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先進のテクノロジーを搭載

大学が超小型原子力を実験へ

Jan 15, 2024

ある技術者は、原子力発電は「完全に誤解されており、十分に活用されていない」と述べた。

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」と彼は言いました。

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。 同社の新型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だろう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で生じ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、キャンパス地区の暖房システムを通じて蒸気を建物のラジエーターに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。