Klimaat & energie › SMR's & next-gen kernenergie
VS wijst splijtstof toe aan NASA-Marsmissie en legerreactor Radiant
Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft een nieuwe lading hoogverrijkt uranium toegewezen aan twee opvallende projecten: een kernreactor voor een NASA-missie naar Mars en een mobiele microreactor voor een Amerikaanse luchtmachtbasis. Beide projecten lopen vast zonder deze schaarse splijtstof.
Het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE) heeft een derde ronde brandstoftoewijzingen aangekondigd binnen het HALEU Availability Program. NASA en het bedrijf Radiant Industries krijgen voorrang op HALEU, een speciaal verrijkt uranium dat nodig is voor de nieuwe generatie kernreactoren. Zonder deze toezegging kunnen beide projecten niet verder, omdat de stof nog niet commercieel verkrijgbaar is in de Verenigde Staten.
Een kernreactor naar Mars
NASA gebruikt de splijtstof voor de SR-1 Freedom-missie, die volgens het ruimtevaartagentschap de eerste interplanetaire ruimtesonde op kernenergie moet worden. De reactor weegt ongeveer 12.000 kilogram en levert 20 kilowatt aan elektrisch vermogen via een zogeheten gesloten Brayton-cyclus, een systeem dat warmte omzet in bruikbare stroom. Lancering staat gepland voor eind 2028. Aan boord gaat ook de SkyFall-lading mee: drie Mars-helikopters, een doorontwikkeling van NASA's eerdere Ingenuity-helikopter die al op Mars vloog.
De missie moet daarnaast de basis leggen voor Lunar Reactor-1, een vergelijkbaar systeem dat een toekomstige maanbasis van stroom moet voorzien tijdens lange periodes van duisternis, wanneer zonnepanelen niet werken.
Mobiele reactor voor de luchtmacht
Het tweede project komt van Radiant Industries, dat een draagbare microreactor gaat leveren aan Buckley Space Force Base in de Amerikaanse staat Colorado. Deze Kaleidos-reactor, gekoeld met gas op hoge temperatuur, moet in 2028 worden afgeleverd en de basis onafhankelijk maken van het reguliere elektriciteitsnet. Radiant werd eerder dit jaar door het Amerikaanse ministerie van Defensie geselecteerd naast onder meer Westinghouse Government Services voor een initiatief dat legerbases van eigen kernenergie moet voorzien.
Waarom deze splijtstof schaars is
Gewone kerncentrales draaien op laagverrijkt uranium, met maximaal 5 procent van de splijtbare isotoop uranium-235. Geavanceerde reactorontwerpen hebben HALEU nodig, met een verrijking tussen 5 en 20 procent, wat compactere en efficiëntere reactoren mogelijk maakt. Amerikaanse producenten leveren deze stof nog niet op commerciële schaal, waardoor het ministerie van Energie sinds 2020 zelf voorraden verdeelt onder veelbelovende projecten. Naast NASA en Radiant ontvingen eerder al bedrijven als Kairos Power, TerraPower en Westinghouse Electric Company toewijzingen.
"Deze toewijzing brengt ons een stap dichter bij een operationele oplossing voor de energiebehoefte van Buckley," zei Rita Baranwal, technisch directeur bij Radiant. Ted Garrish, verantwoordelijk voor kernenergie bij het ministerie, noemt het programma "een belangrijke stap naar een eigen Amerikaanse splijtstofketen."
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Deze toewijzingen laten zien dat de VS kernenergie inzetten voor doelen die verder gaan dan elektriciteitsopwekking op aarde: van stroomvoorziening op afgelegen legerbases tot voortstuwing en energie in de ruimte. Als de beperkte voorraad HALEU een knelpunt blijft, kan dat de opmars van compacte kernreactoren wereldwijd vertragen.
- HALEU
- Hoogverrijkt laagverrijkt uranium, met een verrijkingsgraad van 5 tot 20 procent, nodig voor de meeste nieuwe generatie kernreactoren.
- Microreactor
- Een kleine, verplaatsbare kernreactor die bijvoorbeeld een legerbasis of afgelegen locatie van stroom kan voorzien.
- Brayton-cyclus
- Een technisch proces waarbij warmte via een gasturbine wordt omgezet in elektriciteit, vaak gebruikt in compacte energiesystemen.
- Uranium-235
- De splijtbare variant van uranium die in kernreactoren wordt gebruikt om energie op te wekken via kernsplijting.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
