Reklama

Mobilne reaktory jądrowe dla US Army. Wymogiem przerzut w C-17

5 lutego 2019, 09:55
ML-1-Burlin-book
Eksperymentalny mobilny reaktor jądrowy ML-1 z lat 60. XX wieku, Fot. Army Engineer History

Siły Zbrojne USA rozpoczęły proces poszukiwania propozycji zbudowania niewielkich mobilnych reaktorów jądrowych, które mogą być przenoszone za pomocą samolotów transportowych typu C-17A Globemaster III. Program nieodzownie związany jest z coraz większym zapotrzebowaniem wojska w energię niezbędną do prowadzenia dużych operacji w odległych rejonach świata.

Biuro Strategic Capabilities Office (SCO) wystosowało do  potencjalnych wykonawców tego zadania zapytanie dotyczące przedstawienia oferty wytworzenia i dostarczenia takich reaktorów.

Siły Zbrojne USA już w latach pięćdziesiątych i siedemdziesiątych testowały eksperymentalne mobilne elektrownie jądrowe takie jak ML-1. Kilka lat temu DARPA otrzymała też specjalne fundusze na zbadanie technologii budowy małych reaktorów jądrowych. 

Rosnący niekorzystny bilans energetyczny to poważny problem, szczególnie dla US Army, której jednostki często operują na obszarach, gdzie nie ma odpowiedniej infrastruktury lub jest ona niewydolna wobec rosnących potrzeb. Trzeba więc korzystać z własnych generatorów i zapewnić kosztowne dostawy paliwa do ich zasilania.

Zorganizowanie sieci pozyskiwania i wymiany danych, rosnąca automatyzacji tego procesu, działania w cyberprzestrzeni, wprowadzanie robotów i urządzeń rozpoznania, kontroli i dozorowania to tylko niektóre przykłady systemów wymagających zwiększonego i zarazem efektywnego zasilania.

Przyszłe działania militarne jeszcze w większym stopniu uzależniać będą poszczególne formacje wojsk od dostarczenia coraz większej ilości energii (broń wysokoenergetyczna, napędy elektryczne i hybrydowe itp.) a to wymaga stworzenia alternatywnych jej źródeł w stosunku do coraz mniej efektywnych generatorów spalinowych czy oparciu się np. na energii słonecznej (odpowiedniej tak naprawdę dla małego pododdziału a nie dużej jednostki taktycznej czy taktyczno-operacyjnej).

Inną ważną sprawą pozostaje też konieczność zapewnienia dużej mobilności wojsk a obecny system dostarczania energii jest właśnie mało mobilny. Trzeba jednak też pamiętać o negatywnych skutkach użycia reaktorów, szczególnie  na polu walki.

Pierwsza informacja SOC pojawiła się 18 stycznia br., cztery dni później dokonano w niej zmian wprowadzając założenie wielofazowego projektu rozwojowego nowego reaktora będącego częścią projektu oznaczonego jako Project Dithulium. W ramach pierwszej jego fazy, która potrwa od dziewięciu do dwunastu miesięcy analizowane będą trzy projekty by w fazie II (po wyborze jednego rozwiązania) dać Wykonawcy czas na zbudowanie i przetestowanie ostatecznej konfiguracji.

Z wymagań wynika, że oczekuje się reaktora zdolnego do wytworzenia od 1 do 10 MW i o masie niższej niż 40 000 kg. Docelowo maiłby on mieć rozmiary i masę pozwalającą na transport na standardowej ciężarówce oraz w samolocie C-17.

Reaktor transportowany byłby w specjalnym kontenerze/pojemniku ochronnym i eksploatowany w odseparowanym obozie o zwiększonym systemie ochrony. Wyselekcjonowany do jego wykorzystania personel byłby zdolny przygotować go do pracy w ciągu trzech (lub mniej) dni a zakończyć ją w maksymalnie siedem. Ponadto reaktor zachowałby swoją funkcjonalność przez co najmniej trzy lata bez konieczności stosowania nowego paliwa, zapewniałby bezpieczeństwo działania i nie stanowił bezpośredniego zagrożenia dla otoczenia. Sam sposób eksploatacji takiego reaktora wymagałby opracowania specjalnej koncepcji operacji.

