เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะเพียงพอที่จะเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมพลังงานทั่วโลก และทำให้เทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์แบบเดิมล้าสมัยหรือไม่
บริษัทเทคโนโลยีนิวเคลียร์ของอเมริกาชื่อ AMPERA เพิ่งมาถึงหลักชัยสำคัญเมื่อประสบความสำเร็จในการผลิตโมดูลเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์โลหะ 3 มิติ นี่เป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาระบบไฟฟ้านิวเคลียร์ทอเรียมระบบแรกที่ผลิตทั้งหมดในโรงงาน ขนส่งเป็นชิ้นเดียวและติดตั้งอย่างรวดเร็ว ณ สถานที่ใช้งาน
แตกต่างจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิมที่ต้องสร้างเป็นเวลาหลายปีในสถานที่ก่อสร้าง การออกแบบของ AMPERA มุ่งเป้าไปที่รูปแบบการผลิตจำนวนมากที่คล้ายกับอุตสาหกรรมรถยนต์หรือการบิน สิ่งนี้สามารถลดเวลาการดำเนินงาน ต้นทุนการก่อสร้าง และปรับปรุงคุณภาพได้อย่างมากด้วยกระบวนการผลิตที่ได้มาตรฐาน
คุณสมบัติพิเศษของระบบคือใช้เชื้อเพลิงทอเรียมแทนยูเรเนียม ผู้เชี่ยวชาญหลายคนมองว่าทอเรียมมีทรัพยากรอุดมสมบูรณ์มากกว่า ผลิตกากกัมมันตภาพรังสีอายุยืนน้อยกว่า และมีศักยภาพในการปรับปรุงความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์หากประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์
AMPERA กล่าวว่าโมดูลที่สร้างขึ้นใหม่ยังทำหน้าที่เป็นแกนเครื่องปฏิกรณ์และภาชนะรับความดันอีกด้วย การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติช่วยลดจำนวนรอยเชื่อม ปรับรูปร่างโครงสร้างให้เหมาะสม และลดขั้นตอนการผลิตลงอย่างมากเมื่อเทียบกับวิธีการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม
จุดที่น่าสังเกตอีกประการหนึ่งคือการออกแบบในทิศทางที่ต่ำกว่าเกณฑ์วิกฤต ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาฟิชชันไม่สามารถดำรงอยู่ได้เองหากไม่มีแหล่งกำเนิดนิวตรอนภายนอก ซึ่งเป็นการเพิ่มระดับความปลอดภัยเพิ่มเติมให้กับระบบ นอกจากนี้ โครงสร้างโซลิดสเตตยังช่วยให้การทำงานและการบำรุงรักษาง่ายขึ้นอีกด้วย
ตารางเปรียบเทียบเทคโนโลยี
เกณฑ์ AMPERA เตาทอเรียม เตายูเรเนียมแบบดั้งเดิม
เชื้อเพลิงทอเรียมยูเรเนียม
วิธีการผลิต การพิมพ์โลหะ 3 มิติในโรงงาน การตัดเฉือนและการประกอบที่ไซต์ก่อสร้าง
แบบฟอร์มการปรับใช้ โมดูลการผลิตจำนวนมาก สร้างแต่ละโครงการ
การออกแบบแบบ Subcritical ปฏิกิริยาแบบพึ่งพาตนเองได้อย่างมาก
วัตถุประสงค์ ลดต้นทุนและเวลาในการก่อสร้าง เทคโนโลยีนี้แพร่หลายในเชิงพาณิชย์
ประโยชน์ที่คาดหวังจากเทคโนโลยีใหม่
หมวดหมู่ค่า
ลดระยะเวลาการผลิตให้สูง
มาตรฐานคุณภาพสูง
ลดจำนวนส่วนประกอบ ใช่
ความสามารถในการขยายการผลิตสูง
ศักยภาพในการลดต้นทุนที่คาดหวัง
อย่างไรก็ตามอย่างไรก็ตาม โครงการนี้ยังมีขั้นตอนอีกมากที่ต้องดำเนินการก่อนที่จะดำเนินการเชิงพาณิชย์ เครื่องปฏิกรณ์ต้องผ่านการทดสอบหลายชุดเกี่ยวกับวัสดุ ความทนทาน ทนความร้อน การรับรองความปลอดภัย และได้รับอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแล นี่เป็นกระบวนการที่อาจใช้เวลาหลายปี
หากประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีของ AMPERA สามารถสร้างจุดเปลี่ยนสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่ต้องการแหล่งพลังงานที่มั่นคง แต่ไม่มีเงื่อนไขเพียงพอที่จะสร้างโรงงานขนาดใหญ่ การผสมผสานพลังงานทอเรียมเข้ากับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติยังเปิดช่องทางใหม่สำหรับการผลิตเครื่องปฏิกรณ์แบบโมดูลาร์ยุคถัดไป ซึ่งความเร็วของการใช้งานและความสามารถในการผลิตจำนวนมากจะกลายเป็นข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่สำคัญ
#ทอเรียม #AMPERA #พลังงานนิวเคลียร์ #พลังงานนิวเคลียร์ #เครื่องปฏิกรณ์ #การพิมพ์ 3 มิติ #พลังงานสะอาด #เทคโนโลยี #SMR #วิทยาศาสตร์ #นวัตกรรม #ข่าวเทคโนโลยี
