TerraPower - TerraPower
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| Modelo | Privado |
|---|---|
| Indústria | Poder nuclear |
| Fundado | 2006 |
| Fundador | Bill Gates |
| Quartel general |
, Estados Unidos
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Pessoas chave |
Bill Gates (presidente) Chris Levesque (presidente e CEO) |
| Produtos | Reator de ondas viajantes |
| Local na rede Internet | terrapower |
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Empresas
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Escritos
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TerraPower é uma empresa americana de engenharia de projeto e desenvolvimento de reatores nucleares com sede em Bellevue, Washington . TerraPower está desenvolvendo uma classe de reatores nucleares rápidos chamados de reator de ondas viajantes (TWR).
O conceito TWR coloca um pequeno núcleo de combustível enriquecido no centro de uma massa muito maior de material não físsil, neste caso urânio empobrecido . Os nêutrons da fissão no núcleo "geram" novo material físsil na massa circundante, produzindo Pu-239 . Com o tempo, combustível suficiente é gerado na área ao redor do núcleo para que também comece a sofrer fissão, enviando nêutrons mais para dentro da massa e continuando o processo enquanto o núcleo original se queima. Ao longo de décadas, a reação se desloca do núcleo do reator para o exterior, dando assim o nome de "onda viajante".
Em setembro de 2015, a TerraPower assinou um acordo com a estatal China National Nuclear Corporation para construir um protótipo de unidade de reator de 600 MWe em Xiapu, na província de Fujian , China , de 2018 a 2025. Usinas de energia comerciais, gerando cerca de 1150 MWe , foram planejadas para o final da década de 2020. No entanto, em janeiro de 2019, foi anunciado que o projeto havia sido abandonado devido a limitações de transferência de tecnologia colocadas pela administração Trump .
Em outubro de 2020, a empresa foi escolhida pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos como beneficiária de uma doação equivalente totalizando entre US $ 400 milhões e US $ 4 bilhões nos próximos 5 a 7 anos para o custo de construção de um reator de demonstração de seu projeto "Natrium" , que usa sódio líquido como refrigerante do núcleo (isso reduz o custo por ter um circuito primário não pressurizado). Em seguida, transfere esse calor para sal fundido, que pode ser armazenado em tanques e usado para gerar vapor para a produção de eletricidade sob demanda, permitindo que o reator funcione continuamente em potência constante, permitindo que a geração de eletricidade da estação de energia seja despachável .
História
TerraPower é parcialmente financiado pelo Departamento de Energia dos EUA e pelo Laboratório Nacional de Los Alamos . Um dos principais investidores da TerraPower é Bill Gates (via Cascade Investment ). Outros incluem Charles River Ventures e Khosla Ventures , que supostamente investiram US $ 35 milhões em 2010. TerraPower é liderado pelo CEO Chris Levesque. Em dezembro de 2011, a Índia Reliance Industries comprou uma participação minoritária por meio de uma de suas subsidiárias. O presidente da Reliance Industries, Mukesh Ambani, fará parte do conselho da empresa. Outros participantes da TerraPower incluem cientistas e engenheiros do Laboratório Nacional Lawrence Livermore , Fast Flux Test Facility , Microsoft e várias universidades, bem como gerentes da Siemens AG, Areva NP , o projeto ITER , Ango Systems Corporation e o Departamento de Energia dos EUA .
Os objetivos da empresa incluem:
- Explorando melhorias significativas para a energia nuclear usando tecnologias do século 21, recursos computacionais de última geração e dados expandidos.
- Avaliar o impacto de novos conceitos em todo o ciclo do combustível , desde a mineração até o descarte do combustível irradiado.
- Buscar um caminho independente e financiado por fundos privados.
