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Jun 06, 2023

パーデューを含むいくつかの大学が超小型原子力の実験へ

Inserito da: Associated Press Inserito: 9 febbraio 2023 / 16:49 (EST) Aggiornato: febbraio

提供: AP通信

投稿日: 2023 年 2 月 9 日 / 午後 4 時 49 分 (EST)

更新日: 2023 年 2 月 9 日 / 午後 4 時 49 分 (EST)

原子力発電のイメージが、数百エーカーの土地を占める敷地内で蒸気を吐き出す巨大な円筒形のコンクリート冷却塔だとしたら、間もなくそれに代わるものが現れるでしょう。それは、発電量が 100 分の 1 で、発電量が 100 分の 1 の小型原子炉です。トラックで配達されます。

新世代の超小型原子炉からは、小さいながらも有意義な量の電力（たとえば、小さなキャンパス、病院、軍事施設を運営するのにほぼ十分な量）がパルスされます。 現在、いくつかの大学が興味を示しています。

イリノイ大学アーバナシャンペーン校の原子力工学教授カレブ・ブルックス氏は、「われわれが目にしているのは、これらの先進的な原子炉技術には、米国および世界中のエネルギー情勢の脱炭素化において真の未来があるということだ」と述べた。

小型原子炉には、放射性廃棄物の処分方法や安全性の確保など、大規模原子炉と同じ課題がいくつかあります。 支持者らは、こうした問題は対処可能であり、利益はリスクを上回ると主張する。

大学はこの技術に建物に電力を供給するだけでなく、気候変動の原因となる石炭やガス火力のエネルギーをどこまで代替できるかにも興味を持っている。 イリノイ大学はクリーンエネルギーの未来の一環としてこの技術を進歩させたいとブルックス氏は語った。

同校は、ウルトラ・セーフ・ニュークリア・コーポレーションが開発した高温ガス冷却炉の建設許可を申請する予定で、2028年初頭までの運転開始を目指している。ブルックス氏はプロジェクトの責任者である。

マサチューセッツ工科大学の核科学工学教授ヤコポ・ボンジョルノ氏は、マイクロリアクターは工場で製造し、現場でプラグアンドプレイ方式で接続できるため「変革的」になるだろうと述べた。 ボンジョルノは、クリーン エネルギーの世界における原子力エネルギーの役割を研究しています。

「それが私たちが望んでいることです。大規模なメガプロジェクトとしてではなく、製品としてのオンデマンド原子力エネルギーです」と彼は述べた。

ボンジョルノ氏と原子力エネルギー協会の新型原子炉担当シニアディレクターのマーク・ニコル氏は、学校の関心がトレンドの始まりだとみなしている。

昨年、ペンシルベニア州立大学はウェスチングハウスとマイクロリアクター技術で協力する覚書を締結した。 同社の先進炉プログラム担当上級副社長マイク・シャコ氏は、大学は「この技術の主要な早期採用者の1つ」になるだろうと述べた。

原子力工学部門の責任者であるジャン・ポール・アラン教授によると、ペンシルバニア州立大学は、鉄鋼やセメント製造業者などのアパラチアの産業がこの技術を利用できるよう、この技術を実証したいと考えているという。

これら 2 つの産業は汚れた燃料を燃やす傾向があり、排出量が非常に多くなります。 マイクロリアクターの使用も、大学が天然ガスの使用量を減らし、長期的な炭素排出目標を達成するのに役立ついくつかの選択肢のうちの1つになる可能性があると同氏は述べた。

「マイクロリアクターはゲームチェンジャーとなり、エネルギーに対する私たちの考え方に革命をもたらす可能性があると私は感じています」とアラン氏は語った。

アラン氏にとって、マイクロリアクターは、多くの土地を占有せずに大量の電力を供給することで、再生可能エネルギーを補完することができます。 10メガワットのマイクロリアクターは1エーカー未満で稼働できるが、風車や太陽光発電所が10メガワットを生産するにははるかに広いスペースが必要になると同氏は付け加えた。 目標は、2010 年代の終わりまでにペンシルバニア州立大学に 1 つを設置することです。

インディアナ州のパデュー大学は、長期的なエネルギー需要を満たすために先進的な原子力エネルギーを利用する実現可能性についてデューク・エナジーと協力している。

研究に使用される原子炉は、キャンパス内では何も目新しいものではありません。 米国の約 24 の大学がそれらを持っています。 しかし、それらをエネルギー源として利用するのは新しいことです。

