PALBA.CZ

Mobilní jaderné mikroreaktory

Americká armáda nedávno představila projekt Dilithium na vyvinutí jaderného reaktoru IV. generace, který je mobilní a může zůstat v pohybu s jednotkami a zároveň bude poskytovat dostatek elektrické energie pro základny v hůře dostupných oblastech. Podle plánu by měl výsledek vážit méně než 40 tun a měl by být natolik malý, že by se dal převážet za pomoci nákladního vozu, lodě popřípadě letadla. Reaktor má fungovat na palivu TRISO (TRIstructural-ISOtropic) s elektrickým výkonem 1-5 MWe po dobu přinejmenším 3 let. Jeho hlavní výhodou bude mobilita: na zapojení a spuštění stačí tři dny, na odstavení – sedm. Americká armáda vypsala soutěž na vývoj malých mobilních jaderných reaktorů pro armádu a momentálně bylo oznámeno, že došlo k uzavření smluv se třemi společnostmi - BWX Technologies, Westinghouse Government Services a X-energy. Výše kontaktů se pohybuje od 12 do 14 mil dolarů (290 až 339 mil Kč) pro každého z účastníků. Firmy mají dva roky na to, aby představily design malého reaktoru. Pak by mělo dojít k testování prototypu, jehož výkon by měl být mezi 1 až 10 megawatty. Projekt podporuje i americké ministerstvo energetiky. Jaderné zdroje se budou používat pro provoz vojenských základen od roku 2027. Jonathan Cobb z World Nuclear Association, jež podporuje využívání jaderné energetiky ve světě, vysvětlil, že v současnosti se vyvíjí a vyrábí tři druhy malých reaktorů. Modulární reaktory o instalovaném výkonu 20 až 300 MW, jejichž vývoj finišuje a měly by být dostupné na trhu v průběhu několika let. Další kategorií jsou reaktory o výkonu 10 až 100 MW a používají se například v ledoborcích. Ruská plovoucí elektrárna Akademik Lomonosov využívá dva zdroje, každý o výkonu 35 MW. Třetí kategorií jsou takzvané mikroreaktory, o které má zájem Pentagon. Tento druh je ale technologicky zatím nejméně prozkoumán, dodal Cobb. Komerčně by mohl být dostupný mobilní zdroj energie nejdříve po roce 2025, spíše ale až po roce 2030, odhadl britský odborník. O malé reaktory armáda projevila zájem už v roce 2010, ale studie proveditelnosti dospěla k tomu, že v té době byly dostupné reaktory příliš velké. Jako zajímavost dodám, že rovněž tuzemsku se rodí koncept malého modulárního jaderného reaktoru.

Myšlenka mobilního jaderného reaktoru je ale již poměrně stará. Americká armáda se touto myšlenkou zaobírala již v 50. a 60. letech a od roku 1955 i v SSSR. Jeden ze zakladatelů tamního atomového průmyslu, Jefim Pavlovič Slavský, se prý během návštěvy leningradského závodu pustil do debaty s jeho vedením o možnosti vývoje autonomního atomového zdroje pro osamělé oblasti země. Například pro posádky radarových a dalších stanic daleko mimo hlavní sídla, inženýry či geology pracující na zpřístupnění nových nerostných zdrojů, a tak podobně. Výkresy pro stavbu byly hotovy už v roce 1957 a o pouhé dva roky později už bylo vyrobeno i vybavení pro zkušební prototyp zařízení nazvaného TES-3 (Objekt 27) "eněrgosamochod". Jednalo se o sestavu několika vozů na podvozku posledního typu sovětského těžkého tanku T-10, ale i ten byl pro dané účely nakonec malý. Podvozek bylo nutné prodloužit o tři páry pojezdových kol (celkem jich mělo vozidlo 10) a výsledek vážil zhruba 90 tun. Na zabezpečení celého provozu nestačil ovšem jeden stroj, ale hned čtyři - jedno reaktorové, jedno s parogenerátorem, třetí přepravovalo turbínu a čtvrté ovládací panely s dalším nezbytným vybavením. Reaktorová vana s palivem měla výšku 600 mm a průměr 660 mm. Reaktor vytvářel zhruba 8,8 MW tepla, ze kterého se mohly vyrábět maximálně 2 MW elektřiny, což je výkon dosažitelný i velkými dieselagregáty. Zásoba paliva přitom v reaktoru stačila zhruba na rok provozu a kvůli špatnému odstínění musel být kolem reaktoru navršen zemní val. Prototyp byl testován od roku 1960 v Obninsku, v centru sovětského jaderného výzkumu, a v roce 1961 v něm došlo k zažehnutí jaderné reakce. Zkoušky probíhaly údajně do roku 1965, ale pak byl projekt víceméně zastaven, jelikož nepřinášel patřičný efekt. Pohyblivá výrobna elektřiny tak byla převelena na poloostrov Kamčatka, kde sloužila několik desetiletí jako statická základna pro další atomový výzkum.
Nebyl to ovšem jediný pokus sovětů o mobilní jadernou elektrárnu. V 70. letech se tato myšlenka vrátila s cílem postavit menší, mobilnější a efektivnější řešení, které by více využívalo existující automobilové techniky SSSR. V roce 1977 přišel od vedení země příkaz postavit takovou elektrárnu jako přívěs, který za sebou potáhne vyhlášený kolos MAZu s označením 537G. V běloruském Institutu jaderné energie tak byly připraveny dva reaktory Pamir-630D, kterými měly být osazeny přívěsy MAZ-9994. Nakonec se ukázalo, že nebude reálné dostat celé vybavení na jeden přívěs, a tak každé elektrárně sloužily dva - každý s hmotností 60 tun odbavoval vše potřebné ke generování až 630 kW elektrického výkonu. Netradiční byl způsob chlazení pomocí plynu N₂O₄ (Dinitrogen Tetraoxide) a zásoba paliva měla vydržet na celých pět let. Na dalších dvou vozidlech měla být přepravována počítačová technika a obslužný personál skládající se z 28 lidí. Dva komplety byly postaveny v první polovině 80. let. Statické zkoušky reaktoru začaly v roce 1985, ale projekt byl ukončen již o rok později, tedy po jaderné havárii v Černobylu, kdy bylo Bělorusko silně zasaženo jaderným spadem. V roce 2010 se začalo mluvit o možnosti projekt oprášit a to s pomocí ruského kapitál. Nové zařízení mělo být výkonnější (cca 2 MW) a bez doplnění paliva sloužit až 25 let, ale nakonec zůstalo pouze u řečí.