Desenhos
Reator de ondas viajantes
TerraPower escolheu reatores de ondas viajantes (TWRs) como sua tecnologia primária. O principal benefício de tais reatores é a alta utilização de combustível de uma maneira que não requer reprocessamento nuclear e poderia eventualmente eliminar a necessidade de enriquecimento de urânio. Os TWRs são projetados para converter nuclídeos férteis tipicamente não físseis , como U-238, em nuclídeos físseis como Pu-239 in-situ e, em seguida, deslocar a energia da região altamente queimada para a região recém-criada, como um reator reprodutor integrado . Isso permite os benefícios de um ciclo fechado de combustível sem o gasto e o risco de proliferação de plantas de enriquecimento e reprocessamento normalmente necessárias para obtê-los. Combustível suficiente para entre 40 e 60 anos de operação poderia estar no reator desde o início. O reator pode ser enterrado abaixo do solo, onde pode funcionar por cerca de 100 anos. TerraPower descreveu o conceito de projeto de seu reator principal como " Geração IV , reator rápido refrigerado a sódio líquido ".
Efeitos ambientais
Ao usar urânio empobrecido como combustível, o novo tipo de reator poderia reduzir os estoques de enriquecimento de urânio. TerraPower observa que os EUA hospedam 700.000 toneladas métricas de urânio empobrecido e que 8 toneladas métricas poderiam abastecer 2,5 milhões de residências por um ano. Alguns relatórios afirmam que a alta eficiência de combustível dos TWRs, combinada com a capacidade de usar urânio recuperado de rio ou água do mar, significa que há combustível suficiente disponível para gerar eletricidade para 10 bilhões de pessoas em níveis de consumo per capita dos EUA para escalas de tempo de milhões de anos .
Pesquisa e desenvolvimento
O projeto da TWR ainda está em fase de pesquisa e desenvolvimento. A estrutura conceitual das operações TWR foi simulada por supercomputadores com uma evidência empírica de viabilidade teórica. Os reguladores dos EUA adiaram a construção do reator experimental por uma década devido à extensa documentação de seu processo de certificação. Em 6 de novembro de 2009, os executivos da TerraPower e o grande investidor Bill Gates visitaram as fábricas Yokohama e Keihin da Toshiba no Japão e concluíram um acordo de não divulgação com elas em 1º de dezembro. A Toshiba já havia desenvolvido um reator ultracompacto, o 4S , que pode opera continuamente por 30 anos sem manuseio de combustível e gera 10 megawatts. Algumas das tecnologias usadas em 4S são consideradas transferíveis para TWRs.
Sal derretido
Em outubro de 2015, a empresa também está investigando um projeto de reator de sal fundido com a Southern Company como uma tecnologia alternativa.
Reator rápido de sódio (Natrium)
Natrium combina um reator de sódio fundido com um sistema de armazenamento de energia de sal fundido de 1 GWh. O sódio oferece uma faixa de temperatura de 785 Kelvin entre seus estados sólido e gasoso, quase 8x maior do que a faixa de 100 Kelvin da água. Sem a necessidade de pressurização, o que aumenta o risco e o custo, o sódio pode absorver grandes quantidades de calor. Mais como um elemento do que como um composto, ele não corre o risco de se dissociar em alta temperatura, como ocorre com a água. O sódio também não é corrosivo. Natrium é alimentado por alto teor de urânio de baixo enriquecimento ( HALEU ) como seu combustível. HALEU é enriquecido para conter entre 5 e 20 por cento de urânio, que pode ser produzido a partir de combustível irradiado de outras usinas nucleares. Espera-se que os locais das fábricas sejam menores e 4x mais eficientes do que as fábricas convencionais. As hastes de controle de Natrium descem usando apenas a gravidade em caso de falha da planta. A potência de saída é de 345 MWe constante como calor. A planta foi projetada para funcionar com 100 por cento de produção, 24 horas por dia, 7 dias por semana. O sistema de armazenamento é projetado para funcionar em conjunto com fontes de energia intermitentes, respondendo a seus picos e quedas. Ele pode produzir 150% da potência nominal, ou 500 MWe por 5,5 horas.
Em junho de 2021, TerraPower e PacifiCorp (de Warren Buffett ) anunciaram planos para construir um reator Natrium conjunto. Quatro cidades em Wyoming afetadas pelo fechamento de usinas de combustível fóssil estão sendo consideradas para o reator de demonstração: Gillette , Kemmerer , Glenrock e Rock Springs, Wyoming . A PacificCorp faz negócios em Wyoming como Rocky Mountain Power e possui uma usina de carvão em cada um dos locais candidatos.
