Westinghouse testuje sztuczną inteligencję w sektorze energetyki jądrowej

Ulepszanie paliwa jądrowego, paliwo i materiały do rektorów IV generacji, zastosowanie druku 3D w elementach reaktora to główne obszary badań rozwojowych Westinghouse – powiedziała wiceprezes ds. rozwoju technologii i szefowa działu badań i rozwoju firmy Lou Martinez Sancho.

Westinghouse testuje wykorzystanie AI przy atomie

.Westinghouse w konsorcjum z Bechtelem ma wybudować na Pomorzu pierwszą polską elektrownię jądrową. Westinghouse jest dostawcą technologii reaktora i paliwa. Jak podkreśliła Lou Martinez Sancho, firma prowadzi rozległy program badawczo-rozwojowy w zakresie paliw jądrowych, wykorzystując dekady doświadczeń i dane operacyjne. „Sztuczna inteligencja pozwala nam analizować te dane w celu optymalizacji wydajności paliwa i zwiększenia bezpieczeństwa. Jednym z bardziej fascynujących obszarów naszej pracy są badania nad zastosowaniem paliw o wyższym wzbogaceniu uran w celu poprawy efektywności i niezawodności pracy bloków jądrowych” – wyjaśniła wiceprezes.

Dodała, że zastosowanie takich paliw może pozwolić na produkcję większych ilości energii w istniejących elektrowniach. Ostatnią innowacją firmy jest paliwo ATF (Accident Tolerant Fuel – o zwiększonej odporności na wypadki), które już zostało dostarczone pierwszemu klientowi w USA – zaznaczyła Martinez Sancho. Westinghouse pracuje także nad paliwem typu TRISO (TRi-structural ISOtropic). Paliwo to ma formę kul lub cylindrów, w których właściwy materiał rozszczepialny jest otoczony odpornymi warstwami grafitu i materiałów ceramicznych. TRISO m.in. wytrzymuje bez szkody znacznie wyższe temperatury niż klasyczne paliwo w reaktorach wodnych.

Wysokotemperaturowy reaktor HTGR-POLA

.Amerykański dozór jądrowy NRC zatwierdził już TRISO w połączeniu z odpowiednim chłodziwem jako funkcjonalną barierę bezpieczeństwa. „Jest to ogromne osiągnięcie, potencjalnie eliminujące potrzebę stosowania tradycyjnych, kosztownych betonowych konstrukcji obudowy bezpieczeństwa” – oceniła Martinez Sancho. Technologia ta szybko się rozwija i może zrewolucjonizować konstrukcję reaktorów, właśnie dlatego przyszłe mikroreaktory, takie jak projekt Westinghouse eVinci, będą wykorzystywać paliwo TRISO, umożliwiając ich bezpieczną lokalizację bliżej obszarów zamieszkałych – zaznaczyła. Paliwa typu TRISO używać ma projektowany wysokotemperaturowy reaktor HTGR-POLA, który miałby powstać w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku.

Innym obszarem badań jest druk 3D i zastosowanie wytwarzanych tą metodą elementów w reaktorach. „Westinghouse jest jedną z pierwszych firm jądrowych, które wykorzystują drukowane technologią 3D filtry zanieczyszczeń w reaktorach, co zwiększa niezawodność i większy stopień wykorzystania reaktora. Uzyskaliśmy już kluczowe licencje dla komponentów drukowanych w 3D, w tym od dozorów jądrowych w USA, Kanadzie i Europie” – podkreśliła wiceprezes. Jak dodała, „pięć lat temu pomysł drukowanych w 3D komponentów w reaktorze jądrowym wydałby mi się nierealny. Jednak szybki rozwój tych technologii sprawił, że jest on dziś rzeczywistością”.

Projekt małego reaktora (SMR) AP300

.Westinghouse pracuje także nad projektem małego reaktora (SMR) AP300. „Jego koncepcja nie różni się zasadniczo od AP1000, gdyż jest jego pomniejszoną wersją. Takie podejście zasadniczo eliminuje potrzebę prowadzenia rozległych wstępnych prac badawczo-rozwojowych, ponieważ bezpośrednio korzystamy z istniejącej bazy wiedzy AP1000. To znacznie przyspiesza sam rozwój tego SMR-a oraz procesy projektowe i licencyjne” – powiedziała Lou Martinez Sancho.

