熔盐核能电池加速开发
摘要
INL基金会与MicroNuclear合作推进20 MWt熔盐核能电池开发。该微堆采用自然循环,可连续满功率运行10年,面向关键设施、偏远电网、工业供热和制氢。合作将涵盖详细设计、安全许可、原型制造、首次裂变试验及商业化部署,并由多家工程和制造企业提供支持。

Idaho美国国家实验室(INL)基金会与总部位于田纳西州(Tennessee)的MicroNuclear已同意开展合作,推进MicroNuclear的熔盐核能电池(MsNB)。这是一种紧凑型熔盐微堆概念,旨在提供具有韧性的电力和工艺热。
MicroNuclear正在开发具有网络防护功能的MsNB。这是一种采用自然循环的紧凑型熔盐微堆,旨在为关键基础设施、军事和政府设施、偏远或孤立电网、工业工艺热以及潜在的制氢应用提供支持。根据设想,MsNB是一种安全、可靠、可持续、零排放的20 MWt装置,预计以满功率运行10年,即完成一个电池运行周期,随后返回集中式设施进行燃料和盐的回收与再循环。
该设计以20世纪60年代在Oak Ridge美国国家实验室开展的熔盐堆实验装置(MSRE)为基础。该公司利用这些历史数据简化并缩短其开发和核安全许可周期。其堆芯设计理念是将反应堆视为一种商用电池。反应堆完全在工厂内制造,通过公路、铁路或航空运输至厂址,连续运行10年,随后整体运回集中式设施进行再循环和换料。该架构取消了机械泵,依靠自然循环和热物理过程输送熔融燃料盐,从而减少运动部件并避免常见的故障路径。
与INL基金会的合作将支持MsNB下一阶段的开发工作,包括详细工程设计、安全与核安全许可活动、原型制造、首次裂变试验,以及建立可复制的未来部署和商业化模式。该协议汇集了工程、反应堆技术、制造、质量保证、培训、运行和商业化能力等领域的互补性专业知识,以支持MsNB进入下一开发阶段。
除INL基金会和MicroNuclear外,该联合体还包括工程公司EXP、核制造商Premier Technology,以及工程公司Porter House。Porter House是一家由少数族裔女性拥有的小型弱势企业,为核与非核运行、工业安全和专业发展培训提供技术与工程服务。
EXP负责一体化工程工作,Premier Technology专注于先进制造和核质量保证,而Porter House则提供将微堆从实验室概念转化为适用于工业厂址、偏远社区和军事电网的商业现实所需的运行与部署经验。
INL基金会将支持早期募资,协助获取Idaho美国国家实验室的资源,并通过其投资者活动提供有关MsNB的信息。在符合适用要求的情况下,支持MsNB试验的早期捐款可能享受税前扣除待遇。预计试验将通过单独协议在INL或美国能源部的其他国家实验室开展。
MicroNuclear首席执行官Paul Marotta表示:“我们已具备有利条件,可以推动熔盐核能电池从一项前景可期的技术走上严谨的工程设计、试验、核安全许可和最终开发之路。我们组建了一支经验丰富的团队,以提供推进MsNB所需的能力,并帮助我们实现目标,在最需要可靠能源的地方提供具有韧性的零排放电力和工艺热。”
MicroNuclear是一家成立于2017年的私营核技术公司,总部位于田纳西州布伦特伍德(Brentwood),专门开发面向市场、零排放且受到严密保护的微堆解决方案,以适应恶劣环境应用。
MsNB概念由来自工业界、学术界和国家实验室研究领域的三人共同构思和开发。Dr Paul Marotta(联合创始人兼首席执行官)是该概念的发起者和主要业务负责人。Dr Richard Christensen(首席技术官)是核工程专家和University of Idaho教授,负责流体动力学和热工设计。Dr Piyush Sabharwall(共同发明人)是INL高级研究科学家,参与先进核能系统和部件技术的合作研究。
2023年,MicroNuclear获得了高温熔盐阀门技术的关键专利。该技术采用局部冻结方式而非金属对金属密封,以控制腐蚀性熔盐流动。同样在2023年,该公司选择位于爱达荷州(Idaho)Blackfoot的Premier Technology, Inc.作为其主要核级制造合作伙伴。
