美能源部資助12個乏燃料循環項目3800萬美元

【美國能源部網站2022 年10 月21 日報道】美國能源部2022年10月21日宣布將在“將乏燃料放射性同位素轉換為能源”計劃（CURIE）下為12 個由高等院校、私營企業和國家實驗室牽頭的項目提供3800萬美元資助。

CURIE 計劃由能源部先進能源研究計劃署（ARPA-E）于2022 年3 月啟動，旨在開展先進分離技術、材料衡算技術和在線監測技術研發，并進行后處理設施設計，以便能夠回收可用于制造先進反應堆燃料的錒系元素，并將需要最終處置的放射性廢物數量降至最低，最終目標是將先進反應堆的燃料成本降至每千瓦時1美分，廢物處置成本降至每千瓦時0.1美分。該計劃主要資助三個領域的研究：一是后處理工藝技術，包括乏燃料組件整備技術、氣態工藝流處理技術、各種分離技術（液相分離、高溫處理、氟化物揮發）；二是一體化監測和材料衡算技術，包括傳感器和數據融合技術；三是設施設計和系統分析，即對可用于后處理設施設計、建設和運營的新方法進行技術經濟和系統分析。

此次共有11家研究機構的12個項目獲得資助，包括：

·阿貢國家實驗室（ANL）兩個項目獲得資助：一個獲得490 萬美元資助，將開發一種高效工藝，使用穩定的下一代陽極材料，將乏燃料中97%的氧化物組成轉化為金屬；另一個項目獲得152 萬美元資助，將開發、生產和測試一套用于乏燃料后處理的緊湊型旋轉填充床式接觸器。

·通用電氣研究公司（GE Research）獲得645萬美元，將為水法后處理設施開發革命性的保障方案。

·庫里奧公司（Curio）獲得500萬美元，將以實驗室規模開發和示范名為NuCycle 的乏燃料循環工藝。

·NuVision工程公司（NuVision Engineering）獲得472 萬美元，將設計、建造并調試一個一體化材料衡算測試平臺。該平臺能夠預測水法后處理設施的材料衡算情況，不確定度在1%以內。

·電力研究協會（EPRI）獲得280萬美元，將開發一種循環工具，用于應對核燃料生命周期管理和先進反應堆燃料供應的雙重挑戰。

·北得克薩斯大學獲得271萬美元，將開發一種自供電的無線傳感器，用于長期、實時監測高溫熔鹽的密度和液位，以實現對乏燃料電化學過程的準確監測和保障。

·愛達荷國家實驗室（INL）獲得266 萬美元，將設計、制造和測試陽極材料，用于對乏燃料中的錒系元素和裂變產物氧化物進行電解還原。

·科羅拉多大學博爾德分校獲得199 萬美元，將研發乏燃料組份的高精度、快速測量技術。

·阿拉巴馬大學伯明翰分校獲得184 萬美元，將開發一種一步式工藝，從乏燃料硝酸溶解液中回收大量鈾和其他超鈾物質。

· Mainstream 工程公司（Mainstream Engineering）獲得158 萬美元，將開發一種真空變壓分離技術，以分離和捕集揮發性放射性核素。這將有助于降低后處理造價和運營費用，并將必須貯存的廢物數量降至最低。

·猶他大學獲得145萬美元，將開發一種高溫化學工藝，把乏燃料中的有用材料高效轉化為適用于鈉冷快堆或熔鹽堆的燃料原料。

高級能源研究計劃署成立于2007 年，是美國能源部仿效國防部國防高級研究計劃局（DARPA）的成功經驗設立的，專門負責推進顛覆性創新、具有變革意義和巨大潛在應用價值的高風險能源技術研究。除了CURIE 計劃，高級能源研究計劃署還在開展三項旨在推進先進核技術發展的研究計劃，即“旨在推動核能重振的模擬增強創新”計劃（MEITNER）、“智能核資產管理發電”計劃（GEMINA）和“優化核廢物和先進反應堆處置系統”計劃（ONWARDS）（詳見本刊2022年第7期相關報道）。