DOW、小型モジュール式反応器を使用した化学物質の製造に向けて前進中

ダウと X エナジーが湾岸沿いのダウの拠点の 1 つで最新型原子炉を開発する契約を結んだとき、それは大きな取引でした。両社はこの技術を他の産業顧客にライセンス供与することになります。

ダウはX-energyと協力して、化合物を製造するためのいわゆるXe-100高温ガス冷却炉を建設する予定だ。 第 IV 世代の原子炉は発電用として最もよく知られています。 しかし、産業でも使用できます。 摂氏 800 度で動作するため、化学薬品を処理し、海水を淡水化し、電力や輸送用にきれいな水素を生成できます。 閉鎖された石炭火力発電所を代替し、国内の荒廃した地域の経済健全性を回復することもできる。

ダウのジム・フィッタリング最高経営責任者（CEO）はリリースで「Xエナジーの第4世代原子力技術の利用により、ダウは二酸化炭素排出量の削減に向けて大きな一歩を踏み出し、同時に二酸化炭素排出量のより低い製品を顧客や社会に届けることができる」と述べた。 「X-energy と DOE との協力は、産業部門がどのようにして安全、効果的、手頃な価格で脱炭素化を実現できるかを示す代表的な例となるでしょう。」

両社はテキサス州カルフーン郡にあるユニオン・カーバイドの拠点を選択し、2030年にプロジェクトが稼働すると予想している。ダウはまた、Xエナジーの少数株主権を取得している。 各モジュール式リアクターは 80 メガワットを生成できます。 ただし、これらを積み重ねて 320 メガワットを生成することもでき、電力システムや産業用途をサポートするクリーンで信頼性の高い安全なベースロード電力を提供します。

米国の既存の原子炉は第 2 世代ですが、サザン カンパニーにはウェスチングハウスが開発した第 3 世代の原子炉があります。 小型モジュール式原子炉は第 4 世代であり、より少ないコストでより多くの電力を生産します。 3世代目と4世代目は緊急時に自動的に電源が切れます。

適切なサイズの原子炉は、50 MW から 300 MW までです。 ただし、モジュールを組み合わせて 1 ギガワットのプラントを形成することもできます。

現在、世界の水素生産の 99% は化石燃料によるものです。 それは灰色の水素と呼ばれます。 目的は、電気分解装置を使用してソーラーパネルまたは風力タービンが発電するグリーン水素を実現することです。 しかし、原子力エネルギーからの熱と電気は、水分子を分解して水素を生成することもできます。これにより、石油が精製され、鉄鋼が製造され、化学物質が製造されます。

X-energy の HTGR 技術は、高温の熱と蒸気の出力を通じて幅広い産業用途をサポートできます。 米国エネルギー省は、10年代末までに先進的な運転可能な原子炉と燃料製造施設の開発、ライセンス、建設、実証のために最大12億ドルを受け取るためにX-energyを選んだ。

「サプライチェーンの最初から最後まで、当社の技術は、経済のほとんどの分野の企業に電力と熱の両方を供給し、二酸化炭素排出量の制限に貢献できます。私たちは、ダウと協力してプロジェクトを成功させ、世界の未来を説明できることに興奮しています。」 X-energy 独自の核エネルギー技術を幅広く柔軟に応用できる」と X-energy CEO の J. Clay Sell 氏は述べています。

このようなプロセスは排出物を出さず、非常に必要とされています。 米国環境保護庁によると、世界の温室効果ガス排出量の 25% は電力によるもので、産業活動によるものは 24% を占めています。 輸送機関は 27% を占め、これらはすべて 2020 年の数字です。国際原子力機関は、世界的な気候変動目標を達成するには、原子力エネルギーの使用を 2050 年までに倍増する必要があると述べています。

パワー誌の記事によると、ダウ社がコーパスクリスティの北東、時速4,700エーカーの土地を選んだのは、食品包装、ワイヤー、ケーブルの敷設、製薬業界で年間400万ポンド以上の材料を生産しているためだという。 このプロジェクトにより、ガスタービンと比較して年間 44 万トンの CO2 が削減されます。

ダウのエネルギー・気候変動担当北米事業ディレクター、クレシュカ・ヤング氏はPOWERに対し、「ダウはこれらのタービンを来年10年初めに廃止する予定だ」と語り、ダウは「余剰電力の発電を売却する選択肢を検討する」と付け加えた。

「（E）各サイトには、電力と蒸気の要件に関する独自のプロファイルがあります。そのため、ダウのサイトに供給するための『万能の』アプローチはありません」とヤング氏は付け加えた。 「代わりに、ダウのゼロへの道を最適化するには、原子力に加えて、従来の電力および蒸気技術、炭素回収および隔離、クリーンな水素、再生可能エネルギーを含む幅広い選択肢のポートフォリオが必要となるだろう。」

この場所の選択は、受動的安全機能を備えた小型モジュール型リアクター（300 MW 相当のモジュール）を設計するという Westingtonhouse Electric Company の発表に続いて行われました。 設計は2027年に完了する予定で、建設費用は約10億ドルになるとCNBCに語った。

一方、テラパワーとGE日立ニュークリア・エナジーは、2020年9月に小型モジュール型原子炉であるナトリウムプロジェクトを立ち上げ、2030年までに商業化したいと考えている。両社は現在、バークシャー・ハサウェイ傘下のパシフィコープとともにこの技術のテストを行っている。 ナトリウム原子炉は、風力発電と太陽光発電を強化できると言われています。 言い換えれば、クリーンなバックアップジェネレーターになります。

確かに、いくつかの障害が途中にあります。 必要な燃料の唯一の供給者である HALEU はロシアの国営企業 TENEX ですが、これは今日の状況では望ましくありません。 しかし、連邦政府の奨励金が国内での燃料生産を促進し、永続的なバリューチェーンを生み出す可能性がある。 その他、オーストラリア、カナダ、カザフスタンでも提供されています。

同時に、これらの最新型原子炉の建設コストを定量化するのは困難です。 開発者がプラントの設計と費用のモデル化を開始すると、より確実性が高まります。

「電力は簡単に実現できる成果だ」と原子力イノベーション・アライアンスのプロジェクトマネージャー、パトリック・ホワイト氏は筆者との対談で語った。 「私たちは原子力エネルギーと大規模な化学施設をまだ統合していません。いくつか問題があり、解決しなければならないことがあるかもしれません。しかし、10年代の終わりには、最初の産業用途の原子炉が登場するでしょう。目標は脱炭素化です。」

4 号機と 5 号機の建設後に企業が大挙して登録するだろう、と同氏は結論づけた。これがダウと X-energy が抱いている願望だ。