Minireaktoren - die Zukunft der Energieerzeugung?

1. offizieller Beitrag

    Angeblich soll es schon Minireaktoren geben zur Stromerzeugung fuer Doerfer oder grosse Haushalte ab 10KW Leistung


    Diese Minreaktoren haben selbstregulierende Systeme und kaum bewegte Teile


    Groesse ab einem Kleinbus


    Die Gefahr einer Kernschmelze besteht angeblich nicht


    Stimmt das oder sind das Fiktionen?


    Da faellt mir Radiant ein, Westinghouse, Hitachi, Toshiba, Rolls Royce und auch der deutsche Kugelhaufenreaktor als Bauprinzip


    Nicht jeder hat Platz fuer Solarmodule und Energieunabhaengigkeit ist anzustreben gerne aus nuklearem Abf


    Wer weiss welche kleinen Systeme funktionier
    Vielleicht koennen wir hier etwas Brainstorming betreiben was moeglich ist und so moegliche Minikraftwerke skizzieren


    Hier sind einige kluge Koepfe versammelt warum nicht?


    Verweise zu den entsprechenden Ingenieurforen oder Bauplaene werden gerne gesehen


    :thumbup:

    Was ist "Mini"?


    Rolls-Royce will bis 2029 Mini-Kernkraftwerke ausliefern. ... mit Umzäunung lediglich 1,5 Hektaren gross


    Sicher, klein und billig – China baut den ersten Thorium-Reaktor ... 3 Meter hoch und 2,50 Meter ... Das sind allerdings die Maße des reinen Reaktors. Um Strom zu erzeugen, muss er an Turbinen und ans Stromnetz angeschlossen werden. ... das Thorium wird in 600 Grad heißem, flüssigen Fluoridsalz gelöst. Dieses Salz zirkuliert in dem Reaktor, ... Das Konzept ist alt. Schon 1946 arbeiteten IUS-Wissenschaftler daran, ..., gelang es nie, die technischen Probleme, die das aggressive heiße Flüssigsalz mit sich bringt, zu bändigen. Und noch ist unklar, welche Lösung die chinesischen Wissenschaftler gefunden haben, damit das Salz nicht die Anlage zerfrisst.


    Zitat von KROESUS

    Nicht jeder hat Platz fuer Solarmodule

    sind aber leichter zu handhaben als so ne heiße Fluoridsatzsuppe!

    • Offizieller Beitrag

    Gibt es nicht auch NaCl-Reaktoren, mit flüssigem NaCl?


    Das ist jedoch auch chemisch ziemlich aggressiv - in Salzbrand-Keramiköfen, wo es eine Glasur auf den eingesetzten Stücken erzeugt, verflüssigt es bei der Ofentemperatur von etwa 1200° C natürlich auch die Löcher im Ofenmantel, durch die es eingeworfen wird! einmal einen Ofen "salzen" - und er ist ziemlich defekt und für nichts anderes mehr zu gebrauchen!


    NaF( Natrium-Fluorid) dürfte noch aggressiver sein...allerdings sollte der Schmelzpunkt tiefer sein, was es weniger aggressiv macht.


    LF


    PS: Die Flüssigsalz-Reaktortypen (wenige gebaut, viele als Blueprint) sind sehr komplex und bieten viele Probleme, deren Lösung noch Jahrzehnt in Anspruch nehmen könnte.

    • Offizieller Beitrag

    Ich wollte nur auf die chemische Aggressivität flüssiger Halogensalze hinweisen.


    Dual-Fluid ist einer von mehreren Typen...


    Sie arbeiten mit Speziallegierungen, selbstverständlich.


    Ich vermute, man wird in naher Zukunft bewährte Reaktortypen in grosser Zahl verwenden müssen, da ja die Zeit eher drängt, um die viel zu vielen thermischen Kraftwerke, die noch betrieben werden, zu ersetzen....

    also wenn ich das System von Radiant mit Triso Fuel richtig verstehe ist Triso viele kleine mohnsamengrosse Kuegelchen aus beschichtetem angereichertem Uran. Die Beschichtung verhindert eine Schmelzung
    Diese Kuegelchen werden zu Golfbaellen zusammengepackt und je nach Bedarf auseinandergerollt so wie beim deutschen Kugelhaufenreaktor in den 80igern
    Die Waerme wird mit Luft abgeleitet, die heisse Luft betreibt eine Turbine
    So habe ich das anhand der Plaene zusammengereimt falls es nicht stimmt bitte korrigieren
    Das System kann angeblich nicht ueberhitzen und passt in einen Seecontainer


    Die Nasa will aber ein noch kleineres System um auf der Rueckseite des Mondes Energie zu haben:
    "NASA wants to put a nuclear power plant on the moon by 2030 — and you can help | Live Science" https://www.livescience.com/am…n-nuclear-fission-reactor


    Also grob 4 Meter lang und 5 Meter Durchmesser um es in einer Rakete hochzuschicken und nicht schwerer als 5000kilogramm und 40kw leistung


    Wie kann das gehen?


    Waere auch fuer uns auf der Erde gut


    Die Nasa war auch einer der ersten Kaeufer der von Siemens entwickelten monokristallinen Solarmodule die immer noch Strom machen und das seit 1965

    das Radiantsysten ist wahrscheinlich das Prinzip des Kugelhaufenreaktors also Kugeln die immer nachfallen und die Waerme an Helium abgeben dass ueber einen Waermetauscher Turbine betreibt


    Weiss einer warum die Reaktion stoppt wenn das Helium aus welchem Grund auch immer nicht mehr da ist ???


    https://images.app.goo.gl/HbSu9FiNZZSAXpzu6


    Auf diese Weise kann man anscheinend auf das schwere geschmolzene Salz als Kuehlmittel verzichten?

    Zitat von KROESUS

    Weiss einer warum die Reaktion stoppt wenn das Helium aus welchem Grund auch immer nicht mehr da ist ???

    Das ist nicht der Fall. Nicht das Helium (bzw. das nicht Vorhandensein des Heliums) ist der Grund für die höhere "Sicherheit", sondern eben der Aufbau des TRISO an sich. Der Reaktor kann trotzdem überhitzen!


    Ist hier ganz gut beschrieben:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fuel#TRISO_fuel


    Das Helium dient nur als Kühlmittel im Hochtemperaturreaktor.
    Siehe auch hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Hochtemperaturreaktor
    (Die wiki-Seite ist generell eine gut verständliche Zusammenfassung zu dem Thema)

    brauchen wir ernsthaft NOCH einen thread? steht doch alles im uran thread. @Edel Man wäre es möglich das zusammenzulegen?


    Zitat von KROESUS

    Angeblich soll es schon Minireaktoren geben zur Stromerzeugung fuer Doerfer oder grosse Haushalte ab 10KW Leistung

    was du meinst ist eventuell das 2015 ins leben gerufene nasa kilopower projekt.
    https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/kilopower


    ansonsten gibt es die unterscheidung:
    Uran -- Märkte und Informationen


    [Blockierte Grafik: https://www.goldseiten-forum.com/attachment/160019-feu309cwqa4epyu-png/]


    keiner wird für dörfer oder häuser einen 10kw reactor .... das ist völliger unsinn.


    bg bh

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    Also im Uran Thread wird imo über Bohrlöcher und die betreibenden Firmen gesprochen, so ein Thread über fertige Technik ist für mich schon interessant. Wenn es keine Resonanz bekommt, auch gut - Untergang

    Schlaft nicht, während die Ordner der Welt geschäftig sind. Seid mißtrauisch gegen ihre Macht, seid Sand, nicht Öl im Getriebe der Welt!
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    Zitat von Salorius II

    Also im Uran Thread wird imo über Bohrlöcher und die betreibenden Firmen gesprochen

    den thread den du beschreibst, ist dieser:
    Uranaktien: Minen, Explorer, Produzenten, Anwender




    ich meine:


    Uran -- Märkte und Informationen




    in diesem wurde mitunter ebenfalls über reactor technik geschrieben!


    bg bh

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    • Offizieller Beitrag

    Einverstanden, bh, es gibt keinesfalls zu wenige Themen im Forum und der grösste Teil versinkt bei mangelndem Interesse in den Tiefen der Datenspeicher. Also keine Sorge...


    "Mini"-Reaktoren, wohl besser "Kleinreaktoren", sind aber schon etwas neues und interessantes, mal von Schiffs-Reaktoren abgesehen, die es schon länger im militärischen Bereich gibt.


    Ein Thema dafür scheint mir in Ordnung. Das Problem sehe ich eher bei der hohen Komplexität des Themas und fehlender Fachkompetenz wohl der meisten Leute hier...


    LF

    Volle Zustimmung, das regelt die darwinistische Auslese. Leichter Einspruch bei möglicher „fehlender Fachkompetenz“. Hier wundert man sich, über wieviel Spezialwissen die Schwarmintelligenz verfügt [smilie_blume]

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    na dann macht mal, wunder mich nach wie vor warum es nun einen weiteren thread nötig hat, selbige themen inklusive brennstoff und brennstoff verarbeitet/hersteller wurden bereits diskutiert ohne eigenen thread.


    gruß bh

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    Zitat von Blue Horseshoe

    brauchen wir ernsthaft NOCH einen thread? steht doch alles im uran thread. @Edel Man wäre es möglich das zusammenzulegen?

    Ich denke es ist schon sinnvoll, Diskussionen um URAN als ROHSTOFF/ggfs. zur Förderung desselben, zu Angebot und Nachfrage (die ja zu 99,x % von AKWs mit alten Technologien kommt), usw. von einer Diskussion NEUER TECHNOLOGIEN, die vielleicht in den 2040er oder 2050er Jahren Nachfrage erzeugen könnten, zu trennen


    zumal es zu NEUEN AKW-Technologien vielleicht alle paar Monate mal Neuigkeiten geben könnte ... das ginge in einem Uran-Gesamt-Thread unter ...

    Zitat von skeptisch4ever

    Ich denke es ist schon sinnvoll, Diskussionen um URAN als ROHSTOFF/ggfs. zur Förderung desselben, zu Angebot und Nachfrage (die ja zu 99,x % von AKWs mit alten Technologien kommt)

    hmmm... was ist für dich alt. was ist mit den bauten der gen. 3/3+ die letzten ca 10-15 jahre? 99,x % der nachfrage?? na wenn du meinst das deine zahlen so stimmen...


    kleinst-übersicht über gen IV


    https://world-nuclear.org/info…-iv-nuclear-reactors.aspx


    der shidaowan ftgr wird zum jahresende mit dem grid verbunden
    http://global.chinadaily.com.c…4101a310efa1bd66a843.html



    hier eine veröffentlichung office of nuclear energy : 5 advanced reactor designs to watch in 2030
    https://www.energy.gov/ne/arti…eactor-designs-watch-2030


    der brest-od-300 ist in bau(mnup brennstoff)
    https://www.riatomsk.ru/articl…ially-started-on-tuesday/



    Hydrometallurgical and combined technologies fast reactor MNUP and MOX UNF reprocessing

    Abstract
    Russian Federation is developing the key technologies for closed nuclear fuel cycle with FR used mixed uranium-plutonium nitride or oxide (MOX) fuel within the framework of the project "Proryv". This is a new integrated comprehensive product for nuclear power, which provides in the future
    - no accumulation of spent nuclear fuel;
    - radioactive waste management based on the principles of radiation-equivalent disposal;
    - technological support for the non-proliferation treaty;
    - competitiveness with other large-scale power technologies.
    https://iopscience.iop.org/art…8/1742-6596/1475/1/012021


    gruß
    bh

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    2 Mal editiert, zuletzt von Blue Horseshoe ()

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    Zitat von Blue Horseshoe

    hmmm... was ist für dich alt. was ist mit den bauten der gen. 3/3+ die letzten ca 10-15 jahre?

    "alte Technologie" ist für mich ALLES an Siede- und Druckwasserreaktoren, was


    - aufwendige Sicherheits- und Schutzmaßnahmen erfordert


    - und deshalb nur als Großkraftwerk wirtschaftlich zu betreiben ist,


    - sowie (angereichertes) Uran als Brennstoff benötigt


    - und über Jahrzehntausende strahlenden Atommüll erzeugt


    so wie im Pkw-Bereich ein Opel Kadett aus den 1960er Jahren und ein zu 90 % mit Benzin gefahrener Feigenblatt-Hybrid mit frischer 2021er Modellpflege im Blick auf den Öl-Markt gleichermaßen "alte" Otto-/Diesel-Verbrenner-Technologie ist!


    grundlegend NEU wären:


    - Reaktoren, die alternative Spaltstoffe verwerten (Thorium, den Abfall der "konventionellen" Reaktoren)


    - "kompakte" AKWs wie das AKW-Schiff von Rosatom (mit 32 MW netto-Stromerzeugung)


    - inhärent sichere Reaktorkonzepte (ohne GAU-Risiko)

    Ironie, Sarkasmus und Zynismus werden nicht extra gekennzeichnet und sind selbst zu erkennen

    Einmal editiert, zuletzt von skeptisch4ever () aus folgendem Grund: Tippfehler korrigiert

    Zitat von skeptisch4ever

    "alte Technologie" ist für mich ALLES an Siede- und Druckwasserreaktoren, was


    Zitat von skeptisch4ever

    grundlegend NEU wären:


    - Reaktoren, die alternative Spaltstoffe verwerten (Thorium, den Abfall der "konventionellen" Reaktoren)


    - "kompakte" AKWs wie das AKW-Schiff von Rosatom (mit 32 kW netto-Stromerzeugung)

    da wiedersprichst du dir selber, im "akw-schiff"akademik lomonossow sind so weit ich weiß klt reaktoren verbaut.
    das sind die selben die ua. in der taimyr klasse(eisbrecher) zum einsatz kommen
    dieses design sollte auf dem design des ok-900 aufbauen und ist damit ein druckwasserreaktor.
    der einzige vorteil dürfte bei dem klt40s sein das leu als brennstoff konzipiert wurde.


    da es allerdings schon eine weile her ist seit ich mich damit beschäftigt habe, keine garantie auf vollständigkeit.


    bg bh


    ps. noch zur "leistung"- auf der akademik lomonossow sollten ZWEI KLT-40S in zwei seperaten reaktorblöcken verbaut sein, mit JE einer nettoleistung von 32 MW! - mit einer thermische leistung von 300MW( ua. fernwärmenutzung)

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    Einmal editiert, zuletzt von Blue Horseshoe ()

    Zitat von Blue Horseshoe

    da wiedersprichst du dir selber, im "akw-schiff"akademik lomonossow sind so weit ich weiß klt reaktoren verbaut.
    das sind die selben die ua. in der taimyr klasse(eisbrecher) zum einsatz kommen
    dieses design sollte auf dem design des ok-900 aufbauen und ist damit ein druckwasserreaktor.

    nein


    das Kriterium "nur als Großkraftwerk wirtschaftlich zu betreiben" ist bei einem "Klein"-AKW, das auf rund 4.000 m² Grundfläche auf einem Schiff bzw. Ponton betrieben werden kann, eben nicht erfüllt


    ich meine "neue Technologie" bzw. "alte Technologie" nicht aus Sicht des Reaktortechnikers, sondern aus Sicht der Anwendbarkeit und ggfs. der Rohstoff-Nachfrage (im Falle von Thorium-Reaktoren)

    • Offizieller Beitrag

    Ich hatte diese Lieblingsthema von mir schon gelegentlich angesprochen, und wenn die Suche hier gut wäre, hätte ich es sofort wieder gefunden...nun dauerte es ein bisschen.


    Link: ADS / ADR - sichere Atomtechnologie



    ADR steht für "Accelerator Driven Reactor". und wäre ein inhärent sicherer Reaktor.
    Es wäre eine Protonenkanone, die energiereiche Protonen auf Ziele mit hohem Atomgewicht (irgend etwas, z.B. radioaktiven Abfall, oder Thorium) schiesst. Je nach Atomgewicht des Ziels verbraucht der Vorgang Energie zum Betreiben der Protonenkanone oder setzt Kernfissions-Energie frei. Eine Kettenreaktion kommt jedoch nicht zustande und schaltet man dem Protonengenerator den Strom ab, hört die Kernspaltung im Target auf.


    Es wäre sehr gut denkbar, dass bestehende AKW's genutzt werden könnten, indem sie umgebaut würden und nicht rückgebaut werden müssten.


    Die Möglichkeit, "Atommüll" zu entsorgen, wäre möglicherweise extrem willkommen und nützlich.


    Grüsse,
    Lucky


    PS: Der o.g. Faden ist u.a. auch ein Beispiel für die gelegentlich anzutreffende Disziplinlosigkeit von Forumsmitgliedern - ist sehr schnell entartet.

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