US-amerikanisches Unternehmen Ampera entwickelt mit LLNL TRISO-Brennstoff

de.wedoany.com-Bericht: Ampera und das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) haben das Kooperationsprojekt „Thorium Unimodal Droplet Ejection" (Thunder) gestartet, um die Flüssigmetall-Injektionstechnologie zur Herstellung hochgradig gleichmäßiger, kugelförmiger Thorium-232-Kerne für tri-strukturell isotropen (TRISO) Brennstoff zu evaluieren und zu optimieren.

Das Projekt baut auf den früheren PowderJet-Forschungen von Viktor Sukhotskiy, Forschungsingenieur und leitender Ermittler am LLNL, und seinem Team auf. PowderJet nutzte eine tropfenbasierte Flüssigmetall-Injektionstechnologie, um einen neuen Prototyp zur Partikelproduktion zu entwickeln. Zu den Aufgaben des Thunder-Projekts gehören rechnergestützte Modellierung, Material- und Düsenkompatibilitätstests, Entwicklung von Hochtemperaturprozessen, Partikelcharakterisierung, Strahlenschutzbehandlung sowie die Übertragung skalierbarer Prozesse und Designregeln als Grundlage für die spätere Kommerzialisierung.

Das Ziel der Zusammenarbeit ist die Realisierung einer flexiblen, kosteneffizienten und nachhaltigen Fertigung fortschrittlicher TRISO-Brennstoffe, um den Aufbau einer skalierbaren und sicheren inländischen Lieferkette für fortschrittliche Kernbrennstoffe durch Ampera zu beschleunigen.

Brian Matthews, Gründer und Chief Executive Officer von Ampera, erklärte, das LLNL habe eine langjährige, herausragende Erfolgsbilanz bei der Überführung fortschrittlicher Wissenschaft in Technologien von nationaler Bedeutung. Er sagte, der Aufbau einer skalierbaren inländischen Fertigungskapazität für fortschrittliche Kernbrennstoffe sei die Grundlage der Ampera-Strategie; diese Zusammenarbeit werde voraussichtlich die für die vertikale Integration der Brennstoffversorgung sowie die Reduzierung von Kosten und Lieferkettenrisiken erforderliche technologische Basis beschleunigen und die Bereitstellung der kompakten subkritischen Kernenergiesysteme des Unternehmens unterstützen.

Sukhotskiy ist der Ansicht, dass solche öffentlich-privaten Kooperationsprojekte den Wert der Verbindung von LLNL-Forschungskapazitäten mit Industriepartnern mit klarem technologischem Bedarf und kommerzieller Weitsicht verdeutlichen. Die Zusammenarbeit mit Ampera ermögliche es seinem Team, gemeinsames Fachwissen auf die Herausforderungen der Kernbrennstofftechnik anzuwenden und gleichzeitig die Flüssigmetall-Injektionstechnologie weiter zur Reife zu bringen. Er erklärte, das Thunder-Projekt zeige, dass frühe Investitionen des LLNL in Fertigungs- und Materialwissenschaften direkt zu externen Kooperationen in strategischen Technologiebereichen führen könnten; PowderJet sei aus der Grundlagenarbeit zur Flüssigmetall-Injektion hervorgegangen und werde nun auf Kernbrennstoffthemen mit praktischer kommerzieller Relevanz angewendet.

Ampera entwickelt derzeit thoriumbasierte subkritische Mikroreaktorsysteme. Diese Systeme weisen eine hohe Energiedichte auf und können bis zu 30 Jahre lang ohne Brennstoffwechsel betrieben werden. Das Unternehmen nutzt seine eigene TRISO-Brennstoffplattform, Neutronenquellentechnologie und fortschrittliche additive Fertigungstechnologien mit dem Ziel, skalierbare, fabrikgefertigte und schnell einsetzbare emissionsfreie Stromversorgung für Rechenzentren, Verteidigung, Industrie und maritime Anwendungen bereitzustellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Reaktoren werden subkritische Systeme durch externe Neutronenquellen gestartet und in Betrieb gehalten, was eine zusätzliche Ebene der Betriebskontrolle bietet und zugleich Raum für Innovationen im Brennstoffkreislauf lässt.

Im Hinblick auf die Lieferkettenstrategie kündigten die Regierungen der USA und Australiens im Oktober 2025 einen Rahmen zur Sicherung der Versorgung mit kritischen Mineralien und Seltenerdmetallen für Abbau und Verarbeitung an. Im Februar gründete Ampera die Ampera Australia Pty Ltd, um die Beschaffung von Thorium aus Australien und den Import in die USA zu beschleunigen; im selben Monat übermittelte das Unternehmen ein formelles Schreiben an die US-amerikanische Nuclear Regulatory Commission mit dem Wunsch, den Vorantragsprozess für fabrikgefertigte, containerisierte Mikroreaktoren einzuleiten. Im April ging Ampera eine strategische Partnerschaft mit dem in Monaco ansässigen Schifffahrtsunternehmen Scorpio Tankers Inc. ein, um fortschrittliche Mikroreaktoren für den Schiffs-, Schifffahrts- und verwandte maritime Anwendungen zu entwickeln und zu kommerzialisieren; im selben Monat eröffnete das Unternehmen seinen globalen Hauptsitz in Florida und plante die Produktion von TRISO-Thoriumkernen an einem weiteren Standort im Bundesstaat. Im Juni kündigte Ampera an, dass seine Energiesysteme Thorium als Brennstoff verwenden werden, das aus Australien beschafft und unternehmensintern produziert wird, um die Brennstoffwertschöpfungskette vertikal zu integrieren.