USA: Projektteam um Oklo erhält DOE-Finanzmittel für Brennstoffrecycling

Die Behörde Advanced Research Projects Agency-Energy (Arpa-E) des amerikanischen Department of Energy (DOE) hat im März 2022 das Programm «Converting Used Nuclear Fuel Radioisotopes into Energy (Curie)» ins Leben gerufen. Darin geht es um das Vorantreiben der Kommerzialisierung der fortgeschrittenen Kernspaltungstechnologie bei gleichzeitiger Abfallreduzierung.

Anfang November 2022 gab der amerikanische Reaktorentwickler Oklo bekannt, dass er und die Forschungseinrichtung Argonne, die Entsorgungsfirma Deep Isolation sowie die Case Western Reserve University mit Fördermitteln aus dem Curie-Programm unterstützt würden. Die Arpa-E finanziere mit einer Summe von USD 6,1 Mio. ein Projekt zum Recycling von ausgedienten Brennelementen aus aktuellen Leichtwasserreaktoren, um damit Brennstoff für fortgeschrittene Reaktoren herzustellen. Die Projektpartner um Oklo würden sich an den Kosten beteiligen.

«Das Recycling von Brennstoffen kann sich darauf auswirken, wie schnell wir die Dekarbonisierung erreichen. Da ausgediente Brennelemente zu etwa 95% recycelbar sind, kann man Abfall in eine brauchbare Ressource umwandeln», liess Jacob DeWitte, Mitbegründer und CEO von Oklo, verlauten. Damit bezog er sich darauf, dass heutige Reaktoren nur etwa 5% des in ihrem Brennstoff enthaltenen Energiegehalts verbrauchen. Durch das Recycling könne die Brennstoffversorgungskette für moderne Reaktoren gesichert werden. Davon werde auch Oklo bei der Kommerzialisierung seines fortgeschrittenen Reaktors Aurora Powerhouse profitieren. Das Recycling-Projekt im Rahmen des Curie-Programms soll Oklo in die Lage versetzen, «eine einzigartige kommerzielle Recyclinganlage zu bauen und fortgeschrittenen Brennstoff für unsere Kraftwerke wirtschaftlich und effizient zu produzieren», so Oklo.

Gemäss Angaben des Unternehmens wurde Oklo 2022 vom DOE für vier Förderprojekte unter Kostenbeteiligung mit einem Gesamtvolumen von über USD 15 Mio. ausgewählt, um das Herstellen von Brennstoff für fortgeschrittene Reaktoren aus radioaktiven Abfällen zu kommerzialisieren.

Projektbeiträge von Argonne und Deep Isolation
Deep Isolation betonte, dass auch aus dem Recycling der ausgedienten Brennelemente noch eine gewisse Menge an radioaktiven Abfällen entstünden, die nicht mehr weiterverwertet, sondern entsorgt werden müssten. Das Entsorgungsunternehmen werde deshalb einen integrierten Abfallentsorgungsplan entwickeln, der auf der Entsorgung der Abfälle in tiefen Bohrlöchern basiere.

Argonne teilte mit, dass es sich in Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern auf die Steigerung der Effizienz und damit der Wirtschaftlichkeit von Verfahren zum Recycling von Brennstoffen konzentriere. Man arbeite «an der Verbesserung eines Verfahrens, der ausgedienten Kernbrennstoff in Oxid-Form in ein Metall umwandelt, das dann verarbeitet werden kann, um brauchbare Materialien für fortgeschrittenen Reaktorbrennstoff zu liefern. Im Rahmen des Projekts werden Verbesserungen bei stabilen Anodenmaterialien der nächsten Generation und Sensoren zur Steuerung des Verfahrens kombiniert, um die Menge an Material, die letztendlich zurückgewonnen werden kann, zu maximieren.» Dabei arbeite Argonne auch mit der Case Western Reserve University zusammen.