SHINE entwickelt mit dem Argonne National Laboratory Technologie zur schnellen Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoff

de.wedoany.com-Bericht: Weidimeng News, 18. August – Das Fusionsenergieunternehmen SHINE gab bekannt, dass es mit dem Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums und der Case Western Reserve University zusammenarbeitet, um die von Argonne entwickelte PaCERS-Technologie zur chemischen Trennung mittels Hochgeschwindigkeitszentrifugen in den von SHINE vorangetriebenen Prozess zur Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoff zu integrieren. Die Zusammenarbeit erfolgt im Rahmen des CURIE-Programms der ARPA-E, wird von der Case Western Reserve University federführend finanziert und SHINE ist als Subunternehmer beteiligt.

PaCERS steht für „Packed-bed Centrifugal Equipment for Radiochemical Separation" und erzeugt durch schnelle Rotation eine weit über der Schwerkraft liegende Zentrifugalkraft, um die Effizienz der chemischen Trennung radioaktiver Materialien zu steigern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, die große Mengen an Lösungsmitteln und mehrstufige Behandlungen erfordern, setzt PaCERS auf ein Design mit hohem Durchsatz und geringem Lösungsmittelverbrauch, um die Kosten der chemischen Trennung in mehreren Schritten der Kernbrennstoff-Wiederaufarbeitung zu senken.

Im Mittelpunkt dieser Zusammenarbeit steht die Trennung der beiden radioaktiven Isotope Strontium-90 und Americium-241, die in der Medizin, der Fertigung und in fortschrittlichen Antriebssystemen Anwendung finden. Die Technologie soll auch zur Rückgewinnung von minoren Actiniden eingesetzt werden – langlebigen radioaktiven Stoffen, die nach der Extraktion anderer Elemente aus abgebranntem Brennstoff zurückbleiben.

SHINEs Chief Technology Officer Ross Radel erklärte, abgebrannter Kernbrennstoff sei eine enorme Ressource, aus der sich viele wertvolle Materialien zurückgewinnen ließen, anstatt sie zu lagern oder gar zu entsorgen. SHINE zufolge behält abgebrannter Brennstoff etwa 90 % seines Energiepotenzials, und seine radioaktiven Bestandteile können auch für andere industrielle Zwecke genutzt werden.

Die Transmutation langlebiger radioaktiver Abfälle ist ebenfalls Teil der langfristigen Pläne von SHINE. Das Unternehmen prüft derzeit im Rahmen einer weiteren DOE-Förderung die Machbarkeit, mit Fusionsneutronen die Isolationsdauer bestimmter nuklearer Abfälle von mehreren tausend Jahren auf einige Jahrzehnte zu verkürzen. Diese Zusammenarbeit ist Bestandteil des SHINE-Verfahrens „REDUCE" (Recycling Elements – Decreasing Undesirables – Creating Energy). SHINE strebt an, Anfang der 2030er-Jahre in den USA eine kommerzielle Pilotanlage mit einer Jahreskapazität von 100 Tonnen abgebranntem Kernbrennstoff zu errichten. In den USA haben sich derzeit bereits etwa 94.000 Tonnen abgebrannter Kernbrennstoff angesammelt.