Zdroj:
https://www.technickytydenik.cz/rubriky ... 46840.html
https://militaryrange.com/novinka-je-mo ... obry-napad
https://www.autoforum.cz/fascinace/sove ... la-uvnitr/
https://www.euro.cz/byznys/male-reaktor ... -internetu
https://www.thedrive.com/the-war-zone/2 ... -in-a-c-17

Pane Rase, jste jednička! Vaše články jsou naprosto prvotřídní... díky, díky díky!!!

Pozn:
Označení mobilní jad elektrány jako TTP 3 je chybné.
Správné je TES 3.

A z projektu Pamir ( PAES) byl realizován Pamir 630D

Díky moc za doplnění i pochvalu. Trochu jsem upravil text a tady jsou nějaké ty obrázky.

V rámci programu Project Pele udělil Pentagon dvěma společnostem smlouvy na vývoj malých mobilních jaderných reaktorů pro napájení vojenských základen. Do roku 2022 vypracují společnosti BWXT Advanced Technologies a X-energy design zařízení, které bude generovat 1-5 MW elektřiny, a má být připraveno k provozu do 3 dnů od transportu na místo určení. Životnost reaktoru má činit nejméně 3 roky. Uvedení prvního reaktoru do provozu je naplánováno na rok 2027. Účelem výstavby mobilních reaktorů je zajistit, aby vojenské základny byly nezávislé na vnějších zdrojích energie a nepřetržitých dodávkách paliva do elektrických generátorů.

https://scontent-prg1-1.xx.fbcdn.net/v/ ... e=6080FDE5

Hmm, kvoli 1 MW vykonu robit taky cirkus s jadrovym reaktorom ? Myslienka dobra, ale podla mna nema sancu. Pri preprave, pri nasadeni v zahranici atd. to bude peklo s povoleniami. Okrem toho zabezpecit v pustatine reaktor schopny cierneho startu a udrziavanim frekvencie na umelo vytvorenej mikrosieti bude zalezitost, ze zakladna sice nebude potrebovat zasobovanie dieslom pre dieselgenerator, ale zato 100 ludi obsluhy na udrzanie celho systemu. To uz ma fakt väcsi zmysel tam postavit nieco na baze obnovitelnych zdrojov.

Nu, řekl bych, pane Niku, že právě americká armáda si s povoleními (třeba v Afghánu , nebo zemích jim na roveň postavených)starosti dělat nebude... A proč by moderní elektronika nemohla udržet frekvenci? Tedy přehadovat se nechci, ale i ta mikroelektrárna je vlastně obyč tepelná elektrárna. akorát místo uhlí vodu ohřívá reaktor... v ponorce taky nemáte 100 námořníků jenom k výrobě elektriky k pohonu... a tam se jedná o sakra větší výkony! Ale snad se v něčem pletu, tož v tom případě prosím o osvětu...

