Mobilne reaktory jądrowe dla US Army. Wymogiem przerzut w C-17

Biuro Strategic Capabilities Office (SCO) wystosowało do  potencjalnych wykonawców tego zadania zapytanie dotyczące przedstawienia oferty wytworzenia i dostarczenia takich reaktorów.

Siły Zbrojne USA już w latach pięćdziesiątych i siedemdziesiątych testowały eksperymentalne mobilne elektrownie jądrowe takie jak ML-1. Kilka lat temu DARPA otrzymała też specjalne fundusze na zbadanie technologii budowy małych reaktorów jądrowych. 

Rosnący niekorzystny bilans energetyczny to poważny problem, szczególnie dla US Army, której jednostki często operują na obszarach, gdzie nie ma odpowiedniej infrastruktury lub jest ona niewydolna wobec rosnących potrzeb. Trzeba więc korzystać z własnych generatorów i zapewnić kosztowne dostawy paliwa do ich zasilania.

Zorganizowanie sieci pozyskiwania i wymiany danych, rosnąca automatyzacji tego procesu, działania w cyberprzestrzeni, wprowadzanie robotów i urządzeń rozpoznania, kontroli i dozorowania to tylko niektóre przykłady systemów wymagających zwiększonego i zarazem efektywnego zasilania.

Przyszłe działania militarne jeszcze w większym stopniu uzależniać będą poszczególne formacje wojsk od dostarczenia coraz większej ilości energii (broń wysokoenergetyczna, napędy elektryczne i hybrydowe itp.) a to wymaga stworzenia alternatywnych jej źródeł w stosunku do coraz mniej efektywnych generatorów spalinowych czy oparciu się np. na energii słonecznej (odpowiedniej tak naprawdę dla małego pododdziału a nie dużej jednostki taktycznej czy taktyczno-operacyjnej).

Inną ważną sprawą pozostaje też konieczność zapewnienia dużej mobilności wojsk a obecny system dostarczania energii jest właśnie mało mobilny. Trzeba jednak też pamiętać o negatywnych skutkach użycia reaktorów, szczególnie  na polu walki.

Pierwsza informacja SOC pojawiła się 18 stycznia br., cztery dni później dokonano w niej zmian wprowadzając założenie wielofazowego projektu rozwojowego nowego reaktora będącego częścią projektu oznaczonego jako Project Dithulium. W ramach pierwszej jego fazy, która potrwa od dziewięciu do dwunastu miesięcy analizowane będą trzy projekty by w fazie II (po wyborze jednego rozwiązania) dać Wykonawcy czas na zbudowanie i przetestowanie ostatecznej konfiguracji.

Z wymagań wynika, że oczekuje się reaktora zdolnego do wytworzenia od 1 do 10 MW i o masie niższej niż 40 000 kg. Docelowo maiłby on mieć rozmiary i masę pozwalającą na transport na standardowej ciężarówce oraz w samolocie C-17.

Reaktor transportowany byłby w specjalnym kontenerze/pojemniku ochronnym i eksploatowany w odseparowanym obozie o zwiększonym systemie ochrony. Wyselekcjonowany do jego wykorzystania personel byłby zdolny przygotować go do pracy w ciągu trzech (lub mniej) dni a zakończyć ją w maksymalnie siedem. Ponadto reaktor zachowałby swoją funkcjonalność przez co najmniej trzy lata bez konieczności stosowania nowego paliwa, zapewniałby bezpieczeństwo działania i nie stanowił bezpośredniego zagrożenia dla otoczenia. Sam sposób eksploatacji takiego reaktora wymagałby opracowania specjalnej koncepcji operacji.

W chwili obecnej istnieje kilka prototypów rozwiązań będących w różnym stadium rozwoju a mogących spełnić wymagania SCO. I tak amerykańskie Laboratorium Krajowe Los Alamos (U.S Department of Energy’s own Los Alamos National Laboratory - LANL) we współpracy z firmą energetyczną Westinghouse pracuje nad projektem o nazwie MegaPower. Ponadto firma Westinghouse osobno pracuje nad własnym projektem mikro-reaktora oznaczonego eVinci.

MegaPower może generować co najmniej 1 MW mocy przez okres do 10 lat i spełnia wymagania SCO dotyczące wymaganego czasu rozpoczęcia przez niego i zakończenia pracy. Nowością w tym projekcie jest zastosowanie  tzw. " heat pipes " służących do chłodzenia systemu i wytwarzania energii, eliminując przy tym potrzebę stosowania złożonych i potencjalnie niebezpiecznych instalacji chłodzenia wodnego.

Z kolei Filippone and Associates LLC's Holos to modułowy reaktor chłodzony gazem, dający od 3 do 13 MW i mający żywotność do 60 lat. Działa gdy pewna liczba jego modułów składowych jest ułożona razem, a każdy taki samodzielny moduł ma własny generator, który wytwarza energię. Standardowym jest układ czteromodułowy o wymiarach umożliwiających jego montaż w kontenerze ISO.

Jeszcze inne rozwiązania to URENCO U-Battery i mikro-reaktor StarCore, ale na obecnym etapie nie są one dostosowane do prowadzenia działań mobilnych.

US Army zainteresowana jest projektem Dithulium, ale nie bierze w nim bezpośredniego udziału. Według raportu jej przedstawicieli w aspekcie czysto technicznym energia jądrowa może zmniejszyć koszty zaopatrzenia i operacyjne oraz daje największą ilość energii.

US Air Force i US Marine Corps również aktywnie analizują koncepcje szybkiego tworzenia baz, które mogłyby korzystać z energii dostarczonej przez małe reaktory jądrowe.

Mobilne reaktory jądrowe to jednak również poważny problem związany z zapewnieniem odpowiedniego stopnia bezpieczeństwa podczas ich eksploatacji. Ponadto są duże obawy, co do tego jak rozmieszczenie kilkunastu takich instalacji w strefie działań wojennych wpłynie na taktykę działania przeciwnika (a nawet terrorystów lub bojowników). Nawet jeśli takie ryzyko ograniczone byłoby do minimum to, jednak świadomość zagrożenia wpływa na opinię publiczną co z kolei przekłada się na możliwość  prowadzenia przez Amerykanów działań militarnych i daje przeciwnikowi szerokie możliwości rozpowszechniania szkodliwych dezinformacji.

Ponadto ciągłym problemem jest kwestia utylizacji odpadów jądrowych, zapewnienia droższych systemów ich sterowania (w stosunku do obecnie wykorzystywanych generatorów), które z kolei są bardziej podatne na cyberatak.

Alternatywą dla mobilnych reaktorów jądrowych mogą stać się bardziej praktyczne reaktory fuzyjne i technologia wodorowych ogniw paliwowych, ale to wymaga znacznie dłuższego czasu a ostatecznie najprawdopodobniej  Siły Zbrojne USA wybiorą kombinację różnych opcji wytwarzania energii dla zaspokojenia swoich rosnących potrzeb.