Novi fizikalni algoritam omogućava mikroreaktorima sigurnije i autonomno prilagođavanje snage

Novi algoritam sa Univerziteta u Mičigenu olakšava rad nuklearnih mikroreaktora

Istraživači sa Univerziteta u Mičigenu razvili su algoritam zasnovan na fizici i matematici koji omogućava nuklearnim mikroreaktorima automatsko praćenje i prilagođavanje proizvodnje energije prema promenljivoj potražnji (load following).

Za razliku od rešenja koja koriste mašinsko učenje, ovaj pristup ne oslanja se na veštačku inteligenciju, već na fizikalne modele i optimizacione tehnike, što može olakšati regulatornu proveru i ubrzati primenu u praksi, navodi U of M College of Engineering.

Kako funkcioniše

Model predviđa ponašanje sistema i upravlja rotacijom kontrolnih bubnjeva oko jezgra mikroreaktora kako bi održao stabilan pritisak jezgra i temperaturu rashladnog sredstva. Algoritam je testiran pod zahtevom promene snage od 20% po minutu i ostao je u prosečnom odstupanju od samo 0,234% od ciljane vrednosti.

Zašto je to važno

Mikroreaktori, sa sposobnošću da proizvode do 20 MW toplotne snage, mogli bi biti korisni u udaljenim područjima, vojnim bazama ili u zonama pogođenim katastrofama, gde tradicionalna infrastruktura nije dostupna ili je neadekvatna.

„Mnoge startap i etablirane kompanije u SAD teže brzom i širokom raspoređivanju nuklearnih mikroreaktora, a naš rad postavlja jasan put da se to ostvari na ekonomski održiv način“, rekao je vodeći autor studije Brendan Kochunas.

Širi kontekst

Prema podacima Agencije za energetsku informaciju (EIA), u 2023. godini nuklearna energija je činila 18,6% ukupne električne proizvodnje na nivou elektrana u SAD, čime je ostala najveći izvor energije bez emisije ugljenika u toj zemlji. Nuklearna energija je po proizvodnji veća od vetra i solarnih izvora zajedno, a pritom zahteva znatno manje prostora za istu količinu proizvedene energije.

Međutim, nuklearna energija nosi i rizike: dugoživući radioaktivni otpad i retke, ali ozbiljne nesreće — primeri poput Černobilja podsećaju na potrebu za dodatnim merama bezbednosti i strožom regulacijom. Timovi širom sveta, uključujući istraživače iz Mičigena, rade na rešenjima koja bi povećala bezbednost i pristupačnost nuklearne tehnologije.

Zaključak

Algoritam zasnovan na fizici predstavlja značajan korak ka autonomnim, sigurnijim i regulatorno prihvatljivijim sistemima kontrole za mikroreaktore. Ako se rezultati potvrde u praktičnoj primeni, takva rešenja bi mogla doprineti širem i sigurnijem korišćenju nuklearne energije u udaljenim i kritičnim aplikacijama.