Zweedse kernreactor met 'zelfhelend' metaal krijgt Amerikaanse vestiging

Kernenergie krijgt er een nieuwe speler bij in de Verenigde Staten. Het Zweedse bedrijf Blykalla heeft een engineering-vestiging geopend in Austin, Texas. Vanuit dat kantoor gaat het bedrijf zijn reactorontwerp aanpassen aan Amerikaanse fabrieken en energiebedrijven. De hoofdkantoorfunctie blijft in New York, maar het technische werk verhuist naar Texas.

Een oud probleem opgelost

Reactoren die met vloeibaar metaal koelen, bestaan al decennia op de tekentafel, maar liepen steeds vast op een materiaalprobleem. Gesmolten lood vreet ijzer en nikkel uit gewoon roestvrij staal, waardoor onderdelen en splijtstofstaven na verloop van tijd verzwakken. Blykalla lost dit op met een speciale legering waaraan aluminium is toegevoegd. Tijdens bedrijf migreert aluminium vanuit het staal naar het oppervlak. Daar reageert het met kleine hoeveelheden zuurstof in het lood tot een dun laagje aluminiumoxide: een keramische huid die het staal beschermt. Ontstaat er een kras of scheurtje in die laag, dan stroomt er automatisch nieuw aluminium naartoe om het gat te dichten. Zo repareert het materiaal zichzelf tijdens het gebruik.

Waarom lood als koelmiddel?

Die oplossing maakt het praktisch om lood te gebruiken in plaats van water als koelmiddel, wat het hele ontwerp van de centrale verandert. Gewone kerncentrales koelen met water onder hoge druk, omdat water anders al bij normale reactortemperaturen zou koken. Dat vereist zware, drukbestendige stalen containment-gebouwen, dikke leidingen en actieve pompsystemen. Lood kookt pas boven de 1700 graden Celsius, ver boven de temperatuur in de reactorkern. Daardoor kan het primaire koelcircuit op gewone luchtdruk werken. Dat scheelt drukrisico's en maakt de zware koepelconstructies overbodig die je bij traditionele kerncentrales ziet. Valt de stroom uit, dan blijft de reactor toch veilig: koud lood zakt naar beneden en warm lood stijgt, waardoor er vanzelf een circulatiestroom ontstaat die de restwarmte afvoert, zonder pompen of noodgeneratoren.

Compact genoeg voor naast de fabriek

Dankzij deze eigenschappen kan het reactorontwerp, dat de naam SEALER draagt (Swedish Advanced Lead Reactor), relatief klein en compact blijven. Omdat er geen grote veiligheidszones nodig zijn, kunnen de eenheden dicht bij fabrieken en datacenters worden geplaatst die veel energie nodig hebben. Het team in Austin gaat zich vooral bezighouden met het voldoen aan Amerikaanse veiligheidsregels en het vinden van lokale partners. Blykalla werkt daarnaast aan een project in het Zweedse Tierp, waar het een centrale met acht reactoreenheden wil bouwen die samen 440 megawatt moeten leveren, oftewel 55 megawatt per module.