Americká armáda vyvíjí mobilní reaktory pro elektřinu do válečných zón  
Představte si, že na bojiště, základnu, výzkumnou stanici, do města zničeného hurikánem nebo třeba na gigantický koncert přijede nenápadný náklaďák se štěpným mikroreaktorem, který poskytne jeden megawatt elektřiny po dobu nejméně 10 let. Že je to hloupost? V Los Alamos je mají skoro hotové a do 5 let jsou tady!
Mikroreaktor v měřítku lidské postavy. Kredit: Los Alamos National Laboratory.
Mikroreaktor v měřítku lidské postavy. Kredit: Los Alamos National Laboratory.

Boj je riskantní a nebezpečný. O tom není pochyb. Jenomže třeba taková americká armáda v dnešní době dělá jen máloco riskantnějšího, než je doprava paliva ve válečných zónách. V roce 2009 padl jeden voják v Afghánistánu na každých 24 konvojů s palivem. Pokud by si armáda zařídila přísun energie pro základny v první linii nějakým jiným způsobem, než dopravou cisteren s palivem pro generátory, tak by to značně omezilo rizika i snížilo zátěž pro logistiku.

Los Alamos National Laboratory.
Los Alamos National Laboratory.


Pozoruhodným řešením by se mohly stát štěpné mikroreaktory. Vyvíjejí je v laboratořích Los Alamos National Laboratory, ve spolupráci se společností Westinghouse. Mikroreaktory využívají technologii tepelných trubic (heat pipe), které dovedou přenášet velké tepelné výkony při zachování malého rozdílu teplot. Proto jsou považovány za velmi bezpečné. Není v nich žádná chladící voda, ani pumpy, které by mohly selhat.


Díky sofistikovaným systémům pasivní regulace se takový mikroreaktor jen tak neroztaví. Zařízení může vyrábět přinejmenším 1 megawatt bezpečné a spolehlivé elektřiny po dobu nejméně 10 let. Jeden megawatt přitom představuje dost elektřiny tak zhruba pro jednu moderní brigádu americké armády, čili brigade combat team (BCT), tj. pro 4 400 až 4 700 vojáků.

Prototyp nanoreaktoru Kilopower o výkonu 1 kW. Kredit: NASA Glenn.
Prototyp nanoreaktoru Kilopower o výkonu 1 kW. Kredit: NASA Glenn.


Zásadní výhodou mikroreaktorů je, že jsou skutečně mikro. Samotné jádro mikroreaktoru je velké asi jako popelnice. Kompletní systém s mikroreaktorem se vejde na náklaďák nebo na malou loď. Je tak malý, že se může bez větších obtížit dostat do odlehlých oblastí nebo na ostrovy. Vyvíjené mikroreaktory používají dílčí technologie, které už existují celá desetiletí, takže jsou důkladně prověřené praxí. Doposud se ale nedařilo je sestavit do fungujícího celku mikroreaktoru. Až teď jsme schopni díky pokročilým výrobním metodám a výpočetním nástrojům postavit novou generaci malých, bezpečných a mobilních reaktorů.


Jak už to v podobných případech bývá zvykem, špičkový vojenský výzkum a vývoj prosakuje i do civilních aplikací. Vojenské mikroreaktory si vypůjčila americká vesmírná agentura NASA, která teď vyvíjí nanoreaktor Kilopower pro základny na Měsíci, na Marsu a třeba i jinde. Vesmírný nanoreaktor má velikost zavazadla na dovolenou a dodává 1 až 10 kilowattů elektřiny.


Mikroreaktor využívá jako jaderné palivo málo obohacený uran, který nedosahuje parametrů potřebných pro jaderné zbraně. Palivo je přitom uzavřeno do ocelového monolitu a tvoří sub-kritické jádro, které je obklopeno odražečem neutronů. Součástí systému je jedna regulační tyč, která ovládá aktivitu jádra. Termální energii štěpných reakcí odvádějí vysokoteplotní tepelné trubice z alkalických kovů a systém ji pak převede na elektřinu.


Když mikroreaktor přijede či připluje na místo určení, tak může být spuštěn, připojen a využit jako zdroj elektřiny do 72 hodin od příjezdu. Pak zase může být vypnut, ochlazen, odpojen a odvezen, za méně než 7 dní. Jádro reaktoru a další kritické komponenty kryje speciální pancíř, který chrání mikroreaktorový systém před útoky protivníků, a zároveň chrání lidské operátory během transportu a provozu. Vše nasvědčuje tomu, že US Army dostane tyhle rozkošné malé reaktory v dohledné době k dispozici. Mělo by to být do pěti let.


