土耳其推进钍基核能合作
摘要
土耳其TENMAK与丹麦Copenhagen Atomics签署谅解备忘录,将利用土耳其丰富的钍资源,合作开发钍化合物生产、核级燃料加工及钍基熔盐堆技术。双方拟结合当地科研、人才和工业能力,降低对国外核燃料的依赖,并推动土耳其成为具有国际竞争力的钍供应商。

隶属于Ministry of Energy & Natural Resources的Türkiye’s Energy, Nuclear & Mineral Research Agency(TENMAK – Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu)已与总部位于丹麦的Copenhagen Atomics签署谅解备忘录(MOU),就下一代核能系统利用钍开展合作。该部在一份声明中表示,合作将重点开发能够利用钍的技术,包括在土耳其国内生产钍化合物。Minister of Energy & Natural Resources Alparslan Bayraktar出席了在Istanbul Çekmece Campus举行的签约仪式。
该协议旨在利用土耳其的钍储量消除对国外燃料的依赖,并使该国成为国际供应商。土耳其拥有全球规模最大的钍资源之一,官方估计其主要储量约为38万吨,位居全球前六。Energy Ministry表示,近期地质勘探结果显示,如果计入低品位矿床,其资源总潜力可能显著更高。
土耳其的钍天然赋存于复杂矿物中,与稀土元素(REE)、萤石和重晶石共生。埃斯基谢希尔(Eskişehir)的Sivrihisar – Kızılcaören / Beylikova是主要且资料最完备的储区。该储区约有380141吨氧化钍(ThO₂),平均品位为0.02%。国有矿业公司Eti Maden还在那里勘探了一个范围更广、矿石量达6.94亿吨的复杂矿田,其中含有品位为788 ppm的ThO₂资源。
2020年,General Directorate of Mineral Research & Exploration(MTA – Maden Tetkik ve Arama)在马拉蒂亚(Malatya)的Kuluncak发现了另外380万吨低品位钍资源,品位为2.032 ppm。在布尔杜尔(Burdur)的Çanaklı,已确认一处次生矿床,含有约1.7万至3.5万吨钍,并伴生重稀土矿化。其他已确认厂址包括在开塞利(Kayseri)的Felâhiye、锡瓦斯(Sivas)和迪亚巴克尔(Diyarbakır)初步填图期间发现的有潜力钍矿层。
由于土耳其的钍与高价值稀土元素共生,商业开采计划侧重于将钍作为副产品提取,而非单独开采。根据经合组织核能署或国际原子能机构等机构采用的不同统计标准,土耳其拥有全球已知钍资源的6%至11%。
然而,由于全球缺乏商业化钍燃料反应堆,这些储量直到最近仍未得到经济开发。与Copenhagen Atomics签署的谅解备忘录,是土耳其为建立国内加工流程、将这些矿产资源转化为核级燃料而采取的首个具体步骤。
该协议还旨在推动土耳其工业和技术企业以及研究人员参与基于这些钍资源开发高附加值核技术的工作。主要工作领域之一将是在土耳其生产适用于下一代核反应堆、尤其是熔盐堆的钍,并为此开展研发和项目设计。
该部表示,双方计划在土耳其国内生产符合核燃料标准的钍化合物,并最终使土耳其成为该领域具有国际竞争力的供应商。
Copenhagen Atomics正在开展熔盐堆研发,以推动钍在核燃料循环中的应用。该公司专注于名为Onion Core的模块化熔盐堆概念。根据与TENMAK签署的协议,该公司将从土耳其的研究基础设施、人力资源和工业能力等方面评估这项技术。
除Rosatom正在建设、拥有4台反应堆的Akkuyu核电站外,土耳其政府还计划在黑海沿岸的锡诺普(Sinop)和色雷斯(Thrace)地区建设大型核电站。土耳其的目标是拥有15 GWe常规核电装机容量,同时计划到2050年建成5 GWe小堆装机容量。Bayraktar表示,在他所称的核能新时代中,小堆正与大型反应堆一道快速发展。
“土耳其也在这一领域开展大量活动,许多项目正在同步推进。”他说,并补充称,投资者和公共机构正在合作推进多个项目。他表示,政府激励措施已使小堆技术受到广泛关注,土耳其正在研究如何将不同技术引入该国。“未来几年,哪些技术能够进一步发展并真正实现商业化将变得明朗。”他指出。
他表示,TENMAK与Copenhagen Atomics签署的协议具有独特之处,因为钍是这家丹麦公司小堆技术中的一种重要燃料选择。Bayraktar说:“我国钍资源非常丰富,因此,基于钍的技术尤为重要,因为我们认为它可以消除对国外燃料的依赖。”他还表示,希望此次合作能够取得成果,并最终促成商业产品。“这项合作涉及一种不同的燃料,尤其是钍,这使其具有重要意义。”
Copenhagen Atomics正在开发一座模块化100 MWt钍基熔盐堆(MSR),并制定了雄心勃勃的时间表,计划到2027年建成达到临界状态的核裂变试验反应堆,并于2028年至2030年进行商业部署。该公司正在快速推进相关工作,已在非核高温熔盐原型装置方面完成多项里程碑(2024年),目标是最终实现模块化机组的流水线生产。2月,Copenhagen Atomics与Rare Earths Norway签署意向书(LOI),以确保未来能够获得从Fensfeltet矿床提取的钍。
Copenhagen Atomics首席执行官兼联合创始人Thomas Jam Pedersen在签署意向书后表示:“确保获得钍资源,是为商业部署做准备的自然下一步。我们的长期目标是在流水线上批量制造反应堆。这需要建立可预测、可规模化的关键材料供应链,其中包括钍。”
