Η στροφή της Κίνας προς τις ανανεώσιμες και μη ορυκτές πηγές ενέργειας είναι πλέον εμφανής όχι μόνο στις επενδύσεις σε φωτοβολταϊκά και αιολικά πάρκα, αλλά και στην αλματώδη ανάπτυξη του πυρηνικού της προγράμματος.
Η τελευταία ανακοίνωση του China Institute of Atomic Energy (CIAE) δείχνει ότι η χώρα πλησιάζει ένα κρίσιμο ορόσημο: την υλοποίηση αυτοψυχόμενων ταχέων αντιδραστήρων, οι οποίοι θεωρούνται πρακτικά απρόσβλητοι από το ενδεχόμενο τήξης του πυρήνα.
Σύμφωνα με το CIAE, ολοκληρώθηκαν πρόσφατα οι πρώτες δοκιμές ενός συστήματος απομάκρυνσης της υπολειμματικής θερμότητας για τους λεγόμενους integral fast reactors (IFRs). Η καινοτομία αυτή υπόσχεται να εξουδετερώσει έναν από τους μεγαλύτερους κινδύνους της πυρηνικής τεχνολογίας: την υπερθέρμανση του πυρήνα. Το νέο σύστημα λειτουργεί με φυσική κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου, χωρίς την ανάγκη εξωτερικής ενέργειας ή μηχανικής παρέμβασης, εξασφαλίζοντας ότι η θερμότητα που παραμένει μετά τη διακοπή της λειτουργίας του αντιδραστήρα διαχέεται με ασφάλεια.
Η απομάκρυνση της υπολειμματικής θερμότητας από τον πυρήνα είναι καθοριστική για την ασφάλεια κάθε αντιδραστήρα. Πρόκειται για την πρώτη δοκιμή απόδειξης αρχής στην Κίνα για μια παθητική τεχνολογία απομάκρυνσης θερμότητας σε ταχείς αντιδραστήρες.
Η επιτυχία αυτή διαφέρει από την αντίστοιχη του 2024, όταν είχε παρουσιαστεί πειραματικά ένας αυτοψυχόμενος αντιδραστήρας υψηλής θερμοκρασίας με μονάδα τύπου pebble-bed. Στην περίπτωση των IFRs, οι αλυσιδωτές αντιδράσεις προωθούνται από νετρόνια υψηλής ενέργειας, γεγονός που προσδίδει διαφορετικά χαρακτηριστικά και υψηλότερη ενεργειακή απόδοση.
Οι συμβατικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούν ως ψυκτικό το νερό. Αντίθετα, οι ταχείς αντιδραστήρες βασίζονται σε υγρά μέταλλα όπως το νάτριο ή ο μόλυβδος. Αυτή η επιλογή επιτρέπει την εξαγωγή έως και 100 φορές περισσότερης ενέργειας σε σχέση με τις τυπικές τεχνολογίες, ενώ παράλληλα αυξάνει την αποδοτικότητα καυσίμου. Επιπλέον, οι IFRs μπορούν να λειτουργούν σε κλειστό κύκλο, ανακυκλώνοντας τα χρησιμοποιημένα καύσιμα και μειώνοντας έτσι τα πυρηνικά απόβλητα έως και κατά 90%, σύμφωνα με στοιχεία του αμερικανικού Department of Energy.
Το πρώτο σχεδιαστικό και πειραματικό βήμα για τους ταχείς αντιδραστήρες έγινε στις ΗΠΑ, στο Argonne National Laboratory. Ωστόσο, το πρόγραμμα τελικά ακυρώθηκε και μέχρι σήμερα η χώρα δεν διαθέτει εμπορικά ενεργό IFR. Αντίθετα, η Κίνα έχει εκφράσει ανοιχτά την πρόθεσή της να εντάξει την τεχνολογία στο ενεργειακό της μείγμα και μάλιστα παρουσίασε τις φιλοδοξίες αυτές σε συναντήσεις με τον International Atomic Energy Agency (IAEA).
Η πρόσφατη πρόοδος του CIAE στηρίζεται σε προσομοιώσεις που έδειξαν πώς θα λειτουργούσε ο μηχανισμός μέσα σε έναν πραγματικό αντιδραστήρα. Ακολουθώντας αυτές τις θεωρητικές μελέτες, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα ειδικό κέντρο δοκιμών για να επιβεβαιώσουν στην πράξη τις αρχές της νέας τεχνολογίας. Το σύστημα αυτό έχει ήδη ενσωματωθεί στον σχεδιασμό του CFR-1000, του αντιδραστήρα επόμενης γενιάς της Κίνας που θα έχει ισχύ της τάξης του 1 gigawatt.
«Η αποτελεσματική εφαρμογή και επιβεβαίωση της φυσικής κυκλοφορίας σε ταχείς αντιδραστήρες είναι σήμερα ένα από τα πιο καυτά και δύσκολα ζητήματα διεθνώς», ανέφερε χαρακτηριστικά η υπηρεσία. Το γεγονός ότι η Κίνα καταφέρνει να παρουσιάσει απτά αποτελέσματα σε αυτόν τον τομέα την τοποθετεί στην πρωτοπορία της τεχνολογικής εξέλιξης.
Η σημασία του επιτεύγματος ξεπερνά τα σύνορα της χώρας. Σε μια εποχή όπου η παγκόσμια κοινότητα αναζητά τρόπους να μειώσει δραστικά την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα, η ανάπτυξη αντιδραστήρων που συνδυάζουν υψηλή ενεργειακή απόδοση με αυξημένα επίπεδα ασφάλειας θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα στον ενεργειακό χάρτη. Για την Κίνα, που επιδιώκει να μειώσει τις εκπομπές της και να ενισχύσει την ενεργειακή της αυτάρκεια, οι αυτοψυχόμενοι ταχείς αντιδραστήρες μπορεί να αποτελέσουν το κλειδί για την επόμενη φάση της πυρηνικής της στρατηγικής.
Η πρόκληση που παραμένει είναι η εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας. Αν και τα αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν θετικά, η πλήρης εφαρμογή σε μεγάλη κλίμακα απαιτεί περαιτέρω έρευνα, εξειδικευμένη βιομηχανική υποδομή και συνεχή επιτήρηση.
[via]
