開發零碳能源 日本三菱研發車載型核反應爐

開發零碳能源 日本三菱研發車載型核反應爐

三菱提出研發微型反應爐的計劃,希望在2030年代量產。(圖/三菱重工)

日本三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)提出一項核能計劃,期望在2030年代開發出可用卡車運載的核反應爐,並將其商業化,以因應未來的潔淨能源市場。

日經新聞報導,三菱提出的新式反應爐規格直徑3公尺,全長約4公尺,總重量在40噸以下。反應爐本體與發電機組分離,都可用貨櫃式卡車運送,到達目的地後再組裝成爲電力供應站。

目前許多國家的核電研發集團都在進行小尺寸反應爐的研究,小尺寸反應爐又細分成小型模組式反應爐((small modular reactors,SMRs)與微型反應爐(Nuclear microreactor),SMR的尺寸是現行反應爐的一半以下,功率在300百萬瓦左右,而微型反應爐更還小,其功率在1千瓦~ 500千瓦左右,因此可以機動運送,還可用於太空探索。

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只要該計劃獲得日本政府的批准,三菱期望最快在 2030 年代將該技術商業化。

微型反應爐有幾個基本性能要求,首先必須比傳統反應爐更安全,自動化更高,因爲它們將會應用在與社區生活空間裡,反應核心、冷卻劑和所有其他設備都密封在容器中,採用物理式調控,不需要人爲控制也能安全運作。

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在生產初期就把運作期間的燃料填入,因此從啓動到退役的25年裡,都不需要再更換燃料,這使得它的鈾235元素濃度比現行商用核反應爐來的高一些,現行反應爐的鈾235濃度在3~5%之間,而微型反應爐在20%左右。

三菱重工爲降低因冷卻液故障而引發災難的風險,因此不採用水來冷卻,而是採用高導熱的固態石墨材料。石墨圍繞反應核心,在正常運行期間將熱量傳遞給發電系統。如果發生事故,核心的多餘熱量會通過自然環境冷卻來消除。

單座微型反應爐的生產大約數千萬美元,看似昂貴,但遠低於現有核電廠的造價,目前要建造一座 1200百萬瓦核電廠所需的成本至少60億美元,而且經常追加預算。

在全球減碳的共識下,核電愈來愈受到重視,歐盟今年公佈了一項計劃,將核電和天然氣指定爲低碳能源替代品。

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