Jaderná energetika mění pravidla: Britský startup využívá turbíny z proudových motorů pro levnější reaktory

Britský startup Nuclear Turbines se zaměřuje na řešení problémů s náklady a velikostí v jaderném energetickém průmyslu. Využívá k tomu vysoce účinné vysokoteplotní turbíny, které se běžně používají v plynových elektrárnách a proudových motorech.

Britský startup Nuclear Turbines se zaměřuje na řešení problémů s náklady a velikostí v jaderném energetickém průmyslu. Využívá k tomu vysoce účinné vysokoteplotní turbíny, které se běžně používají v plynových elektrárnách a proudových motorech. Cílem společnosti je vybudovat menší a cenově dostupnější jaderné reaktory, přičemž spoléhá na britské inženýrské a designové odborné znalosti. V době, kdy se země potýkají s rostoucími energetickými nároky a častějšími extrémními projevy počasí v důsledku klimatických změn, se jaderná energie stává preferovaným řešením pro dosažení rovnováhy. Díky nulovým emisím uhlíku a dostupnosti energie na vyžádání je jaderná energie připravena na velký návrat na energetickou scénu.

Jeremy Owston, dříve inženýr ve společnosti BAE Systems a spoluzakladatel Nuclear Turbines, se domnívá, že v přístupu jaderného energetického sektoru k výrobě energie existuje zásadní problém. Tradičně se reaktory navrhují nejprve a až poté se řeší, jak přeměnit generované teplo na elektřinu. Jaderné elektrárny používají parní turbíny, protože reaktory produkují nízkoteplotní teplo (300 stupňů Celsia). Tento design vyžaduje použití velkých nádrží, kotlů, výměníků tepla a chladicích systémů, které musí bezpečně zvládat vysokotlakou vodu. Výsledkem je rozsáhlá infrastruktura, která je drahá na výstavbu a vysoce neefektivní.

Změna zažitého postupu

Ve společnosti Nuclear Turbines, kde Owston působí se spoluzakladatelem Timem Abramem, profesorem z Manchesterské univerzity, nahrazují parní turbínové systémy těmi, které se používají v plynových elektrárnách. Plynové turbíny naopak zvládají vysokoteplotní teplo a přeměňují ho přímo na energii. Tyto turbíny, používané i v proudových motorech, jsou kompaktní, extrémně účinné a nákladově efektivní i v malém měřítku. Nelze je však přímo použít v jaderných reaktorech, protože mohou pracovat při vysokých teplotách nad 300 stupňů Celsia.

Inovativní řešení společnosti Nuclear Turbines

Tým Nuclear Turbines začal s návrhem systému, který dokáže generovat elektřinu za nejnižší cenu. Podobně jako komerční plynová turbína, reaktor Nuclear Turbines přímo ohřívá stlačený vzduch předtím, než se vrátí do turbíny při vysokých teplotách, aby přímo generoval elektřinu. Tato radikální změna v myšlení přinesla také radikální změnu ve velikosti a složitosti celkového systému. Na rozdíl od jiných radikálních změn, které obvykle vyžadují dozrání technologie, tým Nuclear Turbines použil komponenty dostupné na trhu, což jim poskytuje lepší kontrolu nad náklady a rychlý pokrok v jejich inovacích. Zatímco vysokoteplotní turbíny typicky používají grafit, který při vystavení vzduchu hoří, tým zajistil jeho nahrazení novými materiály, aby se použití grafitu zcela vyhnul.