Klimaat & energie › SMR's & next-gen kernenergie
Amerikaanse minireactor KRONOS krijgt hulp bij aanvoer speciale kernbrandstof
Twee Amerikaanse bedrijven hebben afspraken gemaakt over de levering van hoogverrijkt uranium voor een nieuwe generatie compacte kernreactoren. De brandstof is bestemd voor de KRONOS-reactor, die ook door de Amerikaanse luchtmacht wordt getest als stroomvoorziening voor afgelegen bases.
Het Amerikaanse bedrijf NANO Nuclear Energy heeft een eerste overeenkomst gesloten met Quadrant Nuclear Industries over de toekomstige levering van HALEU, oftewel hoogverrijkt laagverrijkt uranium. Deze splijtstof is nodig voor de KRONOS-reactor van NANO Nuclear, een kleine kernreactor die is ontworpen om op afgelegen locaties zelfstandig stroom te leveren.
De brandstof moet komen uit de geplande Vanguard-fabriek van Quadrant, die wordt gebouwd bij het Idaho National Laboratory. Die fabriek moet met steun van het Amerikaanse ministerie van Energie jaarlijks tot achttien ton verrijkte splijtstof gaan produceren. Voorlopig blijft het bij een intentieverklaring: de partijen gaan nu concrete plannen uitwerken voor productie, levering en regelgeving.
Waarom compacte reactoren andere brandstof nodig hebben
Gewone kerncentrales draaien op uranium dat tot ongeveer 5 procent is verrijkt. Compacte reactoren zoals de KRONOS hebben echter HALEU nodig, met een verrijkingsgraad tot 20 procent. Hogere verrijking stopt meer energie in minder volume. Daardoor kan de reactorkern jarenlang meegaan zonder bijtanken en kunnen ingenieurs veel kleinere reactorvaten bouwen. Het probleem is dat commerciële HALEU-productie in de Verenigde Staten nog nauwelijks bestaat, terwijl tests, vergunningen en de daadwerkelijke bouw van reactoren wachten op een betrouwbare aanvoer.
De KRONOS-reactor zelf is een stationaire, hoge-temperatuur gaskoelreactor. Elke eenheid levert tussen de 10 en 45 megawatt aan warmte, wat neerkomt op 3,5 tot 15 megawatt elektriciteit. In plaats van water gebruikt het systeem het inerte gas helium om de kern te koelen. Dat gas kookt niet en blijft in één fase, waardoor de microreactor ook kan draaien op plekken zonder toegang tot koelwater, zoals droge en afgelegen gebieden.
Belangstelling van de luchtmacht
Juist die eigenschap trekt de aandacht van de Amerikaanse luchtmacht. Via het innovatieprogramma AFWERX kreeg NANO Nuclear eerder al een eerste ontwikkelcontract om te onderzoeken of KRONOS kan dienen als losstaande stroombron voor afgelegen militaire bases, zonder aansluiting op het civiele stroomnet en zonder afhankelijkheid van brandstoftransporten.
Voordat het zover is, moeten NANO Nuclear en Quadrant nog veel technische details op elkaar afstemmen: de vorm van de splijtstof, het omhulsel, de warmteoverdracht en het gedrag van neutronen in de kern moeten precies passen. CEO James Walker van NANO Nuclear noemt toegang tot binnenlands geproduceerde HALEU cruciaal voor de groei van geavanceerde kernenergie in de Verenigde Staten.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als de aanvoer van hoogverrijkte splijtstof goed geregeld wordt, kunnen compacte kernreactoren sneller van proefproject naar echte inzet groeien, bijvoorbeeld voor afgelegen gebieden, datacenters of militaire bases zonder stroomnet. De samenwerking laat zien dat brandstofproductie en reactorontwikkeling in de Verenigde Staten steeds nauwer met elkaar verweven raken.
- HALEU
- Uranium dat tot 20 procent is verrijkt, veel hoger dan de circa 5 procent in gewone kerncentrales, en nodig voor compacte kernreactoren.
- Micro modulaire reactor
- Een zeer kleine, fabrieksmatig gebouwde kernreactor die op afgelegen locaties zelfstandig stroom kan leveren.
- Hoge-temperatuur gaskoelreactor
- Een type kernreactor dat inert gas zoals helium gebruikt om de reactorkern te koelen in plaats van water.
- Uraniumverrijking
- Het proces waarbij het aandeel splijtbare uraniumatomen in brandstof wordt verhoogd, zodat er meer energie uit dezelfde hoeveelheid materiaal komt.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
