Klimaat & energie › SMR's & next-gen kernenergie
TerraPower's kernreactor slaat warmte op om AI-datacenters te voeden
Kernenergiebedrijf TerraPower, opgericht door Bill Gates, maakt dit jaar zijn eerste datacenterproject bekend. De sleutel tot succes is een tank vol gesmolten zout waarin de reactor overtollige warmte opslaat, zodat hij pieken in de stroomvraag van AI-datacenters kan opvangen zonder de kernreactie zelf te vertragen.
Techbedrijven zoeken naarstig naar stroom die dag en nacht beschikbaar is voor hun energieverslindende AI-datacenters. Het Amerikaanse kernenergiebedrijf TerraPower, opgericht door Bill Gates, denkt een oplossing te hebben. Volgens Bloomberg maakt het bedrijf dit jaar zijn eerste datacenterproject bekend. Wie de klant wordt, is nog niet duidelijk, al kondigde techgigant Meta in januari al aan acht kerncentrales van TerraPower te willen afnemen.
Kernreactoren draaien het liefst op volle kracht
Kerncentrales presteren het best als ze continu op maximaal vermogen draaien. In de Verenigde Staten halen kernreactoren gemiddeld een capaciteitsfactor van 92,5 procent: ze produceren dus bijna altijd het maximale vermogen. Dat is niet toevallig zo. Bestaande reactoren kunnen hun productie maar langzaam bijstellen, ongeveer 5 procent van het maximale vermogen per minuut. Nieuwe kleine modulaire reactoren, de SMR's waar veel startups op inzetten, reageren iets sneller: rond de 10 procent per minuut.
Dat is een probleem voor datacenters. De vraag naar stroom bij het trainen van AI-modellen of het verwerken van chatgesprekken kan binnen enkele seconden fors stijgen of dalen, doordat duizenden processoren gelijktijdig aan- en uitschakelen. Gascentrales die deze schommelingen moeten opvangen, raken daardoor soms zelfs beschadigd. Om pieken op te vangen, zetten datacenters vaak enorme batterijpakketten in, wat de kosten flink opdrijft.
Warmte opslaan in gesmolten zout
TerraPower loste dit probleem eerder al op, maar dan voor een ander doel. Het bedrijf ontwierp zijn 345 megawatt sterke Natrium-reactor oorspronkelijk om goed samen te werken met wisselvallige bronnen als wind- en zonne-energie. De truc: de natriumgekoelde reactor zelf blijft altijd op hetzelfde tempo splijten. In plaats van de kernreactie te vertragen, wordt overtollige warmte opgeslagen in een gigantische tank met gesmolten natriumzout, een soort thermische batterij. Stijgt de vraag naar stroom, dan wordt die opgeslagen hitte gebruikt om extra stoom te maken en de turbines sneller te laten draaien.
Zo combineert TerraPower het beste van twee werelden: de reactor blijft continu op vol vermogen draaien, waardoor de dure apparatuur maximaal wordt benut, terwijl de warmteopslag zorgt voor de flexibiliteit die zowel een wisselvallig stroomnet als een datacenter vraagt. Dat kan het bedrijf een voorsprong geven op concurrenten die alleen op batterijen vertrouwen of te maken hebben met tragere reactoren.
Eerste centrale in Wyoming, datacenter moet in 2027 beginnen
TerraPower bouwt zijn eerste Natrium-centrale al in de Amerikaanse staat Wyoming. Het aangekondigde datacenterproject zou de tweede centrale van het bedrijf worden en moet in 2027 in aanbouw gaan. Nucleaire opwekking heeft doorgaans de hoogste bouwkosten van alle soorten centrales. Startups als TerraPower hopen dat massaproductie van kleine reactoren die kosten omlaag brengt, maar dat moet nog blijken. Tot die tijd is het voor jonge kernenergiebedrijven extra belangrijk om hun centrales zo veel mogelijk te laten draaien, zodat de hoge investeringen zich sneller terugverdienen. Precies daarom is de combinatie van een hoog basislastvermogen en flexibele warmteopslag voor TerraPower een aantrekkelijk verkoopargument richting techbedrijven die non-stop stroom nodig hebben voor hun AI-fabrieken.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als kerncentrales zich net zo soepel kunnen aanpassen aan pieken en dalen als gascentrales, wordt kernenergie een serieuzere optie om de grillige stroomvraag van AI-datacenters op te vangen. Dat kan de bouw van nieuwe, dure kerncentrales aantrekkelijker maken voor investeerders en techbedrijven, en versnelt mogelijk de opmars van SMR's naast wind- en zonne-energie.
- SMR (kleine modulaire reactor)
- Een compacte kernreactor die in fabrieken in onderdelen wordt gemaakt en op locatie wordt samengebouwd, met minder vermogen dan een traditionele kerncentrale.
- Capaciteitsfactor
- Het percentage van de tijd dat een energiecentrale daadwerkelijk op haar maximale vermogen draait.
- Opregelsnelheid
- Hoe snel een centrale haar stroomproductie kan verhogen of verlagen, meestal uitgedrukt in procent van het vermogen per minuut.
- Natriumgekoelde reactor
- Een kernreactor die vloeibaar natrium gebruikt om warmte uit de reactorkern af te voeren in plaats van water.
- Thermische batterij
- Een opslagsysteem dat energie bewaart in de vorm van warmte, bijvoorbeeld in gesmolten zout, in plaats van in een chemische batterij.
- Basislastvermogen
- De constante hoeveelheid stroom die een energiecentrale minimaal en betrouwbaar kan leveren, ongeacht schommelingen in de vraag.
- Megawatt
- Een eenheid van vermogen, gelijk aan een miljoen watt, gebruikt om de capaciteit van energiecentrales aan te geven.
- Achter-de-meter-stroom
- Elektriciteit die direct bij de bron wordt opgewekt en gebruikt, zonder eerst via het openbare stroomnet te gaan.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
