eVinci
Type: SMR HTGR, zeer kleine Hoge Temperatuur Reactor – Canada en VS
Zie het KernVisie nieuwsbericht met titel: “Kernaggregaat in drie transportcontainers beschikbaar in 2025“ van 24 januari 2022 door op de datum te klikken.
Achtergrondinformatie:
Het kernaggregaat heet eVinci. De naam is afgeleid van Leonardo da Vinci vanwege zijn motto: “De eenvoud is de ultieme verfijning” (la semplicità è la massima raffinatezza). Dat motto ligt ten grondslag aan het ontwerp. Westinghouse en Bruce Power ontwikkelen het aggregaat, dat is voorzien van een minikernreactor, een Hoge Temperatuur Reactor (HTR) met een vermogen van 14 MWth ofwel 5 MWe. Bruce Power is de exploitant van een kerncentrale met een achttal zwaarwaterreactoren van het type CANDU, die in het midden van Canada ligt. Het aggregaat zit in een drietal standaard transportcontainers. Een voor de reactormodule, een voor de conversie naar elektriciteit en een voor de regeling. In plaats van elektriciteit kan het systeem ook industriële warmte met een temperatuur tot 600 Celsius leveren.
Het ontwerp van eVinci is uiterst eenvoudig, maakt maximaal gebruik van natuurlijke krachten en van gunstige materiaaleigenschappen. De reactor is daardoor in hoge mate inherent veilig. De reactorkern bestaat uit een horizontaal geplaatste cilinder van grafiet, waarin splijtstofkanalen zijn aangebracht, alsook dubbel zo veel kanalen voor de hittepijpen (Engels: heat pipes). In de splijtstofkanalen zitten de splijtstofelementen, die bestaan uit een grafietmatrix met daarin de coated particle splijtstof. Dat zijn kleine bolletjes van splijtstof met een diameter van een halve millimeter, die ieder een gasdichte coating hebben van siliciumcarbide (SiC). De hittepijpen transporteren de warmte van de reactorkern naar het secundair systeem. Het warmteoverdragend medium in de hittepijpen is natrium. Omdat de hoeveelheid natrium per hittepijp klein is en er geen water in het systeem aanwezig is, is er na een lekkage geen gevaar voor een natriumwatereactie. De koeling gebeurt met lucht en niet met koelwater. Rondom de reactorkern bevindt zich een schil van grafiet. Dat is de neutronenreflector. In de reflector bevinden zich cilindervormige regelstaven, die aan een kant van de ronding zijn voorzien van een neutronenabsorberend materiaal. Deze regelstaven kunnen om hun as draaien en zo het reactorvermogen regelen. Om de reflector zit een biologisch schild, dat de straling van de reactor afschermt.
De drie modulen van eVinci zijn geplaatst in een betonnen bunker. De reactorregeling is geautomatiseerd en de bewaking is op afstand. Als de koeling zou uitvallen, dan warmt de reactorkern op door de nawarmte, ook wel vervalwarmte genoemd vanwege het radioactieve verval. De negatieve temperatuurcoëfficiënt stopt dan het kernsplijtingsproces. De afvoer van de nawarmte gebeurt door geleiding naar buiten de container, waardoor de reactortemperatuur stabiliseert op een niveau, dat de coatings om de splijtstofbolletjes heel blijven en de radioactieve kernsplijtingsproducten niet buiten de splijtstof kunnen komen.
Stand van de ontwikkeling:
Het ontwikkelingsdoel is, dat eVinci tussen 14 en 44 % goedkoper stroom produceert dan een dieselaggregaat. Het prototype is al in 2023 gereed en het systeem komt in 2025 beschikbaar. De bouw van eVinci gebeurt in een fabriek. Als na een aantal jaren de splijtstof is uitgeput, dan vindt uitwisseling van de reactormodule tegen een nieuwe plaats. Het splijtstofwisselen gebeurt niet op de locatie van de stroomproductie. De oude reactormodule gaat terug naar de fabriek en krijgt daar nieuwe splijtstof. Het aggregaat is in eerste instantie bedoeld voor afgelegen nederzettingen, bijvoorbeeld in het Noorden van Canada. Bij de ontwikkeling kijken de Canadese vergunningverlener Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) en de Amerikaanse Nuclear Regulatory Commission (NRC) mee, zodat ze te zijner tijd snel vergunningen kunnen afgeven.
Het Amerikaanse energieministerie, Department of Energy (DoE), ondersteunt de ontwikkeling met een bedrag van in totaal 26,7 miljoen dollar.
Meer informatie over eVinci kunt u vinden via het bovenstaande nieuwsbericht.
