Nükleer enerji şirketi Elemental Nuclear Energy ile Sandia Ulusal Laboratuvarları süperkritik karbondioksit (sCO2) tabanlı güç üretim sistemleri geliştirmek için anlaştı. Çalışmanın ilk aşamasında veri merkezleri ve kritik tesisler için 1 megavat elektrik üretebilen ilk sistemin 2027’de devreye alınması hedefleniyor. Önce 1 MW, sonra 10 MW Elemental ve Sandia, sCO2 tabanlı Brayton Çevrimi Jeneratörü geliştirecek.
İlk sistem 1 MWe kapasiteye sahip olacak ve elektrik üretiminde doğal gaz ile atık ısıdan yararlanabilecek. Sistem aynı zamanda soğutma sağlayabilecek şekilde tasarlanıyor. İlk jeneratörün özellikle küçük modüler veri merkezleri ve askeri tesislerde kullanılması planlanıyor.
Elemental, ilk sistemin 2027'de çalışır hale gelmesini, ticari teslimatların ise 2028'de başlamasını öngörüyor. Sistemin bir diğer avantajlı yönü ise bu tesislerin tamamen şebekeye bağımlı olmak yerine yerinde elektrik üretmesine olanak sağlaması. Projenin sonraki aşamasında kapasitenin 10 MWe seviyesine çıkarılması hedefleniyor.
Daha büyük sistem, farklı ısı kaynaklarıyla çalışabilecek ve Elemental'ın geliştirdiği ISTR gelişmiş nükleer reaktöründen gelen ısıyı da elektriğe dönüştürebilecek. 10 MW sınıfındaki jeneratörün veri merkezleri, mikro şebekeler ve kesintisiz enerjiye ihtiyaç duyan sanayi tesislerinde kullanılması amaçlanıyor. Buhar yerine süperkritik karbondioksit Sistemin temelinde ise karbondioksitin süperkritik halde çalışma akışkanı olarak kullanıldığı kapalı çevrim Brayton çevrimi bulunuyor.
Süperkritik CO2, belirli sıcaklık ve basınç koşullarında hem sıvı hem de gaz özellikleri gösterebiliyor. Geleneksel termik santrallerde ısı, suyu buhara dönüştürerek türbinleri döndürmek için kullanılıyor. sCO2 sisteminde ise su ve buhar yerine yüksek basınç ve sıcaklıktaki süperkritik CO2 dolaştırılıyor. Isıtılan CO2 genişleyerek türbini döndürüyor ve böylece elektrik üretiliyor.
Ardından CO2 yeniden sıkıştırılarak kapalı çevrimde tekrar kullanılıyor.
