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美研微型核反應堆 夠萬人社區供電

By on June 17, 2022

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

核反應堆佔地面積大、興建成本高,日常監控及維護亦需要大量人手。美國愛達荷國家實驗室(INL)正建造一個小型、相對便宜的微型核反應堆MARVEL,可產生1至5兆瓦(MW)能量,足夠為一萬人社區供電;加上其可移動特性,適合醫院、軍事基地及偏遠地區使用。

成本低 料年產數百台

愛達荷國家實驗室於2020年6月,着手研究及設計微型核反應堆,到今年一月製作首台原型機。該原型機高12呎、重2000磅,由數個不銹鋼設備組成,包括4個斯特靈引擎(Stirling Engine),透過主冷卻及中間冷卻泵發電。

微型核反應堆MARVEL首台原型機高12呎、重2000磅,暫由外部電源供電;圖為INL MARVEL技術及項目主管Yasir Arafat。(INL網上圖片)

微型核反應堆MARVEL首台原型機高12呎、重2000磅,暫由外部電源供電;圖為INL MARVEL技術及項目主管Yasir Arafat。(INL網上圖片)

目前原型機暫由外部電源供電,以測試MARVEL的設計及動力學性能能否達到預期。目標是在2023年12月前,正式啟用首個微型核反應堆。

美國媒體CNBC報道,MARVEL比起傳統的核反應堆,其製作門檻及成本均低得多。此外,可在工廠流水式生產,與車廠生產汽車相似,料年產量達數百個。屆時,可直接把微型反應堆,從工廠送到客戶所在地,加滿燃料即可使用,整個安裝程序有望一周內完成。

團隊估計,一個微型核反應堆,將產生1至5兆瓦(MW)能量,足以為一萬人社區供電。雖能量遠不及傳統核電廠,但團隊認為,對位於偏遠地區、只靠柴油發電機的人來說,新技術省卻能源運輸成本,未嘗不是更經濟選擇。

MARVEL可在工廠流水式生產,加滿燃料即可使用。(INL網上圖片)

MARVEL可在工廠流水式生產,加滿燃料即可使用。(INL網上圖片)

填補風電光能不足

除了社區供電,微型核反應堆還可成為未來潔淨能源電網的重要部分。由於核能是一種基本負載能源(Baseload Energy Source),可在沒有風及陽光情況下提供能量,因此,有望為太陽能及風能等可再生能源發電站,提供後備電源。

燃料選擇上,團隊採用高含量低濃縮鈾,將構建高效、緊湊、細小的核心,藉此控制及縮小反應堆的體積。傳統核反應堆每隔兩年,便要加入燃料棒,微型核反應器須每5到10年添加一次,維護人手更少。此外,微型核反應堆的核心,採用碳化硼(Boron Carbide)製成,與裝甲車使用的材料相同,確保在人為破壞或自然災害下,仍能正常安全地運作。

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