Diez grandes logros para la energía nuclear en 2021

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Fuente: https://www.energy.gov/

El 2021 fue un GRAN año para la energía nuclear, ya que la nación continúa lidiando con la pandemia de COVID-19.

El uso de energía ha vuelto a aumentar y el apetito mundial por energías más limpias es más alto que nunca.

Se espera que la energía nuclear desempeñe un papel importante para ayudar a la transición de EE. UU. A una economía neta cero para 2050, y la administración Biden está invirtiendo miles de millones para que eso suceda.

https://linktr.ee/REMengineering

El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) gastó un récord de $ 1.3 mil millones para apoyar la investigación de energía nuclear en 2021 y está recibiendo miles de millones más a través de la Ley de Infraestructura Bipartidista para respaldar la flota actual de reactores de EE. UU. Y ayudar a implementar nuevos diseños de reactores avanzados dentro de la década.

Aquí están las 10 mayores victorias de la energía nuclear en 2021, preparando el escenario para lo que será uno de los momentos más transformadores de la historia para la industria.

1. INVERSIÓN EN LA FLOTA NUCLEAR ACTUAL

Planta de energía de Indian Point
Centro de energía de Indian Point. Entergy

La energía nuclear actualmente representa más de la mitad de la electricidad libre de carbono del país y el cierre prematuro de las plantas de energía nuclear existentes haría retroceder significativamente a los EE. UU. En el cumplimiento de nuestros objetivos de descarbonización. Es por eso que la Legislación de Infraestructura Bipartidista incluye $ 6 mil millones para establecer un nuevo programa de Crédito Nuclear Civil para ayudar a mantener la flota de reactores existente en el país operando de manera segura el mayor tiempo técnicamente posible. A través del nuevo programa, los propietarios u operadores de reactores comerciales de EE. UU. Pueden solicitar la certificación y ofertar de manera competitiva por créditos para ayudar a respaldar sus operaciones continuas, evitar la jubilación prematura debido a dificultades financieras y preservar miles de empleos de energía limpia bien pagados en todo el país.

2. DEMOSTRACIONES AVANZADAS DE REACTORES

Representaciones de plantas de energía de demostración ARDP
Renders de las centrales eléctricas de reactores avanzados TerraPower y X-energy. TerraPower / X-energy

Estados Unidos avanza con proyectos avanzados de demostración nuclear que ampliarán el acceso a energía limpia y brindarán nuevas oportunidades laborales en dos estados occidentales.

X-energy planea ubicar su planta de energía de reactor Xe-100 de 4 unidades en el sitio de Hanford cerca de Richland, WA, mientras que TerraPower aprovechará la infraestructura existente y la fuerza laboral en una instalación de carbón en retiro en Kemmerer, WY para construir su reactor de Natrium. Ambos proyectos se encuentran en un cronograma acelerado para demostrar sus conceptos para 2028 y el Proyecto de Ley Bipartidista de Infraestructura incluye $ 2.5 mil millones para apoyar la demostración de ambos diseños, que se llevarán a cabo bajo la Oficina de Demostraciones de Energía Limpia recientemente establecida en el DOE.

3. ALIMENTANDO FUTUROS REACTORES

Torta amarilla de uranio

El DOE anunció recientemente planes para establecer un programa de disponibilidad de uranio enriquecido bajo de alto análisis (HALEU) para abordar directamente una necesidad urgente de combustible de la industria nuclear de EE. UU. Los reactores de demostración del DOE requerirán casi 40 toneladas métricas de HALEU para 2030 y el Instituto de Energía Nuclear estima que se necesitarán casi 3000 toneladas métricas de HALEU para 2035 para respaldar la demostración y el despliegue comercial de reactores avanzados. El combustible HALEU es requerido por la mayoría de los reactores avanzados en desarrollo en los Estados Unidos y actualmente no está disponible a escala comercial a través de proveedores nacionales. El DOE ahora está buscando comentarios para ayudar a desarrollar el programa que podría comenzar en 2022, a la espera de las asignaciones del Congreso.

4. REINICIO DEL PROGRAMA DE UBICACIÓN BASADO EN CONSENTIMIENTO

Barriles secos de combustible nuclear gastado

El DOE está buscando comentarios sobre el uso de un proceso de ubicación basado en el consentimiento para identificar sitios para almacenar el combustible nuclear gastado de la nación. El DOE utilizará los comentarios del público para desarrollar la estrategia general de gestión de desechos del Departamento y hacer que las comunidades y las personas sean centrales en el proceso de identificación de posibles sitios de almacenamiento provisional federal en todo el país. El DOE planea actualizar su enfoque de ubicación basado en el consentimiento y emitir una oportunidad de financiamiento en 2022.

5. PRIMER CONJUNTO COMPLETO DE COMBUSTIBLE TOLERANTE A ACCIDENTES INSTALADO EN UN REACTOR DE EE. UU.

Conjunto de combustible tolerante a accidentes Framatome
Framatome

El primer conjunto de combustible completo tolerante a accidentes de Framatome se instaló recientemente en la planta de energía nuclear de Calvert Cliffs en Maryland. El conjunto de combustible es el primero de su tipo en la industria que se inserta en un reactor comercial y se desarrolló a través del Programa de combustible tolerante a accidentes del DOE. Se espera que el nuevo prototipo de combustible reduzca la corrosión y la producción de hidrógeno en condiciones de alta temperatura y operará en el reactor durante los próximos cuatro a seis años mientras el equipo monitorea su desempeño con inspecciones de rutina.