Nejde ale jenom o vojáky. Mikroreaktory se mohou uplatnit v řadě různých situací, od devastujících zemětřesení a běsnících hurikánů, až po neméně dramatické kulturní akce. Když někam přijede štěpný reaktor v náklaďáku, tak vyřeší spoustu problémů s elektřinou. A je to skvělá šance, je poděšené lidi sblížit s jadernou energií, která skutečně nabízí nejednu výhodu, jak proti tvrdým fosilním palivům, tak i proti obnovitelným zdrojům.

Video: A small reactor to bring power to remote locations


Literatura
Defense One 20. 9. 2018.

Datum: 22.09.2018
Tisk článku

Spínané napájecí zdroje s obvody TOPSwitch - Krejčiřík Alexandr
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 290 Kč
cena: 258 Kč
Spínané napájecí zdroje s obvody TOPSwitch
Krejčiřík Alexandr
Související články:

Jaderné zdroje pro vesmírnou kolonizaci     Autor: Vladimír Wagner (11.08.2008)
Experiment KRUSTY: NASA úspěšně otestovala kapesní štěpný reaktor Kilopower     Autor: Stanislav Mihulka (03.05.2018)
Začnou se ve vesmíru konečně využívat jaderné reaktory?     Autor: Vladimír Wagner (05.05.2018)



Diskuze:

Sjakým stupněm vyhoření paliva se během 10 let provozu na plný výkon počítá? (ev. zdůvodnění ?nutně malého stupně vyhoření)

Josef Hrncirik,2018-10-13 08:43:23

Odpovědět

Dva postřehy

Novák Jiří,2018-09-24 16:11:09

Neměl by být thoriový reaktor o poznání menší? V nějakém budovatelském článku v časopisu ABC mladých techniků a přírodovědců slibovali thoriový reaktor pod každou kapotou, už je tomu hezkou řádku let.

K diskusi o pancéřování reaktoru: Myslím že tam stejně musí být nějaké stínění, ne? Takže v závislosti na tom, jak dobře stíní pancíř by se dalo ubrat na stínících vrstvách, pročež by velikost a hmotnost nemusela zas tak narůst. Nebo se mýlím a pancíř stíní nedostatečně?

Odpovědět

Vojensky ciel

Martin X,2018-09-23 10:56:31

Takyto reaktor sa stane vyznamnym vojenskym cielom. Obmedzit dodavku energie pre celu brigadu a zaroven sposobit radioaktivne zamorenie v centre koncentracie vojenskych sil, sa stane velmi lakavou moznostou.

Odpovědět


Re: Vojensky ciel

Alexandr Kostka,2018-09-23 22:18:53

Předpokládám, že reaktor samotný plus primární okruh narvou do pancéřovaného kontejneru. Ovšem 1 MWe znamené produkci něco kolem 3 MW tepla a tudíž poměrně nevelké, ale výkonné chlazení. Střelte do něj a automatika sama reaktor odstaví. Nemluvě o tom, že rozdali i terroristům tolik naváděných raket, že je dneska dostupná komukoliv. A takový 3mw chladič je v infra dost nepřehlédnutelný cíl.

Odpovědět


Re: Re: Vojensky ciel

Martin X,2018-09-24 08:03:26

Aj ten pancierovany kontajner bude mat svoje limity. Ak tam daju pancier ako je v bojovych tankoch, tak uz davno existuju strely, ktore ho dokazu prerazit (dokonca aj reaktivny pancier) a ak pouziju silnejsi pancier, bude problem s chladenim a mobilitou.

Odpovědět


Re: Re: Re: Vojensky ciel

Alexandr Kostka,2018-09-24 13:21:15

Počítal bych maximálně tak cenťák kovu, a pár vrstev kevlarové tkaniny, možná proložené plechem a něčím co rozkládá údery víc do stran. Už samotné zařízení bude pěkně těžké. Navíc jak říkám, terroristům rozdali pár tisíc kusů naváděných střel, kterým (jak jste dodal vy sám) neodolá ani tank. Inu, v táboře bude veselo. Ale pro velké živelné katastrofy, či prostě města daleko od civilizace to bude moc šikovné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Vojensky ciel

Pavol Hudák,2018-09-24 17:56:02

slo by to zakopat pod zem, ale to proti vyspelejsiemu protivnikovi tiez nepomoze. kazdopadne by sa mi take popelnice pacili na zakladniach na mesiaci a marse

Odpovědět

Kolik kg a jak obohaceného U235 v popelnici bude? Jakou cenu bude mít na volných trzích?

Josef Hrncirik,2018-09-23 10:02:42

Jakou tepelnou účinnost reaktor má?
Jak odvádí cca 2 MW nutného odpadního tepla do okolního vzduchu z tepelných trubic bez mohutného ventilátoru?

Odpovědět


kilopower používá k přeměně tepla na práci Stirlingův motor výkonu cca 1 kW. Bude Megapower používat Stirlingův motor o výkonu 1 MW?