W chwili obecnej istnieje kilka prototypów rozwiązań będących w różnym stadium rozwoju a mogących spełnić wymagania SCO. I tak amerykańskie Laboratorium Krajowe Los Alamos (U.S Department of Energy’s own Los Alamos National Laboratory - LANL) we współpracy z firmą energetyczną Westinghouse pracuje nad projektem o nazwie MegaPower. Ponadto firma Westinghouse osobno pracuje nad własnym projektem mikro-reaktora oznaczonego eVinci.

MegaPower może generować co najmniej 1 MW mocy przez okres do 10 lat i spełnia wymagania SCO dotyczące wymaganego czasu rozpoczęcia przez niego i zakończenia pracy. Nowością w tym projekcie jest zastosowanie  tzw. " heat pipes " służących do chłodzenia systemu i wytwarzania energii, eliminując przy tym potrzebę stosowania złożonych i potencjalnie niebezpiecznych instalacji chłodzenia wodnego.

Z kolei Filippone and Associates LLC's Holos to modułowy reaktor chłodzony gazem, dający od 3 do 13 MW i mający żywotność do 60 lat. Działa gdy pewna liczba jego modułów składowych jest ułożona razem, a każdy taki samodzielny moduł ma własny generator, który wytwarza energię. Standardowym jest układ czteromodułowy o wymiarach umożliwiających jego montaż w kontenerze ISO.

Jeszcze inne rozwiązania to URENCO U-Battery i mikro-reaktor StarCore, ale na obecnym etapie nie są one dostosowane do prowadzenia działań mobilnych.

US Army zainteresowana jest projektem Dithulium, ale nie bierze w nim bezpośredniego udziału. Według raportu jej przedstawicieli w aspekcie czysto technicznym energia jądrowa może zmniejszyć koszty zaopatrzenia i operacyjne oraz daje największą ilość energii.

US Air Force i US Marine Corps również aktywnie analizują koncepcje szybkiego tworzenia baz, które mogłyby korzystać z energii dostarczonej przez małe reaktory jądrowe.

Mobilne reaktory jądrowe to jednak również poważny problem związany z zapewnieniem odpowiedniego stopnia bezpieczeństwa podczas ich eksploatacji. Ponadto są duże obawy, co do tego jak rozmieszczenie kilkunastu takich instalacji w strefie działań wojennych wpłynie na taktykę działania przeciwnika (a nawet terrorystów lub bojowników). Nawet jeśli takie ryzyko ograniczone byłoby do minimum to, jednak świadomość zagrożenia wpływa na opinię publiczną co z kolei przekłada się na możliwość  prowadzenia przez Amerykanów działań militarnych i daje przeciwnikowi szerokie możliwości rozpowszechniania szkodliwych dezinformacji.

Ponadto ciągłym problemem jest kwestia utylizacji odpadów jądrowych, zapewnienia droższych systemów ich sterowania (w stosunku do obecnie wykorzystywanych generatorów), które z kolei są bardziej podatne na cyberatak.

Alternatywą dla mobilnych reaktorów jądrowych mogą stać się bardziej praktyczne reaktory fuzyjne i technologia wodorowych ogniw paliwowych, ale to wymaga znacznie dłuższego czasu a ostatecznie najprawdopodobniej  Siły Zbrojne USA wybiorą kombinację różnych opcji wytwarzania energii dla zaspokojenia swoich rosnących potrzeb.