O ile AP300 wykorzystuje sprawdzone technologie, to inny projekt rozwojowy – mikroreaktor IV generacji eVinci wymaga opracowania nowych rozwiązań. W eVinci nie będzie wody jako chłodziwa, a to wymaga szerokich badań nad nowymi materiałami – wyjaśniła wiceprezes Westinghouse. Nie ma też danych operacyjnych, ponieważ reaktorów tego typu jeszcze nie ma. Dlatego potrzebne będą pogłębione testy oraz opracowanie i sprawdzenie metod projektowania i modelowania pracy takich jednostek – podkreśliła Lou Martinez Sancho.

Westinghouse zbudowało pierwszy na świecie komercyjny reaktor, uruchomiony w USA w 1957 r. Od tego czasu powstał szereg konstrukcji, aż po AP1000 zaliczany do generacji III+. Inwestorem i przyszłym operatorem pierwszej polskiej elektrowni jądrowej w lokalizacji Lubiatowo-Kopalino na Pomorzu będzie należąca w 100 proc. do państwa spółka PEJ. W elektrowni mają stanąć trzy reaktory w technologii AP1000 Westinghouse. Zgodnie z obecnym harmonogramem wylanie tzw. pierwszego betonu jądrowego pod pierwszy reaktor ma nastąpić w 2028 r. Początek komercyjnej eksploatacji pierwszego bloku planuje się na 2036 r. 

Atom – główne źródło energii w Polsce przyszłości?

.Na temat polskiej transformacji energetycznej, w ramach której docelowo jednym z głównych źródeł energii w Polsce ma stać się energetyka nuklearna, na łamach “Wszystko Co Najważniejsze” pisze Tomasz NOWACKI w tekście “Energetyka jądrowa. Szybki zysk czy tania energia dla następnych pokoleń?“.

“Rozwój rodzimego przemysłu to wymierne korzyści dla całej polskiej gospodarki. Możemy u nas zbudować zarówno sektor pracujący na rzecz OZE, jak i na rzecz energetyki jądrowej. Mało kto wie, że 60 polskich firm w ciągu ostatnich 10 lat było zaangażowanych w 40 projektów jądrowych w 24 krajach świata na trzech kontynentach. To głównie firmy budowlane i dostarczające wyposażenie do elektrowni jądrowych. Analiza Ministerstwa Energii wykazała także, że ponad 200 polskich przedsiębiorstw posiada kompetencje, które można bardzo szybko dostosować do wymagań sektora jądrowego. To olbrzymi potencjał i szansa na jak największy udział polskiego przemysłu w realizacji projektu jądrowego w naszym kraju. Warto w tym kontekście wspomnieć o Korei Południowej, która budowała swoją potęgę jądrową stopniowo. Pierwszą elektrownię w tym kraju w całości zbudował dostawca technologii, czyli strona amerykańska, lecz każda kolejna siłownia jądrowa była budowana z coraz większym udziałem przemysłu koreańskiego. Obecnie to Koreańczycy wytwarzają zbiorniki reaktora i wytwornice pary dla elektrowni amerykańskich, a przede wszystkim eksportują elektrownie za granicę, czego przykładem są cztery reaktory zbudowane ostatnio w Zjednoczonych Emiratach Arabskich”.

“Konieczność transformacji naszej energetyki wymaga podjęcia decyzji. Czy zbudujemy teraz stabilne źródło energii dla czterech pokoleń, czy też nasze dzieci, a później także wnuki będą musiały co pokolenie odtwarzać wielkim kosztem moc wytwórczą w sektorze elektroenergetyki?”.

.“Kierując się interesem obywateli, a nie krótkoterminową perspektywą zysku dla ograniczonego kręgu inwestorów komercyjnych, należy przyjąć długą perspektywę czasową. Elektrownie jądrowe będą produkowały energię elektryczną nawet przez 80 lat, co mimo wysokich kosztów inwestycyjnych czyni je najtańszym źródłem energii elektrycznej. Dla przykładu, podczas gdy koszty paliwa i emisji dwutlenku węgla to 70–80 proc. kosztów prądu w elektrowni gazowej, w elektrowni jądrowej to zaledwie 10 proc.” – pisze Tomasz NOWACKI.

LINK DO TEKSTU: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/tomasz-nowacki-energetyka-jadrowa-szybki-zysk-czy-tania-energia-dla-nastepnych-pokolen/

PAP/MJ