Výskum fyzikálnych, technických a materiálových aspektov vysokoteplotných reaktorov s potenciálom výroby vodíka

Hlavným zameraním projektu HydroGenIV je výskum aktuálnych fyzikálnych, technických a materiálových otázok, ktoré sú spojené s prebiehajúcim vývojom vysokoteplotných reaktorov IV. generácie s potenciálom výroby vodíka (VHTR a GFR). Hlavnými výhodami technológie „Gas-cooled Fast Reactor“ GFR sú totiž veľmi vysoké teploty výstupného média, umožňujúce rozvoj nadväzných vysokoteplotných technologických aplikácií, pri podstatnom zefektívnení využitia jadrového paliva.

Riešenie projektu je orientované na dosiahnutie nasledujúcich cieľov: 1) Vyriešenie aktuálnych otvorených problémov v poznaní a pochopení fyzikálnych a technických otázok vo vzťahu k vysokoteplotným reaktorom a spoľahlivú simuláciu relevantných termohydraulických procesov;  2) Podstatné rozšírenie spektra konštrukčných materiálov pre vysokoteplotné technológie s potenciálom výroby vodíka. Obidva ciele sú pritom vnútorne úzko prepojené.

Riešenie projektu a dosiahnutie prvého cieľa poskytne okrem vývoja a stabilizácie výpočtových nástrojov aj špecifikáciu požiadaviek ostatných okrajových podmienok pre riešenie časti projektu HydroGenIV, venovanej materiálovému výskumu. Dosiahnutie druhého cieľa zabezpečí dostatočne široké spektrum, charakteristiky a vlastnosti materiálov, ktoré môžu byť použité pre zariadenia vysokoteplotných technológií.

Projekt je rozčlenený na dve hlavné výskumno-vývojové oblasti, vychádzajúce z uvedených cieľov projektu. Na jeho riešenie bolo vytvorené konzorcium, ktoré sa danej problematike dlhodobo venuje. Projekt bude realizovaný vo výskumných pracoviskách žiadateľa a partnera v Trnave a Jaslovských Bohuniciach.

V oblasti špecifického výskumu projekt  HydroGenIV nadväzuje najmä na projekt "Výskumné centrum ALLEGRO" (OPVaV-2013/2.2/09-RO, ITMS2014+: 26220220198), realizovaný v r. 2014 - 2015, v rámci ktorého boli investované zdroje do vybudovania infraštruktúry, potrebnej pre realizáciu výskumných prác. Spomedzi budovanej infraštruktúry je hlavným vytvoreným existujúcim aktívom najmä héliová slučka STU  - unikátne experimentálne zariadenie, určené pre modelovanie procesov prúdenia hélia v systémoch odvodu tepla v rámci výskumu aktívnej a pasívnej bezpečnosti vysokoteplotných reaktorov.

V oblasti medzinárodnej spolupráce projekt HydroGenIV priamo súvisí a je komplementárny k v súčasnosti realizovanému projektu  SafeG (2021-2024), GA945041 – „Safety of GFR through innovative materials, technologies and processes“. Projekt je realizovaný v rámci H2020 EURATOM a je orientovaný na zvýšenie bezpečnosti reaktorov IV. generácie rýchlych plynom chladených reaktorov. Lídrom konzorcia, zloženého z 15 výskumných organizácií Európy a Japonska, je VUJE, a. s, jedným z partnerov je aj STU.