Nükleer enerji şirketi Elemental Nuclear Energy ile Sandia Ulusal Laboratuvarları, süperkritik karbondioksit (sCO2) tabanlı yeni nesil güç üretim sistemleri geliştirmek üzere iş birliği yaptı. Projenin ilk aşamasında, özellikle veri merkezleri ve kesintisiz enerji ihtiyacı bulunan tesisler için 1 megavat elektrik üretebilen bir sistemin 2027'de devreye alınması hedefleniyor.
İLK HEDEF 1 MW KAPASİTE
Elemental ve Sandia tarafından geliştirilecek sistem, sCO2 tabanlı Brayton Çevrimi Jeneratörü olarak tasarlanıyor.
İlk sistemin 1 MWe elektrik üretim kapasitesine sahip olması planlanıyor. Jeneratör, doğal gaz ve atık ısıdan yararlanarak elektrik üretebilecek. Tasarımın aynı zamanda soğutma sağlayabilecek şekilde geliştirilmesi amaçlanıyor.
İlk jeneratörün küçük modüler veri merkezleri ile askeri tesislerde kullanılması planlanıyor. Elemental, sistemin 2027 yılında çalışır hale gelmesini, ticari teslimatların ise 2028'de başlamasını hedefliyor.
Sistemin tesislere yerinde elektrik üretme imkanı sunması ve böylece yalnızca merkezi elektrik şebekesine bağlı çalışma ihtiyacını azaltması amaçlanıyor.
SONRAKİ AŞAMADA 10 MW HEDEFLENİYOR
Projenin devamında sistem kapasitesinin 10 MWe seviyesine yükseltilmesi planlanıyor.
Daha yüksek kapasiteli sistemin farklı ısı kaynaklarından yararlanabilecek şekilde geliştirilmesi öngörülüyor. Bu kapsamda Elemental'ın üzerinde çalıştığı ISTR gelişmiş nükleer reaktöründen elde edilen ısının da elektrik üretiminde kullanılması hedefleniyor.
10 MW sınıfındaki jeneratörün veri merkezleri, mikro şebekeler ve kesintisiz enerji ihtiyacı bulunan sanayi tesislerinde değerlendirilmesi planlanıyor.
BUHAR YERİNE SÜPERKRİTİK CO2 KULLANILACAK
Yeni sistemin merkezinde, 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, suyun buhara dönüştürülmesi ve oluşan buharın türbinleri döndürmesi yoluyla elektrik üretiminde kullanılıyor.
sCO2 sisteminde ise su ve buharın yerini yüksek basınç ve sıcaklıktaki süperkritik karbondioksit alıyor. Isıtılan CO2 genişleyerek türbini döndürüyor ve elektrik üretimini sağlıyor. Ardından karbondioksit yeniden sıkıştırılarak kapalı çevrim içinde tekrar sisteme dahil ediliyor.
VERİ MERKEZLERİ İÇİN YERİNDE ÜRETİM HEDEFLENİYOR
Geliştirilen teknolojinin özellikle sürekli ve güvenilir elektrik ihtiyacı bulunan veri merkezleri açısından kullanılması planlanıyor.
İlk aşamada 1 MW kapasiteyle başlayacak çalışmanın ilerleyen dönemde 10 MW seviyesine çıkarılmasıyla birlikte sistemin daha büyük veri merkezleri, mikro şebekeler ve sanayi tesislerine de uygulanması hedefleniyor.
Elemental ve Sandia'nın çalışması, farklı ısı kaynaklarının süperkritik CO2 çevrimi üzerinden elektrik üretiminde kullanılmasına yönelik yeni bir güç üretim modeli ortaya koymayı amaçlıyor.
