近日,卢旺达原子能委员会(RAEB)代表该国政府与加拿大-德国核技术初创公司Dual Fluid Energy签署协议,合作在卢旺达开发Dual Fluid示范堆。
该示范堆预计2026年投运,Dual Fluid技术的后续测试工作将于2028年完成,测试阶段将耗资7000万欧元(约合7500万美元)。卢旺达政府已同意为该项目提供厂址和基础设施,而Dual Fluid则负责技术部署。
根据协议,卢旺达科学家将接受核技术领域的实践培训。Dual Fluid旨在开发一种基于液体燃料和铅冷却剂的新型核裂变技术,该技术可以成倍地提高反应堆性能。
Dual Fluid表示,公司开发的反应堆可用于生产电力、氢气和合成燃料,成本低于化石燃料。RAEB首席执行官Fidel Ndahayo表示,一旦该项目投运,将有助于解决卢旺达的能源需求并促进工业化。目前,卢旺达正在考虑将核能纳入其能源生产结构中,以满足不断增长的能源需求,促进工业部门发展并建设能够抵御气候变化的经济。此外,卢旺达还正在与参与小型堆设计和开发的初创公司建立战略合作伙伴关系。
Ndahayo称,Dual Fluid的反应堆技术具有核安全设计特征,可以避免核事故。该技术将产生相对少量的放射性废物,并根据现有的国际放射性废物管理安全标准进行安全管理。
Dual Fluid宣称公司正在开发第五代核能技术,具有智能、高效、安全的特征。该公司官网发布了一份27页的白皮书,高度赞扬了流体核概念的优点,并提供了更多细节。白皮书称,Dual Fluid反应堆不使用燃料棒,而是使用两种循环流体:一种包含燃料,另一种提取热量。核燃料可以在1000℃的温度下释放所有能量,这在性能和效率方面都是一个全新的维度。目前核电厂使用的燃料棒,是早期核技术的产物。对于燃料棒来说,只有极小部分的铀被利用,剩下的绝大部分被作为废物处理。流体核概念可以更好地利用燃料,但由于使用相同的流体同时传输燃料和提取热量,反应堆性能也会受到一定限制。
此外,由于燃料循环和冷却剂循环相隔离,燃料可以按照最佳燃耗率所需的速度缓慢循环,而冷却剂可以按照最佳散热所需的速度循环。因此,可以使用未稀释的液体燃料——金属锕系元素混合物——显着增加反应堆堆芯中裂变材料的数量。堆芯的致密性减少了所需结构材料的数量,因此可以使用昂贵、耐高温和耐腐蚀的材料。
目前卢旺达发电装机容量为332.6 MWe,其中大部分来自水电大坝,其余来自甲烷、太阳能和泥炭。2020年,俄罗斯同意为卢旺达建设核科学技术中心,其中包括1座研究堆和配套实验室。首批50名卢旺达学生目前正在俄罗斯攻读核相关学位。