Ein tragbarer Kernreaktor, der in der Lage ist, abgelegene Infrastrukturen mit Energie zu versorgen: eine innovative Technologie, die die Energieerzeugung revolutionieren könnte. Aber zu welchem Preis?
Der eVinci, ein von Westinghouse entwickelter Mikroreaktor, weckt ebenso viel Hoffnung wie Fragen. Eine wahre Revolution in einem Bereich, der sich im energiepolitischen Umbruch befindet.
Mit einem Durchmesser von nur drei Metern ist eVinci in der Lage, fünf Megawatt Strom zu erzeugen. Dieser Reaktor könnte acht Jahre lang ununterbrochen betrieben werden, bevor ein Austausch oder eine Neuladung erforderlich ist.
Der modular aufgebaute Mini-Reaktor ist für den einfachen Transport konzipiert und kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden – von Militärbasen über Rechenzentren bis hin zu abgelegenen ländlichen oder industriellen Gebieten. Westinghouse verspricht durch die Montage im Werk eine schnelle Installation, eine innovative Herangehensweise, die die Baukosten verringert und die Einsatzverfahren vereinfacht. Dieser Prozess gewährleistet auch eine bessere Qualitätskontrolle und minimiert das Risiko menschlicher Fehler während der Installation vor Ort.
Einer der größten Vorteile ist das Fehlen von beweglichen Teilen, was für Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit von entscheidender Bedeutung ist. Tatsächlich basiert der Betrieb auf einem speziellen Kernbrennstoff: TRISO. Dieser Brennstoff ist in extrem widerstandsfähigen Kügelchen eingeschlossen, wodurch das Risiko von Lecks oder unkontrollierten Reaktionen verringert wird. Diese Innovation könnte die Kernenergie sicherer machen. Das Kühlsystem benötigt kein Wasser, was insbesondere für Gegenden von Vorteil ist, in denen diese Ressource knapp ist.
Trotz dieser technologischen Versprechungen bleibt die Sicherheitsfrage offen. Wird die rotierende Trommel, die zur Beendigung der Reaktion konzipiert ist, im Falle eines Ausfalls ausreichen? Dies beunruhigt einige Experten.
Die ersten Installationen sind für 2029 geplant, unter anderem in Saskatchewan, Kanada. Wenn alles nach Plan verläuft, könnte eVinci den Zugang zu Energie in schwer zugänglichen Regionen revolutionieren.
Wie funktioniert das passive Kühlsystem der eVinci-Mikroreaktoren?
Das passive Kühlsystem der eVinci-Mikroreaktoren basiert auf der Verwendung alkalischer Wärmerohre. Diese Rohre enthalten Alkalimetalle, die in der Lage sind, die im Reaktorkern erzeugte Wärme zu absorbieren und zu transportieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Reaktoren erfordert dieses Verfahren weder Wasser noch Pumpen.
Die Wärmerohre nutzen die Phasenwechsel des Metalls. Bei Erwärmung geht das Alkalimetall vom festen in den flüssigen Zustand über und nimmt dabei Energie auf. Diese Wärme wird dann außerhalb des Reaktors umverteilt und in Strom umgewandelt, wobei die Temperatur im Reaktorkern konstant gehalten wird.
Dieses passive Verfahren bietet mehrere Vorteile: Es verringert das Risiko von mechanischem Versagen, minimiert den Wartungsaufwand und bietet eine sichere Lösung für Gebiete, in denen Wasser knapp oder schwer zugänglich ist.
Was ist TRISO und warum ist es für Mikroreaktoren entscheidend?
TRISO, oder TRIstructural ISOtropic, ist ein besonders sicher ausgelegter Kernbrennstoff. Im Gegensatz zu herkömmlichen Brennstoffen ist jedes einzelne Uranpartikel von drei Schutzschichten umgeben: porösem Kohlenstoff, Pyrokarbon und Siliziumkarbid. Diese Schichten verhindern das Austreten radioaktiver Materialien.
TRISO ist besonders wichtig für Reaktoren wie eVinci, da es äußerst widerstandsfähig gegen Hitze, Korrosion und hohen Druck ist. Dies ermöglicht den sicheren Betrieb des Reaktors selbst in extremen Umgebungen, ohne komplexe Kühlsysteme wie die mit Wasser betriebenen.
Schließlich ist dieser Brennstoff selbstlimitierend. Das bedeutet, dass selbst bei einem Temperaturanstieg die Kernreaktion von selbst langsamer wird, wodurch das Risiko eines Durchgehens erheblich reduziert wird. Diese Eigenschaft macht TRISO-Reaktoren besonders sicher und attraktiv für den Einsatz in abgelegenen oder sensiblen Gebieten.
Verfasser des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Westinghouse Nuclear