃料棒,只有极小部分的铀被利用,其中绝大多数被作为废物处理。现有的流体核概念可以更好地利用燃料,但由于使用相同的流体同时传输燃料和提取热量,这些概念的性能受到限制。”

网站上有一份 27 页的白皮书赞扬了这项新技术的优点,并提供了更多细节。“由于燃料和冷却剂的循环分开,燃料可以按照最佳燃耗率所需的速度缓慢循环,而冷却剂可以按照最佳散热所需的速度循环。因此,可以使用未稀释的液体燃料(金属锕系元素混合物),从而显着增加反应堆堆芯中裂变材料的数量。核心的致密性减少了所需结构材料的数量,因此可以使用昂贵、耐高温和耐腐蚀的材料。”

它继续说道:“液态铅作为冷却剂可以散发热量,而不会减慢反应堆堆芯中的中子速度。这使得双流体反应堆成为一种快堆,其特点是净中子过剩,这也有助于使长寿命的裂变产物失活。由于双流体运行时中子过量,反应堆与双流体回收厂相结合,可以充分利用任何裂变材料:钍或天然铀,以及当今反应堆处理过的核废料。剩余的裂变产物迅速衰变:总的来说,几百年后它们的放射性毒性比天然铀要低。”

Dual Fluid 首席执行官 Götz Ruprecht 表示,经过多年的研究和评估该技术的功效后,现在是时候推出该技术了,它将成为核能新替代发展的游戏规则改变者。他在基加利举行的新闻发布会上表示,示范反应堆预计将于 2026 年投入运行,双流体技术的后续测试将于 2028 年完成。测试阶段将耗资 7000 万欧元(7500 万美元),资金由公司。

“时间对于我们的技术来说是一个关键因素,”鲁普雷希特说。“经过多年的详细准备和理论上的概念改进,我们现在确信我们已经找到了首次实现我们突破性技术的理想合作伙伴。” 他补充道:“Dual Fluid选择在卢旺达投资的原因是卢旺达非常有利的治理和商业环境,已经吸引了主要的国际参与者。我们的示范反应堆将表明,一种更好、更有效的核能发电方式是可能的,并且在不久的将来是可以实现的。”

RAEB成立于2020年,是一个政府机构,其使命是促进和平利用原子能以促进社会经济可持续发展。RAEB负责就原子能相关问题向政府提供咨询,促进和平利用原子能,与原子能领域的国家、区域和国际实体建立伙伴关系,促进和支持核能设施的建设和维护生产电能和其他原子能应用的目的。

该机构还负责监督和管理核燃料的获取和使用、管理核废料、为和平利用核材料的研究提供指导、为放射性矿物的处理和开采提供指导、与高等院校和机构合作。从事和平利用原子能科学技术研究、从事原子能或和平用途研究开发活动的研究机构。

目前卢旺达发电装机容量为332.6兆瓦,其中大部分来自水电大坝,其余来自甲烷、太阳能和泥炭。2020年,俄罗斯同意为卢旺达建设核科学技术中心,其中包括一座研究堆和配套实验室。首批 50 名卢旺达学生目前正在俄罗斯攻读核相关学位。

一个没有核经验或没有发达核基础设施的国家是否能够支持一种非常新颖的铅冷快堆技术还有待观察。目前快堆技术仅在俄罗斯运行,该国目前还在建造世界上第一座与燃料回收设施相连的铅冷快堆(布列斯特-OD-300)。这一发展经过了数十年的研究和测试,并得到了俄罗斯整个核工业的支持和超过 20 亿美元的投资。该设施预计要到 2029 年才能完工。因此,卢旺达和 Dual Fluid 似乎不太可能在 2028 年之前建成并运行示范铅冷快堆和配套设施。



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