更便宜與安全的下一代核技術,浮動式核電廠盼 2025 年登場

作者 | 發布日期 2021 年 06 月 16 日 17:22 | 分類 核能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


丹麥哥本哈根新創公司 Seaborg Technologies 的浮動式核能發電廠有什麼特殊的呢?首先,他聲稱採用新型便宜、易運送、模組化且超級安全的核反應爐,大小跟貨櫃差不多的小電廠發電容量為200MW,可以大規模製造好幾千組,迅速裝在船上,打破以往大家對核電廠印象。

面對 2050 年碳排放目標,傳統火力發電廠逐漸式微、再生能源成為能源界後起之秀,這時仍有一部分人持續關注核能,且致力開發更加安全與環保的新一代核電廠,希望能以全新的技術提供更多元的能源配置。

Seaborg Technologies 新型核電廠與傳統不同的是,採用混合氟化鹽的核燃料,當溫度攀升到 500 °C 時轉為液態,可以當作核燃料的冷卻劑,若暴露在空氣中,也不會像蒸氣一樣瞬間大量冒出,而是凝固成固態。雖然仍帶有放射性,但比起放射性氣體、放射性污水更好處理,溶解度也低;若是溫度失控,反應爐底部的「凍鹽(frozen salt)」也會先融化,將反應爐芯流到底下的冷卻儲罐中。

該公司認為自家的安全措施,更為簡單也最根本。在每個會影響系統運作的地方設下四層冗餘防護,將事故影響降至最低,聯合創始人兼執行長 Troels Schönefeldt 表示,我們採取不同的方法,我們難以將事故發生可能性降到零,再怎麼避免可能還是有可能會發生,因此團隊所做的,是減少嚴重災害的衝擊。

Seaborg 採用的慢化劑也不一樣,從石墨改為另一種熔鹽:液態氫氧化鈉(NaOH)。傳統的石墨在強烈輻射且反覆加熱與冷卻下,往往會愈來愈脆弱,而 Seaborg 新設計則是將燃料鹽管放在一個更大的氫氧化鈉管內,也是同類型核電廠首次出現全液態反應爐。

不過也因此 Seaborg 除了要處理熔鹽本身的高腐蝕性問題,也需要處理氫氧化鈉(強鹼)以及核分裂副產品碲產生的晶間腐蝕(grain-boundary corrosion)現象,這對每一個零組件都是挑戰。Pettersen 表示,Seaborg 的核心技術是以慢化鹽為基礎的的腐蝕控制,除此之外,挑戰不僅僅只有腐蝕,如何組裝在一起也是課題。

Seaborg 表示,團隊正在哥本哈根進行 20~30 次測試循環,包括設計、設置和展開實驗,目前已完成概念設計,準備進行我們現在正在進行基本設計,朝足尺原型邁進。目前全尺寸原型預計在 2025 年上線,可能會送去東南亞某個島嶼測試,目前也已籌集千萬資金,希望設計能在 2026 年獲得批准,最快可在 2027 年進行商業量產,如今 Seaborg 也在南韓尋找造船廠合作。

Seaborg 認為,這些浮動式核電廠能停靠在海上、又或是各種大小的河流上, 一切取決於反應爐的規模,且完全獨立、容易與電網連接,不補充燃料的情況下運作約 12 年,更重要的是,這種燃料不能用於核武。

(首圖來源:Seaborg