Tak především je to vývoj. Prostě si přijdou všechny úskalí od technického po taktický. A co se dá, tak se vytěží v jiných programech.

Skelet: Asi tak. Urobia vyvoj a urcite ho niekde inde vyuziju.

Vlastimil Cech: Predstava, ze budu US Army lietat po svete s vojenskym jadrovym zariadenim a budu ho instalovat povedzme na svoje zakladne v Afrike, ktore bezia prave na dieselgeneratoroch je totalne naivna. Mame tu institucie na kontrolu prevadzky jadrovych zariadeni a extremne prisne pravidla. Nechcem sa tu o tom rozpisovat, ale je to proste nerealne.
Cierny start - netusim ako to chceju riesit. Bude to hadam prvy reaktor, ktory takeho niecoho bude schopny.
Frekvencia - pravdepodobne to budu riesit velkym centralnym menicom. Ten ale treba taktiez nejako ozivit atd.

Cize celkovo technicky velmi zaujimavy projekt aj ked prakticky velmi obmedzeno realizovatelny.

To mě by zajímalo co je nového na poli thoriových reaktorů. Ale nic moc jsem k tomu nenašel, jen že jej vyvíjí Čína a snad dokonce s tichou spoluprací USA.

Ruská armáda dostane mobilní jaderné elektrárny

21:02 06.11.2015

Zkušební model jaderného zdroje energie malých rozměrů má být zkonstruován pro ministerstvo obrany RF do roku 2020, sdělil generální ředitel Inženýrské společnosti inovačních projektů Jurij Koňuško.
„Ministr obrany nařídil vývoj pilotního modelu autonomních stanic malé kapacity v zájmu ministerstva obrany RF. Projekt již byl zahájen a je v stadiu vědeckovýzkumné práce", sdělil Koňuško.

https://cz.sputniknews.com/svet/2015110 ... elekrarny/

Frekvencia - pravdepodobne to budu riesit velkym centralnym menicom. Ten ale treba taktiez nejako ozivit atd. Pane Niko, tak dovčil jsem si myslel, že v elektrárně se vyrábí proud střídavý (AC). Parní turbína roztáčí alternátor zdroj proudu střídavého(AC).
K čemu by tam byl měnič? Prosím o vysvětlení.
Co to je "černý start". Je to start "za studena" ?
Naopak od Vás, pane Niko, si myslím, že Vaše představa o US Army, která se dožaduje laskavého souhlasu všech možných institucí ve světě, aby mohla umístit někde své vojenské zařízení je poněkud..... no, víte co si myslím.
Přesto byste mne potěšil, kdybyste mi objasnil funkci měniče a černého startu. Děkuji

Cierny start - start, ked elektraren nabehne bez pomoci ineho energetickeho zdroja. To iste plati aj pre siet. Z mojho pohladu bude ozivenie jadrovej elektrarne niekde v Pampe bez dodatocneho energetickeho zdroja nemozne. Tak ale uvidime, co vedci vymyslia.

Menic: Menic je v dnesnej dobe zakladny prvok pri vsetkych elektrarnach potrebny na splnanie poziadaviek prevadzkovatela siete. Bez menica dnes nebezi nic. Mozno okrem fotovoltaiky na ohrievanie vody v bojlere.

Thoriové reaktory.
Mají před sebou ještě dlouhou cestu k praktickému využití.
Reaktor je už teoreticky vyzkoumán a zkouší se v praxi.
Problém využití thoria jako náhrady za uran je v nárocích na vybudování potřebné infrastruktury pro thoriové palivo. Je o dost složitější, pokud se chtějí provozovat finančně únosné reaktory. Je to "jen "otázka peněz. Protože ve skutečnosti by zde existovaly dvě palivové základny uranová a thoriová. Ale to pořeší čas a konkretní potřeby jednotlivých účastníků.
Navíc, je zde ještě vývoj uranových reaktorů, který hraje proti thoriu

niko:
A ty si myslíš, že na světě existuje takový blázen, který by šel provozovat JR bez jakéhokoliv pomocného zdroje?
Víš kolik kontrolních kroků se musí uskutečnit než zazní povel- vysuňte regulační tyče- ? Od kontroly funkčnosti čerpadel po kontroly snímačů a řídící infrastrukrury? A všechny kroky vyžadují el energii! Se zapálenou svíčkou, nebo petrolejkou se to provést nedá!

Měniče, tady asi máš na mysli stabilizaci parametrů sítě přes polovodiče.
Má to svou výhodu. Reaktoru a turbíně se může snížit stupeň jejich vlastní regulovatelnosti. Tím pádem vycházejí jednodušší, levnější na konstrukční náklady a s menšími prostorovými nároky.

