- US-Technologieunternehmen investieren in fortschrittliche Kernenergietechnologien, um den Energiebedarf der Künstlichen Intelligenz zu decken.
- Flüssigsalzreaktoren arbeiten bei hohen Temperaturen und in einer extremen inneren Umgebung.
- Thorizon verwendet ein modulares Design, um das Management von Flüssigsalzen zu vereinfachen.
- Die Forschungsergebnisse werden Thorizons Sicherheitszulassung und Geschäftsmodell unterstützen.
Große Technologieunternehmen in den USA investieren Milliarden von Dollar in fortschrittliche Kernenergietechnologien, um den steigenden Energiebedarf der Künstlichen Intelligenz zu decken. Gleichzeitig arbeiten europäische Wissenschaftler daran, die größten ingenieurtechnischen Herausforderungen dieser Technologie zu lösen: korrosive Flüssigsalze. Das niederländische Start-up Thorizon hat in Zusammenarbeit mit der Forschungsinstitution TNO ein experimentelles Materialprogramm gestartet. Ziel dieses Programms ist es, Metalle zu finden, die in der extremen Umgebung eines Flüssigsalzreaktors überleben, ohne zu versagen. Erste Tests haben in Petten und Amsterdam in den Niederlanden begonnen.
Vorteile und Herausforderungen von Flüssigsalzreaktoren
Die Nachfrage nach Flüssigsalzreaktoren wächst stetig, da diese Reaktoren bei annähernd Atmosphärendruck betrieben werden und passive Sicherheitsmechanismen nutzen, um auf Stromausfälle zu reagieren. Im Vergleich zu traditionellen kommerziellen Reaktoren in den USA können sie auch so konfiguriert werden, dass sie weniger langlebigen Abfall produzieren. Diese Eigenschaften machen Flüssigsalzreaktoren für Rechenzentren und die Schwerindustrie, die eine kontinuierliche Stromversorgung benötigen, sehr attraktiv. Allerdings ist die innere Umgebung äußerst rau, da flüssige Brennstoffe bei Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Fahrenheit betrieben werden, was im Laufe der Zeit die Strukturmetalle korrodiert und durch Strahlung geschwächt wird.
Thorizon plant, dieses Problem zu umgehen, anstatt es unbegrenzt zu bekämpfen. Standardreaktoren sind auf den Bau von dauerhaften Behältern angewiesen, die für einen nachhaltigen Betrieb über ein halbes Jahrhundert ausgelegt sind, während Thorizon einen modularen Ansatz verfolgt, bei dem Flüssigsalz in selbstversiegelten Kassetten eingeschlossen wird. Die Betreiber müssen nur alle fünf bis zehn Jahre alte Einheiten herausnehmen und neue Einheiten einsetzen. Kiki Lauwers, CEO von Thorizon, erklärt: „Unser Kassettendesign macht die Materialdegradation zu einer beherrschbaren ingenieurtechnischen Herausforderung.“ Sie weist darauf hin, dass die neuen Tests den Regulierungsbehörden und Betreibern harte Daten zur Lebensdauer der Kassetten liefern werden.
Innovatives Design von Thorizon
Lauwers fügte hinzu: „Dieses Programm wird unabhängige Beweise liefern, um das Design zu validieren und den Regulierungsbehörden und Betreibern Vertrauen in die Materialleistung und die Lebensdauer der Kassetten zu geben.“ Sicherheitsbehörden verlangen strenge experimentelle Beweise, bevor sie fortschrittliche Reaktordesigns genehmigen. TNO wird Drucktests durchführen, die Korrosionsraten simulieren und Ausfallpunkte verfolgen, um die Haltbarkeit dieser Legierungen im Laufe der Zeit zu demonstrieren. Tjark Tjin-A-Tsoi, CEO von TNO, erklärt: „Diese Innovationen können nur auf der Grundlage starker wissenschaftlicher Beweise von einem Konzept in die praktische Umsetzung überführt werden.“
Diese Forschungsergebnisse werden Thorizons Sicherheitszulassung für den PIONEER-Testreaktor in Petten unterstützen. Später werden sie auch Thorizon One unterstützen, das das geplante Geschäftsmodell des Unternehmens darstellt. Diese beiden niederländischen Unternehmen erweitern ihre Arbeiten international und bringen Partner wie die Technische Universität Delft, NRG PALLAS, die französische Atomenergiebehörde CEA und das Gemeinsame Forschungszentrum der Europäischen Kommission ein.
Der Start des Programms erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem das Stromnetz mit einer nie dagewesenen Nachfrage konfrontiert ist. In Nordamerika und Europa übersteigt das Wachstum der sauberen Elektrifizierung und digitalen Infrastruktur die Zunahme erneuerbarer Energien wie Wind- und Solarenergie. Moderne Stromnetze benötigen weiterhin stabile Grundlastenergie, die rund um die Uhr verfügbar sein muss. Um diese Lücke zu schließen, plant die Niederlande bis 2050 den Bau von 7 Gigawatt Kernenergie, wobei kleine modulare Reaktoren eine zentrale Rolle in diesem Plan spielen. Beamte hoffen, kleine Kraftwerke zu bauen, die direkt mit Fabriken und Serverfarmen verbunden sind. Sollte der Test in Petten erfolgreich sein, könnte Thorizons austauschbarer Kern einen klaren Weg nach vorne bieten.
Der Nachweis der Wirksamkeit dieser Materialien könnte letztendlich Flüssigsalz von einem experimentellen Versprechen in eine kommerzielle Realität verwandeln.
Die Rolle der Kernenergietechnologie im Energiewandel
Mit dem Wachstum von Künstlicher Intelligenz und digitaler Infrastruktur steigt der Bedarf an stabiler Energie. Flüssigsalzreaktoren werden wegen ihrer passiven Sicherheitsmechanismen und des geringeren langfristigen Abfalls geschätzt, aber die korrosiven Herausforderungen ihrer inneren Umgebung müssen weiterhin überwunden werden. Thorizons modulares Design bietet eine innovative Lösung, um die Korrosionsproblematik von Flüssigsalzen effektiv zu managen und den Weg für die Kommerzialisierung der Kernenergie zu ebnen. Der erfolgreiche Einsatz dieser Technologien könnte nicht nur den aktuellen Energiebedarf unterstützen, sondern auch die zukünftige Entwicklung und Anwendung von Kernenergie vorantreiben, insbesondere im Kontext der sauberen Elektrifizierung.