Brits start-up wil kernreactor koppelen aan turbines uit straalmotoren

Nuclear Turbines is een spin-off van defensiebedrijf BAE Systems. Het bedrijf is opgericht door voormalig BAE-ingenieur Jeremy Owston en professor Tim Abram van de University of Manchester, in samenwerking met investeerder Empirical Ventures. Deze week kwam het bedrijf naar buiten met zijn plannen en de financieringsronde van 15 miljoen pond (ruim 19,9 miljoen dollar), geleid door investeerder IQ Capital.

Waarom gewone kernreactoren duur zijn

De meeste kerncentrales gebruiken water om warmte af te voeren. Dat water wordt omgezet in stoom, die vervolgens een stoomturbine aandrijft die elektriciteit opwekt. Dit systeem werkt prima bij de relatief lage temperaturen van een SMR of grote kerncentrale, maar het is omslachtig. Er zijn grote tanks, boilers, warmtewisselaars en complexe koelsystemen nodig om het water onder hoge druk veilig te houden. Dat maakt de installaties duur en lastig te verkleinen.

Gasturbines, zoals die in vliegtuigen en gascentrales, werken juist heel anders. Ze zetten hete lucht direct om in beweging en daarmee in stroom, zonder tussenstap via water en stoom. Dat maakt ze compacter en efficiënter. Het probleem: bestaande kernreactoren kunnen lucht niet heet genoeg maken voor dit soort turbines. Reactoren die wel hoge temperaturen halen, gebruiken vaak grafiet als bouwmateriaal, maar dat vat vlam zodra het in contact komt met lucht.

Het nieuwe ontwerp

Nuclear Turbines zegt dit probleem te omzeilen met een reactor die samengeperste lucht rechtstreeks verhit met nieuwe, nog niet eerder op deze manier toegepaste reactormaterialen, zonder gebruik van grafiet. De hete lucht drijft vervolgens direct een turbine aan. Oprichter Owston zegt dat de nucleaire sector traditioneel eerst een reactor ontwerpt en pas daarna bedenkt wat te doen met de warmte. "Wij hebben dat omgedraaid: we begonnen met de goedkoopste manier om stroom op te wekken en ontwierpen daar een reactor omheen."

Geld voor testopstellingen

Naast IQ Capital deden ook Rhapsody Venture Partners, Zero Carbon Capital en Empirical Ventures mee aan de investeringsronde. Het geld gaat naar verdere validatie van het reactorontwerp, de bouw van grootschalige testopstellingen en uitbreiding van het team, met als doel de eerste splijtstofelementen te gaan produceren. Het bedrijf noemt datacenters en industriële toepassingen als mogelijke afnemers, en wijst erop dat het ontwerp modulair genoeg zou zijn voor lokale toepassingen zoals microgrids, los van het grote elektriciteitsnet.

David Ewing van BAE Systems noemt de spin-off een voorbeeld van hoe het bedrijf technologie buiten de defensiesector wil inzetten, in lijn met de Britse ambities op het gebied van industriële groei en energiezekerheid. Het ontwerp bevindt zich nog in een vroege fase: er is nog geen prototype gebouwd en het moet nog door toezichthouders worden goedgekeurd voordat het daadwerkelijk stroom kan gaan leveren.