DOE concede US$ 22,1 milhões para 10 projetos de tecnologia nuclear, incluindo produção de hidrogênio limpo

O Departamento de Energia dos EUA (DOE) concedeu 22,1 milhões de dólares a 10 projetos liderados pela indústria para o avanço das tecnologias nucleares, incluindo dois destinados a expandir a produção de hidrogénio limpo com energia nuclear.

Os outros projetos incluem esforços para aproximar o projeto de um microrreator da implantação, enfrentar obstáculos regulatórios nucleares, melhorar as operações dos reatores existentes e facilitar o desenvolvimento de novos reatores avançados.

Esta oportunidade de financiamento é administrada pelo Escritório de Energia Nuclear (NE) do DOE. Em colaboração com NE, o Escritório de Tecnologias de Hidrogênio e Células de Combustível do DOE fornecerá financiamento e supervisão de projetos para os dois projetos relacionados à produção de hidrogênio que foram selecionados:

General Electric Global Research, Co-eletrólise de óxido sólido em escala para síntese de gás de síntese de baixo custo a partir de energia nuclear. Este projeto concluirá projetos de engenharia importantes e testes de demonstração para permitir a produção de combustível sintético para aviação e diesel, com custos competitivos e neutros em carbono, utilizando energia nuclear de reatores de água leve existentes.

O processo consiste em duas etapas principais:

A tecnologia de co-eletrólise de óxido sólido (SOCC) desenvolvida no GE Research Center (GRC) converte simultaneamente dióxido de carbono e vapor em gás de síntese (H2:CO) a partir do calor nuclear e da eletricidade.

Um processo bem estabelecido de conversão de gás de síntese em combustível sintético, como a síntese Fischer-Tropsch, converte o gás de síntese em combustível sintético líquido por um custo total projetado de menos de US$ 4/galão.

Além de desenvolver o projeto conceitual de engenharia para acoplar um reator de água pressurizada (PWR) à planta de gás de síntese SOCC, este projeto demonstrará a nova tecnologia SOCC na escala de 50 kW em preparação para uma demonstração subsequente na escala de 2-5 MW, potencialmente em um Usina nuclear.

Especificamente, a equipe demonstrará a operação de um sistema SOCC de 50 kW no Laboratório Nacional de Idaho (INL) usando energia nuclear simulada para produzir gás de síntese a um custo que se espera ser ~30% menor do que é possível através de abordagens alternativas baseadas em energia renovável. A demonstração de 50 kW provará que a produção de gás de síntese de alta eficiência pode ser alcançada com baixo custo de capital usando a tecnologia SOCC baseada em spray térmico exclusiva da GRC.

Westinghouse Electric Company, projetos de engenharia front-end e estudos investigativos para integração da produção comercial de hidrogênio por eletrólise com reatores de água leve selecionados. Westinghouse e seu parceiro de projeto, Idaho National Laboratory (INL), propõem avançar na avaliação da viabilidade da eletrólise a vapor de alta temperatura (HTSE) usando células eletrolisadoras de óxido sólido (SOECs) para fins de integração em escala comercial da produção de hidrogênio em um sistema existente usina nuclear com reator de água leve (LWR).

A Westinghouse liderará o desenvolvimento de projetos de engenharia front-end (FEEDs) para a produção de hidrogênio acoplado nuclear em diversas usinas LWR específicas dos EUA. Serão desenvolvidos projetos para tecnologias de reator de água pressurizada (PWR) e de reator de água fervente (BWR), em níveis variados de potência, variando entre 20MWe – 500MWe. São necessárias avaliações em capacidades maiores para compreender melhor os impactos associados a fábricas integradas desta dimensão e para identificar potenciais desafios à expansão.

Além disso, como os projetos PWR e BWR são implantados em toda a frota nuclear dos EUA, são necessárias avaliações que utilizem ambos para compreender as diferenças e criar oportunidades equitativas para a utilização nuclear para além da geração de eletricidade.

Além dos FEEDs propostos, a Westinghouse optou por incluir duas áreas de interesse especial para estudo investigativo. A Westinghouse também liderará diversas avaliações de impacto de licenciamento para os projetos desenvolvidos durante os FEEDs e esforços de estudos investigativos.

Embora a geração de hidrogénio crie oportunidades adicionais de operação flexível para centrais nucleares, também cria considerações adicionais para as interconexões da rede e os utilizadores finais de hidrogénio. O projecto procurará resolver este desafio demonstrando a análise de dados de modernização da rede e a capacidade dos sistemas de decisão para permitir transacções de energia em tempo real com a rede.