几所大学开始试验微型核能

发布号 11 2025-10-28 23:39:09

如果你对核能的印象是巨大的圆柱形混凝土冷却塔,在占地数百英亩的场地上喷出蒸汽,那么很快就会有另一种选择:发电量仅为核电站的百分之一的小型核反应堆,甚至可以用卡车运输。

几所大学开始试验微型核能

新一代微核反应堆将产生少量但有意义的电力——例如,几乎足以运行一个小型校园、一家医院或一个军事设施。现在,一些大学也对此产生了兴趣。

伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的核工程教授凯莱布·布鲁克斯(Caleb Brooks)说:“我们看到的是,这些先进的反应堆技术在美国和世界各地的能源领域有一个真正的未来。”

小型反应堆面临着与大型核反应堆同样的挑战,比如如何处理放射性废物,以及如何确保它们的安全。支持者说,这些问题是可以控制的,利大于弊。

大学对这项技术感兴趣,不仅是为了给建筑物提供动力,还想看看它能在多大程度上取代导致气候变化的煤炭和天然气能源。布鲁克斯说,伊利诺伊大学希望将这项技术作为未来清洁能源的一部分来推进。该学校计划申请超级安全原子能公司开发的高温气冷反应堆的建设许可,并计划在2028年初开始运行。布鲁克斯是项目负责人。

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)核科学与工程教授Jacopo Buongiorno表示,微型反应堆将具有“变革性”,因为它们可以在工厂中建造,并以即插即用的方式现场连接。Buongiorno研究核能在清洁能源世界中的作用。

他说:“这就是我们希望看到的,核能是一种按需产品,而不是一个大型项目。”

Buongiorno和核能研究所(Nuclear Energy Institute)新反应堆高级主管马克?尼科尔(Marc Nichol)都认为,学校的兴趣是一种趋势的开始。

去年,宾夕法尼亚州立大学与西屋电气签署了一份关于微反应堆技术合作的谅解备忘录。该公司负责先进反应堆项目的高级副总裁迈克·沙克(Mike Shaqqo)说,大学将是“这项技术的主要早期采用者之一”。

宾夕法尼亚州立大学核工程系主任Jean Paul Allain教授说,宾州州立大学想要证明这项技术,以便阿巴拉契亚地区的钢铁和水泥制造商等工业能够使用它。这两个行业往往燃烧肮脏的燃料,排放量非常高。他说,使用微反应堆也可能是帮助该大学减少天然气使用并实现其长期碳排放目标的几种选择之一。

“我确实觉得微反应堆可以改变游戏规则,彻底改变我们对能源的看法,”阿兰说。

在阿兰看来,微反应堆可以补充可再生能源,在不占用太多土地的情况下提供大量电力。他补充说,一个10兆瓦的微型反应堆可以占地不到一英亩,而风车或太阳能发电厂需要更多的空间来生产10兆瓦的电力。他们的目标是在这个十年结束前在宾夕法尼亚州立大学建立一个这样的大学。

印第安纳州的普渡大学(Purdue University)正在与杜克能源公司(Duke Energy)合作,研究利用先进核能满足其长期能源需求的可行性。

用于研究的核反应堆在校园里并不是什么新鲜事。大约20多所美国大学都有。但是将它们用作能源是一种新事物。

回到伊利诺伊大学,布鲁克斯解释说,微反应堆将产生热量来产生蒸汽。虽然燃烧煤炭和天然气发电产生的多余热量经常被浪费,但布鲁克斯认为,核微反应堆产生的蒸汽是一种优点,因为它是一种无碳的方式,可以通过校园区域供暖系统将蒸汽输送到建筑物的散热器中,这是中西部和东北部大型设施的常见供暖方法。校园里有数百栋建筑。

布鲁克斯说,10兆瓦的微反应堆不能满足所有的需求,但在其他社区和校园寻求摆脱化石燃料的时候,它可以用来展示这项技术。

一家正在建造微型反应堆的公司是位于华盛顿特区的Last Energy。该公司在德克萨斯州的布鲁克郡建造了一个反应堆模型,它被放置在一个覆盖着反射金属的前卫立方体中。

现在他们正在把它拆开,测试如何运输这个装置。一辆卡车正把它运往奥斯汀,公司创始人Bret Kugelmass计划在西南偏南会议和节日上发表演讲。

Kugelmass是一名科技企业家和机械工程师,他正在与一些大学洽谈,但他的主要目标是工业客户。他正在与英国、波兰和罗马尼亚的许可证当局合作,试图在2025年让他的第一个反应堆在欧洲运行。

几所大学开始试验微型核能

他说,气候危机的紧迫性意味着零碳核能必须尽快扩大规模。

他说:“它必须是一个小型的制造产品,而不是一个大型的定制建筑项目。”

传统的核能耗资数十亿美元。一个例子是在乔治亚州的一个核电站增加两个反应堆,最终将耗资300多亿美元。

该公司表示,包括模块制造、组装和现场准备工作在内,该微反应堆的总成本不到1亿美元。

沙克说,西屋电气70多年来一直是核工业的中流砥柱,目前正在开发“eVinci”微反应堆,并计划在2027年之前获得该技术的许可。

美国国防部也在研究一种微反应堆。Pele项目是国防部在爱达荷国家实验室设计的移动核反应堆原型。

德克萨斯州阿比林基督教大学(Abilene Christian University)正在带领其他三所大学和自然资源公司(Natura Resources)组成的团队,设计和建造一个用熔盐冷却的研究性微反应堆,以允许在低压下进行高温操作,部分目的是帮助培训下一代核劳动力。

但并非所有人都有这种热情。忧思科学家联盟(Union of Concerned Scientists)核能安全主任埃德温·莱曼(Edwin Lyman)称这种做法“完全不合理”。

他说,一般来说,与传统反应堆相比,微型反应堆每单位发电需要开采和浓缩更多的铀。他说,他还预计燃料成本将大幅提高,与传统反应堆相比,可能会产生更多的贫铀废料。

他说:“我认为那些希望微反应堆将成为解决气候变化危机的灵丹妙药的人简直押错了赌注。”

莱曼还说,他担心微反应堆可能成为恐怖分子袭击的目标,而且一些设计将使用对寻求制造原始核武器的恐怖分子有吸引力的燃料。UCS并不反对使用核能,但希望确保其安全。

美国没有一个全国性的储存设施来储存乏燃料,而且这些乏燃料正在堆积。莱曼说,微型反应堆只会加剧问题,并将放射性废料四处扩散。

斯坦福大学2022年领导的一项研究发现,较小的模块化反应堆——比微型反应堆大一个尺寸——将比传统反应堆产生更多的废物。该研究的主要作者Lindsay Krall本周表示,微反应堆的设计将使它们面临同样的问题。

库格马斯只看到了希望。他说,核能“完全被误解了,而且没有得到充分利用”。这将是“我们能源转型向前推进的关键支柱”。

上一篇:日本发生7.6级地震后发布海啸预警
下一篇:加拿大因其应对全球变暖的软弱政策而受到批评
相关文章

 发表评论

暂时没有评论,来抢沙发吧~