Josef Hrncirik,2018-09-23 16:32:58

Odpovědět


Re: kilopower používá k přeměně tepla na práci Stirlingův motor výkonu cca 1 kW. Bude Megapower používat Stirlingův motor o výkonu 1 MW?

Petr Kr,2018-09-24 07:30:56

Ventilátory tam jsou 4. Myslím, že to "jádro" (tak píše pan Mihulka) je asi aktivní zóna, tj. palivová část reaktoru, ale že tam žádný primární okruh není. Z tohoto pohledu by bylo zajímavé vědět, co tam je na vlastní výrobu elektr. energie, neboť klasickou parní turbínu tam nevidím.

Odpovědět

Elektrické vojenské autá

Tomáš Habala,2018-09-23 00:14:14

Potom by bolo zrejme výhodné prejsť na elektrické autá, nemuseli by so sebou voziť vôbec žiadne cisterny.

Odpovědět


Re: Elektrické vojenské autá

Martin X,2018-09-23 10:58:56

A na znefunkcenie celej brigady bude stacit jeden saboter s malou nalozou, alebo jedna presne mierena raketa. Centralizacia ma aj svoje nevyhody.

Odpovědět


Re: Re: Elektrické vojenské autá

Jiří Kocurek,2018-09-23 16:26:48

A když na to přijde, tak nahodí záložní dieselagregát. I na tom úplně obyčejném Brutalu ve Svojšicích měli pro jistotu tři agregáty, to kdyby přišel japonský sabotér Ono Seto.
Ne že by nebylo možné opatřit daný kontejner zásypem zeminy nebo reaktivním pancířem. Pak je taky nutné, aby se útočník dozvěděl, že tamto vyhazovat do vzduchu nená, to je jenom muniční sklad.

Odpovědět


Re: Re: Elektrické vojenské autá

Jan Novák9,2018-09-23 19:26:20

Pro nabíjení aut by jich potřebovali aspoň 10, ona ta elektřina nevzniká z ničeho ani pro elektromobily, na rozdíl od toho co si myslí zelení.
Elektřina má svoje nevýhody, malá energetická hustota na váhu, nabíjení trvá déle než tankování a je docela těžké nabít akumulátor tanku na bojišti z kanystru. Dojezd je také pořád malý, cesta je většinou rozbitá a dojezd poloviční než po asfaltu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Elektrické vojenské autá

Petr Valkoun,2018-09-24 08:59:49

na druhou stranu, naftu si na bojisti nevyrobite, kdezto elektrinu ano. uz dnes vyuziva americka armada FV panely pro pohon klimatizaci v iraku a v afganistanu, pruzkumna lehka vozidla na el pohon, ktere jsou tiche a spolehlive na to logicky navazuji.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Elektrické vojenské autá

Jan Novák9,2018-09-24 12:53:44

Klimatizace není mobilní a je víc potřeba tehdy když slunce svítí na rozdíl od ostatních využití. Opakuji znovu - elektřina nevzniká z ničeho ani pro el.auta, je nutná kapacita na výrobu a skladování. Použijeme FV panely a nastříkáme je maskovací barvou aby nebyly tak vidět ... super.

Např. zamaskujeme tank na bojišti, kolem postavíme nenápadnou hektarovou FV elektrárnu a počkáme měsíc než se pár MWh baterie nabije. Palivo má pořád 10x víc energie na kg než baterie, až se to více vyrovná tak určitě. Nebylo by jednodušší dovézt naftu místo těch článků?

Reaktor nebo palivo schováte do bunkru. Km čtverečný FV článků ne. A když ano tak nebudou fungovat :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Elektrické vojenské autá

Novák Jiří,2018-09-24 16:04:47

Palivo lze syntetizovat i pomocí energie z toho reaktoru. Viz letadlové lodě.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Elektrické vojenské autá

Alexandr Kostka,2018-09-25 15:05:37

Nafta je problém, ale elektřina ještě větší. "Klasické" auto nebo obrněnec mívá nádrž co vystačí na nějakých 500 kilometrů. Kolik vydrží v terénu elektromobil? S extrémně velkou a těžkou baterkou 200? Dovedete si vůbec představit, jak se přesouvá kolona řekněme stovky elektromobilních obrněnců, s ní 2-3 tyto generátory na terénních podvozcích (1 by je nabíjel moc dlouho) a co nějakých 150 kilometrů (protože rezerva, kdyby je napadl nepřítel) zastaví, natáhnou kabely a začnou dobíjet? A na hlídku pojede elektromobil a potáhne na přívěsu generátor? Na druhou stranu, uznávám, že na obranu základny by byla elektřina a lasery dobré. A jednoho dne patrně i přímo v boji, ale toho se MY asi nedožijeme. Při pokroku, jaký dělá kapacita baterií, i slibnosti výzkumu například fźe.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace