Die chinesische Atomaufsichtsbehörde für nukleare Sicherheit hat eine Betriebsgenehmigung für Chinas ersten Thorium-Reaktor erteilt. Dies ist ein bedeutender Meilenstein in der Entwicklung fortschrittlicher Atomtechnologien. Der Reaktor, ein zweimegawattstarker Thorium-Molten-Salt-Reaktor (MSR) mit flüssigem Brennstoff, befindet sich in der Stadt Wuwei in der Wüste Gobi in der Provinz Gansu. Er wird vom Shanghai Institute of Applied Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften betrieben (scmp: 15.06.23).
Innovative Atomtechnologie: China erteilt Betriebsgenehmigung für Thorium-Reaktor
Die Betriebsgenehmigung, welche die Nationale Nuklearsicherheitsverwaltung am 7. Juni ausgestellt hat, erlaubt dem Shanghai Institute den Betrieb des Reaktors für 10 Jahre. Allerdings muss der Reaktor zunächst einen Testbetrieb durchführen. Die Genehmigung legt fest, dass das Shanghai Institute für die Sicherheit des Reaktors verantwortlich ist.
Bild: Oak Ridge National Laboratory, Public domain, via Wikimedia Commons
Thorium-MSRs sind eine Art fortschrittlicher Atomtechnologie, bei der flüssige Brennstoffe, in der Regel geschmolzene Salze, sowohl als Brennstoff als auch als Kühlmittel zur Anwendung kommen (Blackout-News: 18.09.21). Sie bieten mehrere potenzielle Vorteile gegenüber herkömmlichen Uranreaktoren, einschließlich erhöhter Sicherheit, reduzierter Abfallmenge und verbesserter Brennstoffeffizienz. Thorium ist im Vergleich zu Uran auch eine häufigere Ressource, und China verfügt über bedeutende Thoriumvorkommen.
Experten der chinesischen Atomindustrie, mit den Medien zu sprechen, betonten, dass der Reaktor ein bedeutender Fortschritt für Chinas Nuklearsektor sei. Sie sagten, dies zeige den Fortschritt des Landes bei der Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Atomtechnologien. Damit positioniere sich China als potenzieller Vorreiter in der Thorium-Reaktortechnologie.
Chinesisches Institut startet Modulprojekt zur Weiterentwicklung und Überwindung technischer Herausforderungen
Laut Informationen auf der Website des Instituts hat das Shanghai Institute zudem ein Folgeprojekt gestartet. Dabei handelt es sich um eine kleine modulare Forschungseinrichtung für Thorium-Molten-Salt-Reaktoren am selben Standort in der Wüste. Ziel ist es, die Technologie weiterzuentwickeln und technische Herausforderungen zu bewältigen. Das Institut betont, dass kleine modulare Reaktoren mehrere Vorteile bieten, darunter Flexibilität, verbesserte Sicherheitsmerkmale und Kosteneffizienz.
Die weitreichende Nutzung der Thorium-Reaktortechnologie hat das Potenzial, Chinas globale Wettbewerbsfähigkeit im Energiesektor zu steigern. Dies könnte die Energieversorgung des Landes stärken, China als Vorreiter in fortschrittlichen Atomtechnologien positionieren und zur Umweltschonung beitragen. Allerdings sind laut Branchenexperten noch eine Reihe von technischen, regulatorischen und wirtschaftlichen Herausforderungen zu überwinden, um die Reaktoren erfolgreich im großen Maßstab einzusetzen. Frühere Versuche sind gescheitert.
Für die Bauzeit des Reaktors waren ursprünglich sechs Jahre geplant. Aber Wissenschaftler und Ingenieure konnten die Arbeiten in etwa drei Jahren abschließen. Der Fortschritt verlief wesentlich reibungsloser als erwartet. Es dauerte mehr als zwei Jahre, bis die Umweltbehörden bestätigten, dass die Anlage den höchsten Sicherheitsstandards entsprach.
Entscheidende Tests und gigantische Energiequelle: Chinas Durchbruch mit Thorium-MSR-Reaktor
Laut der in der Betriebsgenehmigung angegebenen Informationen wird der Thorium-MSR nach dem ersten Brennstoffeinsatz Testbetrieb durchlaufen. Der Test beinhaltet die erste Annäherung an die kritische Masse, den Punkt, an dem die nukleare Reaktionvon selbst abläuft. Dies ist ein entscheidender Schritt im Startprozess des Reaktors und erfordert sorgfältig kontrollierte Bedingungen, um einen sicheren Fortschritt in einen selbsttragenden Zustand zu gewährleisten.
