Die Aussichten für den Bau einer neuen Flotte vollwertiger Kernkraftwerke in den USA werden von Minute zu Minute düsterer, aber im aufstrebenden Bereich kleiner modularer Reaktoren hat eine winzige Kerze der Hoffnung zu flackern begonnen. In der jüngsten Entwicklung hat sich das Außenministerium mit der Ukraine zusammengetan, um ein SMR-Pilotprojekt zu starten. Ziel ist es, unter anderem die Wasserstoff- und Ammoniakproduktion zu dekarbonisieren. Wenn das Projekt erfolgreich ist, könnte es auch kleinen Kernkraftwerken in den USA die Tür öffnen.
Das Ende der Straße für US-Atomkraftwerke…
Der Stand der Dinge für neue Kernkraftwerke voller Größe in den USA ist düster. Praktisch die gesamte bestehende Flotte wurde bereits im 20. Jahrhundert in Betrieb genommen. Die einzige Anlage, die seit 1996 ans Netz gegangen ist, ist die Anlage Watts Bar Unit 1 in Tennessee, die 2016 in Betrieb genommen wurde.
Nuklearunfälle sind zwar selten, kommen aber vor und haben dazu beigetragen, dass in den USA neue Bauvorhaben in der Öffentlichkeit zurückgedrängt werden.
Die Katastrophe von Fukushima 2011 in Japan weckte schlechte Erinnerungen an den Unfall von Three Mile Island 1979 in Pennsylvania, und Russlands mörderischer Amoklauf durch die Ukraine hat erneut die Aufmerksamkeit auf die anhaltenden Auswirkungen der Kernschmelze von Tschernobyl 1986 gelenkt. Neben einer langen Liste mutmaßlicher Kriegsverbrechen hat Russland auch Tausende von zivilen Einrichtungen in der Ukraine angegriffen und Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Kernkraftwerken in Kriegszeiten geäußert.
Ein weiterer wichtiger Bereich sind die Kosten. Jetzt, da emissionsfreie Wind- und Solartechnologie relativ kostengünstig ist, verliert die Idee, neue Kernkraftwerke zu bauen, allmählich jeden Glanz, den sie jemals hatte. Das VC Summer-Projekt in South Carolina hat 2017 nach einer Reihe von Verzögerungen und Kostenüberschreitungen den Staub gebissen. Das ähnlich belastet Vogtle-Kraftwerk in Georgia steuert endlich auf einen Inbetriebnahmetermin im Jahr 2023 zu, Jahre hinter dem Zeitplan und Milliarden über dem Budget.
…ist (noch) nicht in Sicht
Nuklearbefürworter haben das Modell des kleinen modularen Reaktors (SMR) vorgeschlagen, um die US-Atomindustrie über Wasser zu halten. Die Idee ist, einen vorab genehmigten, vorgefertigten Reaktor an einen Standort zu verschiffen. Das würde die Baukosten senken und Verzögerungen vermeiden helfen. Bestehende Kernkraftwerke wären die Hauptkandidaten für SMRs, sowie ehemalige Kohlekraftwerke und andere Industriestandorte.
Wenn alles nach Plan läuft, könnte der fabrikgefertigte Ansatz auch dazu beitragen, die Bedenken der Öffentlichkeit hinsichtlich der Reaktorsicherheit zu zerstreuen. Anstatt das Rad auf jeder Baustelle neu zu erfinden, werden Sicherheitssysteme eingebaut und standardisiert.
Das ist ein großes „Wenn“, aber das ist der Plan des US-Energieministeriums, das sich führend dafür eingesetzt hat SMRs der nächsten Generation. Die Führungsrolle der Agentur mag ein wenig seltsam erscheinen, bis Sie sich daran erinnern, dass das Energieministerium ein wichtiger Interessenvertreter im Atomenergieprofil der Nation ist, dessen tiefe Wurzeln bis in den Zweiten Weltkrieg zurückreichen.
Ein (kleines) nukleares Pilotprojekt mit grünem Wasserstoff
Abgesehen vom SMR-Gesichtspunkt könnten zwei neue energiefressende Industrien dazu beitragen, die US-Kernenergieindustrie zu stützen. Einer davon ist im Guten wie im Schlechten das Bitcoin-Mining. Wenn Sie irgendwelche Gedanken dazu haben, hinterlassen Sie uns eine Nachricht im Kommentarthread.
Der andere ist grüner Wasserstoff. Die allgemeine Idee ist, emissionsfreien Strom aus Kernkraftwerken einzusetzen, um außerhalb der Spitzenzeiten Wasserstoff aus Wasser zu erzeugen.
CleanTechnica hat viel Tinte über Wasserstoff als Brennstoff vergossen. Wasserstoff ist auch in anderen Bereichen eine harte Hand, einschließlich der Lebensmittelverarbeitung und der Pharmazie. Grüner Wasserstoff hat auch einen Cousin, grünes Ammoniak, das auf dem Weg ist, ein Dreh- und Angelpunkt der Düngemittelindustrie zu werden.
