美國國防部增加「微核電」研發 X-energy 獲新合約

美國國防部加快了「微核電」的研發，微核電與近年常提到的SMR「小型模組反應爐」不同，微核電的尺寸與發電量更低，可以用卡車運送，並且隨插即用。 (圖/DoD)

美國國防部 (DOD)再次加註資金，以推動微型核反應爐(microreactor)的研發工作。新創企業X-energy公司獲得一份爲期一年的合約，以完善微反應爐的設計。該公司成爲第2個受到國防部肯定的微型核能設計公司。

電力雜誌(Power mag) 報導，2019年，美國國防授權法案中，有一項國防部(DOD)和能源部 (DOE)共同制定的小型機動式核電設備計劃，稱爲「貝利專案」(Project Pele)，求一種能夠產生 1~5百萬瓦時(MWe)電力的高溫氣冷型 (HTGR) 機動微反應爐，並且至少3年不需再添燃料。該競賽於 2021 年 3 月結束，最終由核燃料供應商BWXT先進科技公司(BWXT Advanced Technologies)的設計獲勝。

不過，9月13日，美國聯邦政府再開一個短期合約，給X-energy公司1749 萬美元的核技術開發資金，等於是第2張合約微型反應爐的製作合約。

貝利專案的官員-瓦克斯曼博士(Jeff Waksman,)說，擴增X-energy的合約，是在未來提供另一種微反應爐的選擇權。「核反應爐有着極佳的能量密度，是一種極具潛力的關鍵能源。開發兩種獨特的設計，在未來將有更廣泛的選擇。」

貝利專案原本的勝者，BWXT先進科技公司使用的是較傳統的「高含量低濃縮鈾」(HALEU fuel)，也就是比現有核電廠的3~5%鈾235濃度燃料，提高到5~20%的區間，在理論上，它的使用效率會比現行的反應爐來的好，而較小的反應爐尺寸，具有自然對流冷卻的效果，不需要人員額外控制。

而X-energy的設計則採用較獨特的高硬度鈾碳氧燃料(TRISO fuel )，每粒燃料爲小圓珠型，安裝在符合ISO 標準的反應爐中，這種石球式反應爐可以設計的更具靈活性、高壓氣體冷卻的安全性也足夠，絕對沒有福島事故的鋯水反應。 X-energy 在 2020 年透露，他們正在開發7百萬瓦時的X-Mobile 機動式核能發電系統，該系統將使用 X-energy 專有的 TRISO-X燃料。

此計劃與貝利專案無關，而且已獲得其他民間公司合作，顯然這是國防部突然授與他們合約的原因。

X-energy正在推動的是Xe-100 反應爐設計，此爲美國能源部先進反應爐示範計劃 (ARDP) 的一部分，該公司與陶氏化學(Dow)達成業界聯盟，計劃在德州西得裡夫特( Seadrift) 的陶氏材料基地，建造4座320百萬瓦時的Xe-100 先進核反應爐。

目前，陶氏化學和 X-energy 已向美國核管局提出施工許可申請，可能於 2026 年開始建造。與此同時，該公司已在2022 年 10 月，於橡樹嶺國家實驗室(ORNL)，建造 TRISO-X 燃料的製造廠，期望在2025 年進入商業投產。