巴西启动国产微堆研发项目

一项为期三年、预算5000万巴西雷亚尔（910万美元）的项目汇集了私营和公共部门机构，共同开发一个5兆瓦热功率的微堆概念设计，该微堆采用热管进行堆芯冷却。

巴西国家核能委员会(CNEN)的项目旨在证明开发巴西3-5兆瓦微堆的可行性。愿景是让微堆能够安装在40英尺集装箱内，远程运行超过10年而无需任何换料。

今年早些时候，巴西核工业公司与科学技术和创新部以及研究和项目融资机构签署了一份合同，用于开发和测试适用于巴西计划微堆的关键技术。

该项目还汇集了研究中心、大学和其他机构，包括海军、能源与核研究所以及核工程研究所。

微堆项目由Diamante Energia、Núcleo Brasil Energia和Terminus牵头，他们上周在巴黎世界核能博览会上展示了这一概念。他们的目标是在八到十年内让首批机组投入运行。

他们表示，该项目"考虑使用巴西战略性和丰富的材料（如铀、铍和铌）制造新合金，并通过增材制造采用最先进的制造技术"。

巴西核工业公司(INB)将负责供应核燃料和专业工程服务，并提供技术和行政支持。

在进展更新中，巴西国家核能委员会表示，需要确定的一个方面是热管将采用哪种流体——称通常使用"钠(Na)或共晶合金（钠-钾，NaK），因其具有高导热性、低熔点和宽工作范围"。

委员会表示，正在研究两种将热能转化为电能的替代方案："(1)闭式布雷顿循环——热管释放的热量在热交换器中加热加压气体流体（通常是氦气(He)或二氧化碳(CO₂)至接近沸腾点）。热气体在微型涡轮机中膨胀，驱动发电机。然后气体被冷却并再次压缩，完成循环"或"(2)斯特林循环——来自热管的热量加热包含气体（氦气或氢气）的密封气缸。气体被循环加热和冷却，移动活塞驱动线性发电机。该系统以封闭、无声且无燃烧的方式运行。"

潜在的技术瓶颈包括许可问题，因为现有法规是为大型电站设计的，此外还有成本和规模、安保以及热管冷却系统的测试和验证，以确保长期可靠性。

积极的技术发展包括非能动安全系统、新型燃料如TRISO核燃料、先进仿真能力的增强以及协同工作的更广泛益处。

在三年项目结束时，计划展示主要规划技术，并寻求巴西监管机构的首次监管授权。

微堆的潜在未来用途包括为偏远城镇、医院和工厂提供可靠电力，并减少对柴油发电机的依赖。三月份，委员会表示："该项目目前处于TRL 3技术成熟度水平，对应于数学建模和初步研究阶段。目标是推进到TRL 6，即技术在相关环境中得到演示，更接近实际应用的阶段。"

世界各地有各种处于不同开发阶段的微堆项目。虽然小型模块化反应堆通常被认为包括高达300兆瓦的反应堆，但国际原子能机构表示，微堆是指设计功率高达约20兆瓦的反应堆，基于集装箱的微堆尤其被认为能够运输到各种潜在地点，包括偏远地区。

IEN/CNEN研究员Maria de Lourdes Moreira表示："与当前政府的再工业化和技术自主政策相一致，微堆象征着巴西能源创新的新阶段——可持续、战略性且完全国产化。"

巴西目前有两座运行中的动力反应堆——安格拉1号和安格拉2号——它们发电量约占该国电力的3%。安格拉3号项目——采用西门子/KWU 1405兆瓦压水堆——的工作始于1984年，但两年后暂停，当时尚未开始建造。该项目于2006年重启，2010年浇筑第一罐混凝土。然而，在对政府合同的腐败调查中，该机组的建造于2015年第二次暂停，当时已完成65%。此后又重启并再次暂停，目前正在等待是否完成该项目的决定。