イリノイ大学に戻ったブルックス氏は、マイクロリアクターが熱を発生させて蒸気を生成すると説明する。

電気を作るために石炭やガスを燃やすことによる余剰熱は無駄にされることが多いが、ブルックス氏は原子力マイクロリアクターからの蒸気生成をプラスだと考えている。なぜならそれは、キャンパス地区の暖房システムを通じて建物のラジエーターに蒸気を届けるカーボンフリーの方法だからだ。中西部と北東部の大規模施設で一般的な暖房方法です。 キャンパスには何百もの建物があります。

10メガワットのマイクロリアクターは需要をすべて満たすわけではないが、他のコミュニティやキャンパスが化石燃料からの移行を目指している中、技術を実証するのには役立つだろうとブルックス氏は語った。

今日、一般の人が見学できるマイクロリアクターを構築している企業の 1 つが、ワシントン DC に拠点を置くラスト エナジーです。同社はテキサス州ブルックシャーにモデル リアクターを建設しました。このモデルは、反射性の金属で覆われたエッジの効いた立方体の中に収められています。

現在、ユニットを輸送する方法をテストするために分解しています。 トラックのキャラバン隊がそれをオースティンに運んでいるが、オースティンでは同社の創設者であるブレット・クーゲルマス氏がサウス・バイ・サウスウェストのカンファレンスとフェスティバルで講演する予定だ。

テクノロジー起業家であり機械エンジニアであるクーゲルマス氏はいくつかの大学と話し合っていますが、主に焦点を当てているのは産業界の顧客です。 彼は英国、ポーランド、ルーマニアの認可当局と協力して、2025年にヨーロッパで最初の原子炉を稼働させようとしている。

気候危機の緊急性は、ゼロカーボン原子力エネルギーをすぐに拡大する必要があることを意味すると同氏は述べた。

「大規模なオーダーメイドの建設プロジェクトではなく、小規模な製造製品でなければなりません」と彼は言いました。

従来の原子力発電には数十億ドルの費用がかかります。 一例として、ジョージア州の工場に原子炉を 2 基追加すると、最終的には 300 億ドル以上の費用がかかることになります。

ラストエナジー社のマイクロリアクターの総コストは、モジュールの製造、組み立て、現場の準備作業を含めて1億ドル未満だという。

シャクコ氏によると、70年以上原子力産業を支えてきたウェスチングハウス社はマイクロリアクター「eVinci」を開発しており、2027年までにこの技術のライセンス取得を目指しているという。

国防総省もマイクロリアクターの開発に取り組んでいる。 プロジェクト・ペレは、アイダホ国立研究所で設計中の国防省プロトタイプ移動原子炉です。

テキサス州のアビリーン・クリスチャン大学は、ナチュラ・リソーシズ社と他の3大学のグループを率いて、次世代の原子力人材の訓練を支援する目的の1つとして、溶融塩で冷却され、低圧での高温運転を可能にする研究用マイクロリアクターの設計と建設を進めている。

しかし、誰もがその熱意を共有しているわけではありません。 憂慮する科学者同盟の原子力安全部長エドウィン・ライマン氏は、これは「完全に不当だ」と述べた。

同氏によると、マイクロリアクターは一般に、発電単位あたり、従来のリアクターよりもはるかに多くのウランを採掘、濃縮する必要があるという。 同氏はまた、燃料費が大幅に高くなり、従来の原子炉と比べてより多くの劣化ウラン廃棄物が発生する可能性があると予想していると述べた。

「マイクロリアクターが気候変動危機を解決する特効薬になると期待している人たちは、単に間違った馬に賭けているだけだと思います」と同氏は語った。

ライマン氏はまた、マイクロリアクターがテロ攻撃の標的になる可能性があり、一部の設計では粗製核兵器を製造しようとするテロリストにとって魅力的な燃料が使用される可能性があると懸念していると述べた。 UCSは原子力の使用には反対していないが、その安全性を確保したいと考えている。

米国には使用済み核燃料を保管するための国家保管施設がなく、山積みになっている。 マイクロリアクターは問題をさらに悪化させ、放射性廃棄物を周囲に拡散させるだけだろうとライマン氏は述べた。

2022年のスタンフォード大学主導の研究では、マイクロの次のサイズである小型のモジュール式反応器は、従来の反応器よりも多くの廃棄物を発生させることが判明した。 主著者のリンジー・クラール氏は今週、マイクロリアクターの設計によって同じ問題が生じるだろうと述べた。

クーゲルマスには約束しか見えない。 同氏は、原子力は「完全に誤解され、十分に活用されていない」と述べた。 それは「今後のエネルギー変革の重要な柱」となるだろう。

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