USA: Weltgrösste Chloridsalz-Anlage steht für Tests zur Entwicklung von Flüssigsalzreaktoren bereit

TerraPower und SCS, die Tochtergesellschaft des amerikanischen Energieversorgers Southern Company, haben am 18. Oktober 2022 die Fertigstellung des Baus und die Montage der Testanlage Integrated Effects Test (IET) bekanntgegeben, der «weltweit grössten Chloridsalzanlage». Sie steht im TerraPower-Labor in Everett, im amerikanischen Bundesstaat Washington. Der IET sei «ein entscheidender Meilenstein in der Entwicklung des ersten Schnellen Chloridschmelze-Reaktors (MCFR) von TerraPower», schrieben beide Unternehmen in einer Mitteilung und fügten an: «Das Projekt ist das Ergebnis jahrelanger Tests zur Prüfung einzelner Aspekte und soll demonstrieren, wie leistungsfähig die MCFR-Technologie sein wird, um bis 2035 eine kostengünstige, kohlenstofffreie Energiequelle in Form eines Flüssigsalzreaktors im kommerziellen Massstab bereitzustellen.»

Der IET ist eine nichtnukleare Multi-Loop-Testanlage, die durch eine externe Stromquelle beheizt wird. Gemäss Department of Energy (DOE) dient sie der Validierung der Thermohydraulik und der Codes für die Sicherheitsanalyse, die für die Demonstration von Flüssigsalzreaktorsystemen erforderlich sind. Auch soll die flexible Testanlage zur Ausbildung neuer Mitarbeiter und in der universitären Forschung eingesetzt werden. Dabei sollen zusätzliche Instrumente, Geräte und Komponenten erforscht werden, die mit Salzschmelzsystemen kompatibel seien, so das DOE.

Flüssigsalzdemonstrationsreaktor in den frühen 2030er-Jahren geplant
Der IET unterstützt auch die Entwicklung des Molten Chloride Reactor Experiments (MCRE) am Idaho National Laboratory. Dabei handelt es sich laut DOE um den weltweit ersten Flüssigsalzreaktor mit schnellem Neutronenspektrum. Der MCRE habe eine Leistung von weniger als 200 Kilowatt und solle experimentelle und betriebliche Daten liefern. Sowohl der IET als auch der MCRE würden die Auslegung, die Zulassung und den Betrieb des für die frühen 2030er-Jahre geplanten MCFR-Demonstrationsreaktors unterstützen, der eine Leistung von etwa 180 Megawatt aufweisen werde, gaben die beiden Unternehmen bekannt.

Gemäss SCS und TerraPower setzt das IET-Projekt die von beiden Unternehmen im Jahr 2015 begonnene Arbeit fort, die sie für das DOE-Programm Advanced Reactor Concepts (ARC-15) geleistet haben, einem Vorhaben zur Förderung der Auslegung, des Baus und des Betriebs von Kernreaktoren der Generation IV. Zum IET-Projektteam gehörten auch Core Power, EPRI, das Idaho National Laboratory, das Oak Ridge National Laboratory und die Vanderbilt University aus Nashville. Laut DOE war die IET-Installation Teil eines siebenjährigen Projekts zum Testen von MCFR mit geteilten Kosten in der Höhe von insgesamt USD 76 Mio.

Einzelheiten zum geplante Schnellen Chloridschmelze-Reaktor von TerraPower
Der Schnelle Chloridschmelze-Reaktor (MCFR) von TerraPower ist gemäss Aussage des Unternehmens «eine der fortschrittlichsten Nukleartechnologien der Generation IV». Er verwende im Reaktorkern Flüssigsalz sowohl als Brennstoff als auch als Kühlmittel. Der MCFR könne bei niedrigeren Drucken und höheren Temperaturen im Vergleich zu einem Druckwasserreaktor betrieben werden. «Er bietet eine überragende Leistung, inhärente Vorteile in Bezug auf Sicherheit und Nachhaltigkeit im Lebenszyklus, geringere Investitions- und Betriebskosten und kann mit einer Reihe von Brennstoffquellen betrieben werden – einschliesslich abgereichertem und natürlichem Uran oder sogar mit ausgedienten Brennelementen aus bestehenden Reaktoren», so TerraPower, welche überdies an einem Schnellen natriumgekühlten Reaktor mit einem integrierten Flüssigsalz-Energiespeichersystem arbeitet.