X-energy, gezegenin en fazla enerji tüketen kullanıcılarından biri olan yüksek sıcaklık ihtiyacı olan endüstriyel üreticiler için küçük modüler reaktörler geliştiriyor.
Güneş panelleri ve rüzgar türbinleri elektrik üretiminde iyi olsa da ağır sanayi aynı zamanda büyük miktarda ham ısıya da ihtiyaç duyuyor. Beton, cam ve çelik üretimi ile birçok kimyasal, plastik ve gübre üretimi hâlâ bu ısıyı sağlamak için fosil yakıtlara bağımlı.
Geleneksel nükleer reaktörler yeterince sıcak çalışmıyor. Kullandıkları soğutma sistemleri sıvı suya ihtiyaç duyuyor ve suya basınç uygulanarak kaynama noktası yükseltilse bile maksimum çalışma sıcaklıkları ihtiyaç duyulanın yüzlerce derece altında kalıyor.
X-energy'nin önerdiği Xe-100 reaktörü bunun yerine soğutucu olarak helyum gazı kullanacak. Bu sayede çok daha düşük basınçta ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilecek. Helyum suyu ısıtarak süper ısıtılmış buhar oluşturacak; bu buhar endüstri tarafından doğrudan kullanılabilecek ya da bir türbin aracılığıyla 80 megavat elektrik üretebilecek, ya da ikisinin kombinasyonu sağlanabilecek. Bu kapasite günümüzde faaliyet gösteren çoğu reaktörün yaklaşık onda biri.
Diğer küçük modüler reaktörler gibi Xe-100 de modern uranyum bazlı bir yakıt olan TRISO yani tristüktürel-izotropik yakıt kullanacak. Bu yakıt korozyon ve erimeye karşı son derece dayanıklı. Kompakt TRISO "pebble"ları reaktörün üstünden sürekli olarak eklenip yavaşça alta akacak; burada ya geri dönüştürülecek ya da atık olarak çıkarılacak. Şirket, güç kaybı durumunda reaktörün kendiliğinden güvenli olacağını söylüyor; iç sıcaklık yükseldiğinde nükleer reaksiyon doğal olarak yavaşlayıp duruyor.
Ana göstergeler
Sektör: Nükleer fisyon
Merkez: Rockville, Maryland, ABD
Dikkat çekici gerçek: İlk helyum soğutmalı reaktör önerisi II. Dünya Savaşı Manhattan Projesi için yapılmıştı ancak daha basit ve ucuz su soğutmalı tasarıma tercih edilmedi.
Etki potansiyeli
Endüstriyel ısıtma şu anda yıllık küresel sera gazı emisyonlarının yüzde 18'ini oluşturuyor ve bunun yaklaşık yarısı elektriklendirilmesi zor olan yüksek sıcaklık süreçlerinden geliyor. Büyük üretim tesislerine küçük nükleer reaktörler konumlandırmak dünyanın en büyük karbon ayak izlerinden bazılarını küçültebilir.
Xe-100 reaktörü fosil yakıt endüstrisi tarafından da kullanılabilir. Bu sektör günümüzde petrolü tar kumlardan çıkarmak ve petrol rafinerisi sırasında gereken ısıyı üretmek için büyük miktarlarda doğal gaz kullanıyor.
Xe-100'ün esnekliği sayesinde geleneksel elektrik üretimi için de kullanılabilir. Günümüzün gigavat ölçekli fisyon santrallerine kıyasla boyut ve güç olarak küçültüldüğünde küçük reaktörler daha fazla pazara hizmet verebiliyor; hatta tek tek veri merkezlerine kadar inebiliyor. Yapay zekâ ve veri merkezleri ABD'de yeni elektrik talebinin en büyük bileşenini oluşturuyor ve tüketimlerinin 2030'a kadar yeniden ikiye katlanması bekleniyor. X-energy, 12 reaktörünün bir araya getirilerek geleneksel bir nükleer santrale kıyasla daha düşük maliyetle ve iletim altyapısı ekleme zahmeti olmadan yerinde 7/24 güç sağlayabileceğini belirtiyor.
Sınırlılıklar
Helyum soğutmalı fisyonun arkasındaki teknoloji iyi anlaşılmış olsa da bu türden ticari ölçekte güç üretimi bugün sadece Çin'de var ve iki reaktör sürekli çalışmakta zorlanıyor. X-energy, dikey entegre yakıt tedarikinin güvenilir çalışmayı sağlayacağını söylüyor; reaktörlerin ömrü 60 yıl.
SMR'lerin ekonomik durumu da büyük ölçüde kanıtlanmamış. Nükleer maliyetler ve zaman çizelgeleri şişme eğiliminde ve ABD Enerji Enformasyon İdaresi'ne göre SMR'lerden gelen elektrik güneş çiftliklerinden gelen elektriğin altı katından fazla olacak. ABD'de düzenleme ve devlet fonlaması ortamı şu anda nükleer lehine olsa da X-energy'nin uzun geliştirme süresi boyunca bu durum değişebilir.
TRISO reaktörleri güvenlik ve nükleer yayılma açısından mükemmel görünüyor; sert küreler silah yapımına dönüştürülmesi zor. Ancak atık konusunda daha az etkileyici. Xe-100 mevcut reaktörlere kıyasla enerji birimi başına 10 kat daha fazla harcanmış nükleer yakıt hacmi üretebilir; ancak düşük seviyeli atığının daha az sofistike depolama gerektireceği belirtiliyor.
Sonraki adımlar
ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu, X-energy'nin iştirakinin TRISO-X pebble'ları için yakıt üretim lisansını verdi; ilk fabrikasının 2028'de tamamlanması planlanıyor. Dow'un Teksas'taki büyük bir kimyasal tesisine ısı ve güç sağlayacak bir Xe-100'ün de ilk düzenleyici aşamayı geçtiği açıklandı ve erken 2030'lara kadar faaliyete geçebileceği belirtiliyor.
Eş zamanlı olarak X-energy, Amazon iş birliğiyle Washington eyaleti Richland'da dört Xe-100 reaktöründen oluşan 320 MW'lık bir küme ve İngiltere'nin kuzeydoğusunda daha büyük 6 GW'lık bir filo üzerinde çalışıyor. Her iki proje de 2030'lar içinde elektrik üretmeyi hedefliyor.