Mirek58 píše:niko:
A ty si myslíš, že na světě existuje takový blázen, který by šel provozovat JR bez jakéhokoliv pomocného zdroje?
Víš kolik kontrolních kroků se musí uskutečnit než zazní povel- vysuňte regulační tyče- ? Od kontroly funkčnosti čerpadel po kontroly snímačů a řídící infrastrukrury? A všechny kroky vyžadují el energii! Se zapálenou svíčkou, nebo petrolejkou se to provést nedá!

Mirek ked si este raz precitas moj prispevok, tak zistis, ze cely cas tvrdim, ze taky blazon neexistuje, ba co viac, ze to nie je technicky mozne pri dnesnej technlogii. Cize tu kopes do otvorenych dveri.

niko píše:Cierny start - start, ked elektraren nabehne bez pomoci ineho energetickeho zdroja. To iste plati aj pre siet. Z mojho pohladu bude ozivenie jadrovej elektrarne niekde v Pampe bez dodatocneho energetickeho zdroja nemozne. Tak ale uvidime, co vedci vymyslia.

Menic: Menic je v dnesnej dobe zakladny prvok pri vsetkych elektrarnach potrebny na splnanie poziadaviek prevadzkovatela siete. Bez menica dnes nebezi nic. Mozno okrem fotovoltaiky na ohrievanie vody v bojlere.

Menič je potrebný pre jednosmerné zdroje. Striedavé zdroje si vartujú frekvenciu otáčkami generátora/turbíny.
Nabehnutie takého zdroja by nemal byť problém pomocou diesel elektrocentály ktoré tam určite bude k dispozícii.
Pri súčasnom stupni elektroniky a regulácie by sa to malo zvládať s pár ľuďmi.

Výhoda takého zdroja nie je v jeho výkone/veľkosti, to sa dá dosiahnut klasickou elektrocentálou kde motor poháňa priamo generátor a nie je potreba parný generátor a turbínu. Výhoda jadrového zdroja je to zásobovanie palivom kde to stačí raz za niekoľko rokov. Ale u dieselcentrály o výkone cca 1000kW pri nepretržitej prevádzke potrebuješ cca 1000x4x24=96000 litrov nafty, to je zhruba 4 cisterny denne.Ale u dieselcentrály o výkone cca 1000kW pri nepretržitej prevádzke potrebuješ cca 1000/4x24=6000 litrov nafty. A v nebezpečných oblastiach k nim potrebuješ ozbrojený doprovod a i tak máš materiálne škody a straty na životoch, takže myslím že v Afganistane alebo Iraku stál jeden liter nafty cca 45USD/galon a skoro polovica(40%) mŕtvych američanov bolo pri konvojoch s palivom.
https://www.forbes.com/2009/11/12/fuel- ... e89c7f4562

EDIT: Opravený vzorec pre výpočet spotreby nafty na základe upozornenia od uživateľa "jean".

kenavf: Ono to vsetko nie je take jednoduche, ako pises. Cierny start pri jadrovom zdroji mozny nie je. Dieselgenerator potrebnej velkosti by musel byt a co viac, musel by tam byt ako zaloha urcite po celu dobu prevadzky, plus dalsie veci. Myslim, ze asi nikto seriozne neveri, ze americka armada bude posielat letecky krizom krazom po svete jadrove zariadenia. Este k tomu na zasobovanie elektrinou odlucene zakladne niekde s moznostou dotyku s nepriatelom. Je to vyvojovy projekt, ktory je sam o sebe velmi zaujimavy. To je ale vsetko.

Přenosná elektrická stanice 3 alias TES-3 byla vyrobena v továrně Kirov v Leningradu, ale první pracovní stanice začala vyrábět energii až v roce 1961. Jeho turbínový generátor produkoval 1,5 megawattů. Tento sovětský nástroj byl postaven na těle tanku T-10 a vážil 310 tun a byl schopen přepravit více než 37 liber uranu. Některé testy byly provedeny v 60. letech, ale nerentabilní projekt byl ukončen v roce 1969.

https://atomic-age.fandom.com/wiki/TES-3

Ruské Ministerstvo obrany uzavřelo smlouvu na vývoj mobilních jaderných elektráren určených pro vojenská zařízení v arktických oblastech. Díky zkušenostem ze sovětského jaderného programu je možné, že se Rusům podaří první mobilní jadernou elektrárnu postavit do roku 2020.

https://atominfo.cz/2015/11/ruska-armad ... lektrarnu/

Zatím jsem našel jen Ruské, potažmo Sovětské...