美国公司推出全球首个3D打印核反应堆模块,可发电30兆瓦

AMPERA计划将其工厂制造的微型反应堆直接供应给需要即时就地电力的能源密集型行业。

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先进能源技术公司AMPERA已完成其首个全尺寸3D打印核反应堆部件的生产。这一制造完成的硬件是公司实现“全球首个”工厂预制、亚临界、固态钍燃料核能系统目标的首个实体阶段成果。

“这个下一代核堆芯和压力容器为工厂预制、大规模生产的核能奠定了基础,”AMPERA创始人兼首席执行官布莱恩·马修斯表示。

“所采用的先进技术和增材制造展示了一条明确的商业路径,让新型核技术能以更快的方式进入市场。”

公司领导层表示,利用增材制造可以让公司缩短新发电设计推向商业市场通常所需的时间周期。

被动安全运行特性

该反应堆架构基于一种特殊的球形整体式螺旋体堆芯结构。工程师使用3D打印设备,以碳化硅为材料制造了这一部件。其内部几何结构的设计额定可承受长达三十年的运行磨损,且无需补充燃料。

与标准商业反应堆中的铀棒不同,该公司使用的是由钍制成的三结构各向同性(TRISO)燃料颗粒。

这种物理配置依靠亚临界物理参数和材料的固有局限性,实现了被动安全运行特性。该结构设计减少了对主动安全机制、电子跳闸开关或运行偏差时人工操作干预的需求。

最初的生产型号设计发电功率为30兆瓦,不过公司的工程路线图已包括更高功率型号的计划。

采用专有液体喷射法

为确保原材料的稳定供应,这家美国硬件开发商在澳大利亚设立了一个专门的子公司。该部门负责原钍资源的开采和初期运输物流。AMPERA则通过本地化的供应网络在内部进行处理。

制造设施通过增材制造工艺规程和专有的液体喷射方法,将这些原材料转化为可用的三结构各向同性燃料颗粒。

推出实体模块之前,公司先公布了一项名为“综合能源架构”的临时市场部署策略。该运营模式可在核部件通过监管审查周期期间,为工业客户提供过渡性的电力选择。

这些替代方案机组利用传统燃气发电系统和废热回收机制来产生高效电力。

为商业应用而生

“这些模块化的燃气驱动系统利用了AMPERA专有的超临界二氧化碳技术,并且与核配置有三分之二的通用性,”公司在一份新闻稿中表示。

AMPERA打算将这些制造的微型反应堆直接销售给需要即时就地电力基础设施的高能耗工业领域。

目标市场包括人工智能数据中心、船舶推进系统、军事防御设施和重工业设施。

“我们的反应堆是为最需要电力的市场而打造的:AI数据中心、国防、工业和海运,”马修斯总结道,“我们期望成为第一家实现工厂预制核电工业化,并能在近期完成部署的公司。”


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