6. PRIMEROS SOPORTES DE SEGURIDAD IMPRESOS EN 3D EN FUNCIONAMIENTO

Sujetadores de canal fabricados de forma aditiva
Sujetadores de canal impresos en 3D para el conjunto de combustible del reactor de agua hirviendo de Framatome.  Framatome

Tennessee Valley Authority (TVA) instaló cuatro soportes de ensamblaje de combustible impresos en 3D este año en su planta de energía nuclear Browns Ferry en Alabama. Los soportes se fabricaron de forma aditiva en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge mediante un proceso de microsoldadura. El laboratorio también proporcionó a TVA y al proveedor de combustible de la empresa, Framatome, los datos digitales capturados durante el proceso de fabricación que se pueden utilizar para certificar la calidad de los soportes. Los sujetadores de canal son los primeros componentes impresos en 3D relacionados con la seguridad que se hayan colocado en un reactor comercial.

7. EXELON MODERNIZARÁ LA SALA DE CONTROL DE LA ESTACIÓN GENERADORA DE LIMERICK

Sala de control digital
Concepto mejorado de sala de control digital. Exelon

El DOE se ha asociado con Exelon Nuclear para completar la primera actualización del sistema de seguridad completamente digital de la industria en la estación generadora de Limerick en Pensilvania. Durante los próximos cinco años, el proyecto de costo compartido de $ 92 millones permitirá la automatización, reducirá las interrupciones del sistema y mejorará el rendimiento de la planta. Los resultados de este esfuerzo se pueden aplicar a otros reactores de agua hirviendo de EE. UU. En funcionamiento, que constituyen alrededor de un tercio de la flota nuclear existente en el país.

8. DEMOSTRACIÓN DE UNA PRODUCCIÓN LIMPIA DE HIDRÓGENO

Central Generadora Palo Verde
Central Generadora Palo Verde. APS

El DOE está explorando la producción de hidrógeno limpio en la estación generadora Palo Verde en Phoenix, AZ, la planta de energía más grande de los Estados Unidos. El proyecto de demostración de más de $ 80 millones , liderado por PNW Hydrogen, producirá seis toneladas de hidrógeno almacenado que se pueden usar para producir aproximadamente 200 MWh de electricidad en momentos de alta demanda o para fabricar productos químicos y otros combustibles. El proyecto respalda el objetivo de Hydrogen Shot del Departamento de reducir el costo del hidrógeno a $ 1 por 1 kilogramo en una década, y es uno de los cuatro proyectos de demostración de hidrógeno que se llevarán a cabo en plantas de energía nuclear comerciales en todo el país.

9. APOYANDO A LA LUNA EN MARTE

Poder de superficie de fisión

El Departamento apoyó varios compromisos con socios de la industria bajo la iniciativa Moon to Mars de la NASA para desarrollar y demostrar tecnologías en la superficie lunar que ayudarán a preparar a los astronautas para futuras misiones en Marte. El DOE y la NASA otorgaron aproximadamente $ 15 millones a tres equipos para desarrollar aún más los conceptos del sistema de propulsión térmica nuclear; otorgó $ 3 millones a AeroJet / Rocketdyne para la fase inicial para desarrollar sistemas de energía de radioisótopos dinámicos (RPS) más eficientes; y está buscando propuestas sobre conceptos de diseño para demostrar un reactor de energía nuclear para la superficie lunar.

Las agencias federales también aumentaron la producción de plutonio tanto en el Reactor de Prueba Avanzado (ATR) en el Laboratorio Nacional de Idaho como en el Reactor de Isótopos de Alto Flujo en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, lo que permite una mayor flexibilidad en el aprovechamiento de la tecnología RPS en futuras misiones espaciales. ATR se encuentra actualmente en una importante revisión en INL para ayudar a respaldar el trabajo futuro de I + D en energía nuclear. El reactor de prueba más grande del mundo debería completar su sexto cambio de núcleo interno en febrero de 2022.

10. FORTALECIMIENTO DE LAS ASOCIACIONES INTERNACIONALES

Planta de energía NuScale
Representación de la planta de energía NuScale Power. Energía NuScale

Finalmente, la secretaria de Energía, Jennifer M. Granholm, destacó varias asociaciones internacionales de energía nuclear en 2021, incluido un acuerdo comercial entre NuScale Power y Nuclearelectrica durante la conferencia sobre cambio climático COP 26 en noviembre. El nuevo acuerdo trabajará hacia el despliegue de una pequeña planta de reactor modular NuScale en una instalación de carbón que se retira en Rumania a partir de 2027-2028.

El secretario también asistió a la Conferencia de la Asociación para la Energía Transatlántica y la Cooperación Climática en Polonia para arrojar luz sobre la cooperación de 30 años de Estados Unidos con Polonia para  ayudar a desarrollar su programa nuclear civil y otras oportunidades para implementar tecnologías de energía limpia de Estados Unidos en la región.

La secretaria Granholm también celebró su primera reunión bilateral oficial en persona con el director general del Organismo Internacional de Energía Atómica, Rafael Grossi, en Viena, Austria, para promover conjuntamente la Conferencia Ministerial de Energía Nuclear del OIEA de 2022, que se celebrará en Washington, DC el próximo otoño.

Explore todos los éxitos de la energía nuclear en 2021 y obtenga más información sobre el trabajo de la Oficina de Energía Nuclear para respaldar la flota existente, permitir el despliegue de reactores avanzados y desarrollar soluciones para administrar el combustible nuclear gastado de la nación.

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