 

Reklama
KomentarzeLiczba komentarzy: 14
Reklama
magazynier
wtorek, 12 lutego 2019, 21:05

@karol na tym poziomie technologii nie będzie reaktorów fuzyjnych. Mówią o tym ludzie , którzy się na tym znają. Hasło reaktora fuzyjnego rzucili w latach 50-tych Zacharow i Zeldowicz. Zatrudniono młodych ludzi i zostawiono ich samopas. Powstały tokamaki i inne wynalazki. I cały czas inwestuje się w to olbrzymią kasę. A szkopuł w braku teorii opisującej matematycznie syntezę termojądrową i sposób sterowania nią. O odprowadzaniu gigantycznej ilości energii w krótkim czasie nie wspomnę. Polecam na początek You Tube.

magazynier
wtorek, 12 lutego 2019, 20:57

@Obserwator jedyny kraj który buduje miniaturowe reaktory jądrowe to Rosja. Umieszcza je na satelitach zwiadowczych do radarowej obserwacji Ziemi. Jeden spadł na Kanadę. Woda i powietrze do chłodzenia odpadają.

obserwator
środa, 6 lutego 2019, 13:05

Czym są chłodzone takie polowe reaktory?

Dubler sapera
środa, 6 lutego 2019, 00:34

"Reaktory fuzyjne"? Serio? Reaktor termojądrowy ITER, który jest w tej chwili budowany i nawet nie będzie w stanie pracować w trybie ciągłym, waży 23000 ton (sam reaktor, cała instalacja waży 400000 ton). DEMO, pierwszy (lecz nadal doświadczalny) reaktor termojądrowy produkujący energie elektryczna jest w tej chwili planowany na lata lata 2040-te. Ma być nawet większy niż ITER. Pytanie do autora: Co należy rozumieć poprzez stwierdzenie "...wymaga znacznie dłuższego czasu.." w kontekście mobilnych reaktorów termojądrowych? Pytam, bo przy obecnym rozwoju energetyki termojądrowej pierwsze komercyjne elektrownie zobaczymy najwcześniej za 30 to 40 lat.

Karol
środa, 6 lutego 2019, 14:51

@Dubler sapera Widać, że kolega nie na bieżąco z tematyką. Sugeruje poczytać o osiągnięciach niemieckich fizyków, o pracach MIT, czy niektórych firm z Doliny Krzemowej. Autor tekstu wiedział, co pisze :-)

Andrettoni
wtorek, 5 lutego 2019, 23:59

To teraz wiem po co nam baza wojskowa USA - przywiozą ze sobą kilka reaktorów i nikt nie będzie protestował :D

kot Prezesa IAEA
wtorek, 5 lutego 2019, 22:04

Od razu na czerwonej rtęci te reaktory powinny pracować! A tak nawiasem, to grubość osłony w reaktorze 1 MW i 500 MW jest b. zbliżona. Do tego taki reaktor musiałby wykorzystywać wysokowzbogACONY URAN!

ja
wtorek, 5 lutego 2019, 21:53

Pewnie chcą mieć prąd do strzelania z railgun.

Ja
wtorek, 5 lutego 2019, 19:02

Potrzebują prądu do działa elektromagnetycznego.

bender
wtorek, 5 lutego 2019, 18:20

Gdzieś już pisano o zwiększającym się zapotrzebowaniu na energię na polu walki. Tam również wspomniano o przenośnych reaktorach dla US Army. Gdzie to było... A już wiem! George Friedman: "Następne 100 lat. Prognoza na XXI wiek". Po 10 latach od napisania prognoza wciąż aktualna.

realista
wtorek, 5 lutego 2019, 17:17

bo komercyjny reaktor nie ma skrzydła uderzeniowego lub zestawu ICBM :) ...

Gracz
wtorek, 5 lutego 2019, 14:06

@zastanawiam się To jest ciekawa zagadnienie Ekolodzy protestują przy komercyjnych reaktorach a w przypadku lotniskowców i łodzi podwodnych siedzą cicho.

Olender
wtorek, 5 lutego 2019, 13:53

A u nas co?... węgiel ;)

zastanawiam się
wtorek, 5 lutego 2019, 12:26

ciekawe czy ekolodzy będą tak protestować jak w przypadku rosyjskich atomowych elektrowni pływających?

Reklama
Tweets Defence24
 
Reklama
Reklama