Ein weiterer Test beinhaltet das absichtliche Abschalten des Reaktors oder die Reduzierung seiner Leistung auf unter 90 Prozent der maximalen Kapazität. Es ist wichtig, diesen Prozess kontrollieren zu können, um sicherzustellen, dass der Reaktor innerhalb sicherer Grenzen arbeitet. Gemäß der Genehmigung muss innerhalb von zwei Monaten nach Abschluss aller in dem Testplan festgelegten Experimente ein Testbericht an die Nationale Nuklearsicherheitsverwaltung übermittelt werden.
China wird angenommen, über eine der größten Thoriumvorkommen der Welt zu verfügen. Die genaue Größe dieser Vorkommen ist nicht öffentlich bekannt. Experten schätzen aber, sie ausreicht, um den gesamten Energiebedarf des Landes für mehr als 20.000 Jahre zu decken.
Revolutionäre Standortflexibilität: China plant Ausweitung der Thorium-MSR-Reaktoren in Binnenstädte
Die Fülle dieser Ressource macht sie für China attraktiv. Wenn sich die Molten-Salt-Reaktoren als erfolgreich und tragfähig für den kommerziellen Einsatz erweisen, könnten sie dazu beitragen, die nukleare Energieversorgung Chinas in die Binnenstädte auszuweiten.
Ein Vorteil von Thorium-MSRs liegt in ihrer Standortflexibilität. Die Verwendung von geschmolzenen Salzen sowohl als Brennstoff als auch als Kühlmittel ermöglicht einen effizienteren Wärmetransfer und beseitigt möglicherweise den Bedarf an großen Wassermengen, was in Gebieten mit begrenzten Wasserressourcen ein bedeutender Vorteil ist.
Durch den Einsatz von Thorium-MSRs könnte China potenziell Kernkraftwerke in Städten weitab von Küstengebieten errichten. Dies könnte dazu beitragen, die Energiemischung des Landes zu diversifizieren, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den wachsenden Energiebedarf der Binnenregionen zu decken.
Revolutionäre Kostenreduzierung: China setzt auf kleine, modulare Thorium-Reaktoren zur Energiewende
Obwohl China Fortschritte bei der Entwicklung und Implementierung der Thorium-MSR-Technologie gemacht hat, haben mehrere Atomexperten darauf hingewiesen, dass dies nicht zwangsläufig bedeutet, dass alle technologischen Herausforderungen überwunden sind. Die Entwicklung und der Einsatz neuer Atomtechnologien, einschließlich Thorium-MSRs, können kostspielig sein. Die Einführung des Projekts für kleine modulare Thorium-Molten-Salt-Reaktoren des Shanghai Institute deutet darauf hin, dass China daran interessiert ist, die Kosten für diese Technologie weiter zu senken.
Diese Reaktoren werden typischerweise in einer Fabrik gebaut und dann zum Installationsort transportiert. Sie können in vielen Umgebungen installiert werden, einschließlich abgelegener oder netzunabhängiger Gebiete. Ihre kleinere Größe ermöglicht eine einfachere Skalierbarkeit, sodass die Kapazität schrittweise entsprechend dem Energiebedarf erhöht werden kann.
Dieser modulare Ansatz beim Bau und der Installation kann potenziell die Baukosten und Projektdauern reduzieren. Die Möglichkeit, Komponenten in einer Fabrikumgebung herzustellen und zum Installationsort zu transportieren, kann den Bauprozess optimieren und die Kosteneffizienz verbessern.
Berichten zufolge plant China, kleine Thorium-Reaktoren als Teil der Belt-and-Road-Initiative, dem globalen Infrastrukturplan Pekings, an andere Länder zu verkaufen. Diese Reaktoren können für Länder oder Regionen mit geringerem Energiebedarf oder begrenzter Netzinfrastruktur einen Einstieg in die Kernenergie bieten. Ihre geringere Kapazität und modulare Natur machen sie für diese Märkte zugänglicher und wirtschaftlich tragfähiger.
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