La Universidad de Manchester ha recibido un paquete de £ 13 millones para liderar un programa innovador que puede redefinir el papel del grafito en la energía nuclear, un paso clave para implementar la próxima generación de reactores modulares avanzados en el Reino Unido.
Con una subvención de £ 8.2 millones del Consejo de Investigación de Ciencias Físicas de Investigación e Innovación del Reino Unido (EPSRC) y una subvención adicional de £ 5 millones de socios de la industria e instituciones de educación superior, la Iniciativa de Enlight de cinco años aborda tanto el suministro de grafito nuclear premium como la gestión de los desechos de grafito existentes.
El profesor Abby Jones, presidente de Grafito nuclear de la Universidad de Manchester, enfatizó la importancia de la iniciativa.
“Enlight sienta las bases para restablecer la cadena de suministro de grafito con sede en el Reino Unido mientras desarrolla soluciones sostenibles para reciclar y reutilizar grafito irradiado.
«El programa reducirá el desperdicio, mejorará la seguridad energética y apoyará las ambiciones netas del país cero».
Por qué el grafito es importante para reactores modulares avanzados
El grafito es un componente importante de muchos diseños avanzados de reactores modulares, como reactores de enfriamiento de gas caliente y reactores de sal fundida.
Actúa como un moderador y ayuda a mantener las reacciones nucleares de manera eficiente y segura. Este material puede representar hasta un tercio de los costos de construcción de un reactor nuclear, pero el Reino Unido actualmente depende completamente de las importaciones para satisfacer sus necesidades.
La flota de reactor de enfriamiento de gas avanzado (AGR) existente del país está configurada para retirarse para 2028, y el ya almacenado más de 100,000 toneladas de grafito irradiado ya está almacenado, lo que hace que las soluciones soberanas sostenibles son urgentes.
El objetivo de Enlight es garantizar futuros proyectos de reactores modulares avanzados que sean respaldados por cadenas de suministro de grafito caseras y sistemas de reciclaje de desechos robustos.
Tres enfoques para la innovación de grafito
El programa Enlight avanza la tecnología de grafito a través de tres principales transmisiones de trabajo.
Grafito sostenible: desarrolla métodos para descontaminar, reciclar y reutilizar el grafito irradiado para la reutilización en reactores modulares avanzados. Selección y diseño de grafito: ingeniería de nuevos materiales de grafito que pueden soportar condiciones extremas dentro de los reactores nucleares de próxima generación. Rendimiento de grafito: Estudie cómo se comportan estos materiales en condiciones avanzadas específicas del reactor modular para maximizar la vida útil y la eficiencia.
Estos avances podrían ahorrar al Reino Unido aproximadamente £ 2 mil millones en costos de gestión de residuos a largo plazo y fortalecer su posición como líder mundial en ciencia de materiales nucleares.
Colaboración nacional para el futuro de net cero
La Universidad de Manchester dirigirá el proyecto junto con la Universidad de Oxford, Plymouth y la Universidad de Loughborough, combinando experiencia en materiales nucleares, modelado computacional y análisis de materiales porosos.
Mientras que los investigadores de Loughborough emplean un modelado computacional sofisticado para predecir el rendimiento del grafito en entornos altamente estresados, el equipo de Plymouth se centrará en la estructura microscópica del grafito reciclado para garantizar la seguridad y la confiabilidad.
La Dra. Katie Jones, profesora de química ambiental y analítica de la Universidad de Plymouth, agregó: «Este proyecto no es solo descubrimientos científicos, es una soluciones sostenibles pioneras para la energía nuclear, transformando los desechos en recursos valiosos y fortalecer la seguridad energética del Reino Unido en las próximas décadas.
“Este consorcio encarna un enfoque verdaderamente periódico y verde para las soluciones nucleares que tiene como objetivo crear una transición de energía más limpia y ayuda a comprender algunos de los conceptos tradicionales que rodean la industria nuclear.
«La experiencia en el análisis de las propiedades complejas de los materiales porosos ayudará a garantizar la idoneidad del grafito reciclado en reactores de próxima generación. Estamos particularmente entusiasmados de tener la oportunidad de expandir nuestra relación con la Universidad de Manchester y nuestros socios industriales a través de esta iniciativa».
Habilidades para la próxima generación de científicos nucleares
Más allá de la investigación de materiales, Light invierte en el desarrollo de la fuerza laboral para expandir la comunidad de investigación de grafito del Reino Unido.
La capacitación de la próxima generación de científicos e ingenieros se considera esencial para cumplir con las ambiciones del gobierno de proporcionar 24 GW de nuevas capacidades nucleares para 2050.
Pionando en las soluciones de grafito sostenibles de los reactores modulares avanzados, el Programa Elight no solo aborda los desafíos inmediatos del suministro de materiales y la gestión de residuos, sino que también coloca al Reino Unido como un centro para la innovación nuclear.
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