Das bringt uns zu das neue SMR-Pilotprojekt in der Ukraine. Es wurde am 12. November von den USA angekündigt Der Sondergesandte des Präsidenten für Klima, John Kerry, und der Energieminister der Ukraine, German Galushchenko.
Das neue Projekt „Ukraine Clean Fuels from SMRs Pilot“ soll zeigen, dass SMRs mit Elektrolysesystemen gekoppelt werden können, um Wasserstoff aus Wasser zu erzeugen.
„Aufbauend auf der bestehenden Kooperation zum Aufbau von Kapazitäten, die im Rahmen des US-amerikanischen Programms „Foundational Infrastructure for Responsible Use of SMR Technology“ (FIRST) ins Leben gerufen wurde, zielt das Projekt darauf ab, die Energiesicherheitsziele der Ukraine zu unterstützen und die Dekarbonisierung schwer zu reduzierender Energiesektoren durch saubere Wasserstofferzeugung zu ermöglichen. und die langfristige Ernährungssicherheit durch saubere, aus Ammoniak hergestellte Düngemittel zu verbessern“, erklärte das Außenministerium.
Das Außenministerium betonte auch, dass das Projekt „zielt darauf ab, die Führungsrolle der Ukraine im Bereich innovativer sauberer Energie durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien zu demonstrieren.“
Diese Bemerkung über die Führungsrolle bei sauberer Energie ist im Zusammenhang mit dem Vorschlag der Ukraine, der EU beizutreten, von Bedeutung. In den vergangenen Jahren hätte das Land seine Gasreserven betont, aber jetzt hebt die Ukraine ihr Potenzial hervor, zur Dekarbonisierung der EU-Wirtschaft beizutragen, indem sie saubere Kilowatt in den Westen exportiert und ihre beträchtlichen Wind- und Solarressourcen nutzt. Der Export von grünem Wasserstoff verleiht der Dekarbonisierungslilie zusätzliche Exportoptionen, darunter Pipelines, Eisenbahnen, Straßen und Seeschifffahrt.
Wie funktioniert es?
Für diejenigen von Ihnen, die zu Hause mitzählen, das neue Pilotprojekt steht unter dem Dach eines Konsortiums, dem auch das Energieministerium angehört Argonne National Laboratory und das staatliche Nuklearunternehmen Energoatom der Ukraine, zusammen mit dem ukrainischen Nationalen Sicherheits- und Verteidigungsrat und seinem staatlichen wissenschaftlichen und technischen Zentrum für Nuklear- und Strahlensicherheit.
Neben NuScale sind die Partner des Privatsektors Clark Seed, Doosan Enerbility, FuelCell Energy, IHI Corporation, JGC Corporation, Samsung C&T und das grüne Ammoniakunternehmen Starfire Energy.
Das Brennstoffzellen-Energie Winkel ist von besonderem Interesse. Ein Großteil der Aktivitäten rund um grünen Wasserstoff nutzt die PEM-Technologie (Polymer-Elektrolyt-Membran). Im Gegensatz dazu hat sich FuelCell Energy auf das relativ neue Gebiet der Festoxid-Brennstoffzellentechnologie konzentriert. Die Elektrolyse ist der nächste logische Schritt, wenn man bedenkt, dass Brennstoffzellen im Grunde umgekehrte Elektrolysesysteme sind.
„Unsere Solid Oxide Electrolyzer Cell (SOEC) hat eine Wasserstoffproduktion mit einem elektrischen Wirkungsgrad von fast 90 Prozent nachgewiesen und kann die Effizienz bei der Nutzung von Abwärme steigern“, erklärt FuelCell Energy und fügt hinzu, dass „durch Elektrolyse erzeugter Wasserstoff langfristig gespeichert und transportiert werden kann Energie aus Wind und Sonne jederzeit und überall verfügbar.“
Ob die USA einen Dominoeffekt erfahren oder nicht, ist eine offene Frage. Wenn Sie Alice Caponiti fragen, die stellvertretende stellvertretende Sekretärin des Energieministeriums für Reaktorflotte und fortgeschrittene Reaktorbereitstellung, wird die Antwort wahrscheinlich ein großes Ja sein.
In einem im vergangenen September veröffentlichten Artikel stellte Caponiti fest, dass die Nuclear Regulatory Commission ihre Absicht angekündigt habe, eine endgültige Regelung zur Zertifizierung des 50-Megawatt-SMR von NuScale herauszugeben, was es zum ersten SMR macht, das die Zertifizierungshürde für den Einsatz in den USA bestanden hat.
„Das US-Energieministerium (DOE) hat seit 2014 mehr als 600 Millionen US-Dollar in die Entwicklung des SMR von NuScale investiert“, fügte Caponiti hinzu.
Halten Sie Ihre Hüte fest. Das Pilotprojekt in der Ukraine hat einen Zeitrahmen von zwei Jahren, also bleiben Sie dran für Updates.
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Bild (Screenshot): Kleiner modularer Reaktor im Bau, mit freundlicher Genehmigung von NuScale Power.
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