وقد نظرت دراسة استغرقت سنتين أجراها مختبر أوك ريدج الوطني ومقياس نوبس في أداء وربحية ربط وحدة طاقة نوبس بمرفق كيميائي تابع للولايات المتحدة لتوفير البخار والطاقة الكهربائية المولدين نووياً - وتبين أن ربط التكنولوجيا النووية في نوبول بنظام لزيادة الحرارة مربح وموثوق به على حد سواء.

تقديم مصنع نوبس مؤلف من 12 وحدة ( الصورة: نوبس )

وقد شهدت الدراسة ، التي مولت من خلال مبادرة بوابة الابتكار المعجل في المجال النووي التابعة لوزارة الطاقة في الولايات المتحدة ، استخدام فريق هندسي مركب من المختبر الوطني لنوبس وأوك ريدج للظروف الكيميائية الفعلية والبيانات التاريخية لإجراء تقييم تقني - اقتصادي للغاز النووي والطبيعي كمصادر للطاقة في عدد من تشكيلات البخار والطاقة. وتبع ذلك دراسة سابقة أجريت في عام 2020 ، قيّمت فيها شركة"أورنل"جدوى استخدام تطبيقات متقدمة في مجال الطاقة ، بما في ذلك تصميم مفاعل"نوبلر"البالغ 50 ميغاواط ، لتزويد مصنع إيستمان الكيميائي بالطاقة.

وتركز الدراسة الجديدة على تصميم"نوبس 77 ميغاواط"- الذي وافقت عليه الهيئات التنظيمية في الولايات المتحدة في أيار / مايو 2025 - مع إدخال نظام لزيادة الحرارة البخارية بدرجة حرارة عالية وضغط عال ، وتكاليف رأسمالية منقحة ، وانقطاع عن إعادة التزويد بالوقود لمدة 10 أيام ، وانخفاض عدد العاملين في المصانع ، وعوامل القدرة الأعلى ، ومنهجية منطقة التخطيط للطوارئ على حدود الموقع.

وقد أسفر تصميم نميطة الطاقة ذات المقياس الجديد وقدرات زيادة الحرارة البخارية ، التي أدرجت في التحليل الجديد ، عن"نتائج أكثر إيجابية بكثير"مقارنة بالنتائج الواردة في تقرير عام 2020 ، حيث تبين على وجه التحديد أن"النويدات ذات الزيادة في الحرارة البخارية يمكن أن تلبي الاحتياجات الصناعية من البخار والطاقة في مصنع كيميائي كبير وأن توفر القدرة الاحتياطية بطريقة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة ومرنة".

وأظهرت نتائج النمذجة أن محطة ذات 12 وحدة قابلة للقياس توفر التشكيل بأكبر قدر من الربحية والتوافر والمرونة ، وإن كان من الممكن أن تلبي أربع وحدات على الأقل ، إلى جانب الغلايات ، جميع احتياجات المصنع الكيميائي.

وأظهرت الدراسة أن نظام الطاقة المتكامل على نطاق النوبول يمكن أن يفي بمتطلبات المصنع الكيميائي البالغة 1.3 مليون كيلوغرام / ساعة من البخار المستخدم في العملية ، عند 400 درجة مئوية ، و 4.1 ميغاباسكال ، مع توفير 73 ميغاواط من الطاقة الكهربائية. ويمكن تصدير الطاقة الزائدة المتولدة إلى الشبكة لزيادة الربحية.

وقال المؤسس المشارك لشركة نيوبولس وكبير موظفي التكنولوجيا خوسيه رييس"إن شركة نيوبولس ، بوصفها أول والوحيد الذي يصدق على تصاميمنا من قبل اللجنة التنظيمية النووية في الولايات المتحدة ، تواصل قيادة تطوير تكنولوجيات جديدة لتوفير الحرارة والكهرباء في العمليات". وكما رأينا في نتائج هذا التقييم ، فإن إيصال البخار العالي الحرارة مع بنية نوبلر القابلة للقياس يوفر للمستخدمين الصناعيين مرونة لا مثيل لها يمكن إدماجها في عملياتهم ويوفر لهم مسارا جديدا واعدا للاستكشاف.

ووحدة الطاقة الجديدة هي مفاعل مائي مضغوط يضم جميع مكونات توليد البخار وتبادل الحرارة في وحدة واحدة من طراز 77 ميغاواط ، باستخدام وقود مفاعل الماء الخفيف القياسي. ويمكن لمصنع مؤلف من 12 وحدة توليد ما يصل إلى 924 ميغاواط من الكهرباء.

ويمكن تنزيل التقرير التقني ، وهو تقييم التعزيز الحراري للسمية البخارية من أجل إزالة الكربون من النباتات الكيميائية ، من مكتب المعلومات العلمية والتقنية التابع لوزارة الطاقة في الولايات المتحدة.