四所英國大學獲得資金,合作研究確保國內核石墨供應及管理輻照石墨廢料庫存的解決方案。
石墨作為核反應堆堆芯慢化劑,能減緩核裂變釋放的中子速度以維持核鏈式反應。目前,除英國先進氣冷堆(AGR)和蘇聯設計的石墨慢化水冷RBMK反應堆外,多數商業運行動力反應堆用輕水或重水作慢化劑,不過高溫氣冷堆和熔鹽堆等先進反應堆設計采用石墨慢化劑。
此次獲得資助的項目匯集了曼徹斯特大學與牛津大學、普利茅斯大學和拉夫堡大學的專業知識。為期五年的ENLIGHT(先進模塊化反應堆石墨全生命周期方法)計劃,將開發關鍵技術,支持下一代核能技術部署,解決英國確保核能石墨可持續、主權供應及管理日益增長的輻照石墨廢料這兩個緊迫挑戰。
該項目獲英國研究與創新工程與物理科學研究委員會(EPSRC)、高等教育機構提供的820萬英鎊(1100萬美元)資助,以及行業合作伙伴約500萬英鎊捐款。合作伙伴稱,該研究、合作和技能發展計劃旨在確保英國在核能創新及先進反應堆技術和清潔能源創新領域的全球領先地位。
石墨約占反應堆建造成本三分之一,英國目前完全依賴進口。隨著現有AGR機組2028年退役,且有超10萬噸輻照石墨儲存,ENLIGHT將率先采用新方法,回收舊材料并生產適用于未來先進模塊化反應堆(AMR)的新型可持續高性能石墨。
ENLIGHT計劃重點關注三個工作領域:開發AMR部署中輻照石墨的凈化、回收和再利用工藝;設計能承受AMR環境極端條件的新型石墨材料;了解新材料在新型AMR條件下的表現以延長使用壽命。項目合作伙伴表示,這些進步可為英國節省高達20億英鎊未來廢物管理成本,助力英國成為全球石墨研究和創新中心。
此外,ENLIGHT還將注重技能開發,擴大國家石墨研究社區,培養下一代石墨科學家和工程師。首席研究員、曼徹斯特大學核能石墨項目主任艾比·瓊斯稱,核能石墨對先進反應堆的安全性和效率至關重要,英國目前依賴海外供應商。ENLIGHT項目將為重建英國石墨供應鏈奠定基礎,開發可持續方案回收和再利用輻照石墨,將廢棄物轉化為資源,減少廢棄物、加強能源安全并支持英國實現凈零排放目標。