Deep Isolation获DOE资助推进AI核废物处置
摘要
美国初创公司Deep Isolation Nuclear成为美国能源部GENESIS项目三项联邦拨款的唯一工业合作伙伴,与Lawrence Berkeley国家实验室和南卡罗来纳大学合作,利用人工智能推进核废物深钻孔处置库的选址筛选、设计和性能分析,旨在加速处置库开发并降低成本与不确定性。

美国初创公司Deep Isolation Nuclear已被选为美国能源部(DOE)GENESIS项目下三项竞争性联邦拨款的唯一工业合作伙伴。其中两项计划由Lawrence Berkeley美国国家实验室(LBNL)牵头,另一项由南卡罗来纳大学(USC)牵头。这三个项目旨在推进人工智能赋能的核废物处置库选址筛选、设计和性能分析。
Genesis任务是由DOE及其17个国家实验室牵头的一项国家倡议,旨在构建一个先进科学平台,利用人工智能加速发现科学、加强国家安全并推动能源创新。该倡议将DOE的超级计算机、科学数据、研究设施和新兴量子技术与工业界和学术界的专业知识汇集在一起。这些项目通过推进有潜力减少乏燃料和高放废物永久处置库选址、设计和评估相关的时间、成本和不确定性的技术,为Genesis任务提供支持。
两项由LBNL牵头的计划将把Deep Isolation在深钻孔处置和创新型通用容器系统(UCS)设计方面的行业和工程专业知识,与LBNL在地球科学、数字建模和AI驱动分析方面的能力结合起来。基于Deep Isolation与LBNL之前的合作,这两项计划结合了处置库工程、地球科学和人工智能方面的互补专业知识,以创建一个涵盖厂址特征调查、处置库设计和性能评估的更一体化工作流程。
第一项计划名为Project GeoTrace,将使用AI辅助工具将遗留地质记录转化为详细的数字模型,用于厂址特征调查和地下致命缺陷分析。第二个项目将开发一个AI驱动平台,利用数字孪生、地理信息系统数据和更快的计算机模型来支持处置库设计和性能分析。
由USC牵头的计划AI-STRATA3D将把Deep Isolation的处置库工程、钻孔数据和致命缺陷筛选专业知识,与USC在物理信息人工智能、不确定性分析和自主地下建模方面的能力相结合,以支持更快、更数据驱动的厂址特征调查。该项目将结合地质数据、基于物理的建模和人工智能,快速评估候选厂址,识别潜在致命缺陷,并在新信息可用时完善预测。
这些项目预计将共同创建一个更具连接性的框架,涵盖初始厂址筛选、地下特征调查、处置库设计和性能分析。作为这三项计划的唯一工业合作伙伴,Deep Isolation将贡献钻孔数据、处置库工程专业知识和实用筛选标准,以帮助确保最终工具反映未来钻孔处置库开发的技术要求。
南卡罗来纳大学i-MAPS主任Sourav Banerjee教授表示:“开发能够有意义地改进核废物处置的AI工具需要研究人员和工业界之间的密切合作。Deep Isolation在处置库工程和深钻孔处置方面的专业知识有助于确保我们的项目框架立足于实际部署要求,同时推进AI赋能的方法,这些方法有潜力使厂址特征调查更快、更数据驱动且更具科学稳健性。”
Deep Isolation Nuclear正寻求通过采用石油和天然气行业的现有钻探技术,利用深定向钻孔技术实现核废物处置的商业化。Deep Isolation迄今已获得超过100项专利,其技术旨在利用成熟的钻探实践,将废物安全隔离在水平、垂直或倾斜钻孔处置库的地下深处。其UCS设计用于支持来自传统反应堆和先进反应堆的乏燃料和高放废物在贮存、运输和最终处置过程中的综合管理。
该公司由女儿-父亲团队Elizabeth Muller(首席执行官)和Richard A Muller(首席技术官)创立,两人均为知名的能源和环境专家。公司于2016年6月在特拉华州正式注册成立,主要运营总部位于加利福尼亚州Berkeley。公司在英国成立了Deep Isolation EMEA Limited以处理欧洲和太平洋市场业务,收购了环境公司Freestone Environmental Services,并于2023年7月在一轮超额认购的融资后上市。
DOE通过数百万美元的拨款、分包研究合作伙伴关系以及将技术整合到联邦核清理计划中,对Deep Isolation给予了大力支持。2025年12月,Deep Isolation成功完成了由DOE先进研究计划局-能源(ARPA-E)的优化核废物和先进反应堆处置系统(ONWARDS)计划资助的为期三年的项目。该项目成果是生产并物理测试了世界上首个可处置的UCS。
2026年4月,ARPA-E承诺投入4000万美元,分配给两个项目,使Deep Isolation有望获得高达2000万美元的资金,用于在德克萨斯州Cameron使用非放射性商业示范项目测试深钻孔处置(ARPA-E SCALEUP)。Deep Isolation还作为核开发商Oklo和美国电力研究院(EPRI)的分包接受方,完成了由ARPA-E资助的多个次级项目的工程工作。
对于ARPA-E SCALEUP奖项,Deep Isolation组建了一个由知名工业合作伙伴组成的联合体,以验证其UCS并在Cameron执行其非放射性商业示范项目。参与该项目的主要商业、工程和供应链合作伙伴包括:
Deep Isolation工程执行副总裁Jesse Sloane指出:“这些DOE奖项代表着核工业评估未来处置厂址和处置库设计方式现代化的重要一步。通过将人工智能与地球科学和工程专业知识相结合,我们正在帮助创建能够加速处置库开发的工具,同时保持有效和负责任的长期核废物管理所需的科学严谨性和对安全的坚定承诺。”
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