Британская компания Rolls-Royce представила первые детали о своём микрореакторе следующего поколения, который будет сочетать инновационные технологии и урановое ядро, окружённое множественными защитными слоями. Разработка может кардинально изменить подход к производству энергии.

Источник изображений: Rolls-Royse

Согласно информации, предоставленной компанией на своём веб-сайте, микрореакторы, как и малые модульные реакторы (SMR), используют передовые ядерные технологии, являясь частью «ядерного портфеля» Rolls-Royce. Однако предназначены эти системы для разных задач.

Как сообщает издание Tweak Town, микрореактор Rolls-Royce сможет генерировать от 1 до 10 МВт энергии, а благодаря своей компактности станет мобильным источником питания. Система поместится всего в нескольких транспортных контейнерах, так что, по сути, можно говорить о передвижном современном ядерном генераторе. Компания сравнивает его с малым модульным реактором, который вырабатывает 0,5 ГВт мощности и работает со стационарной площадки размером примерно с два футбольных поля.

Подчёркивается, что микрореактор предложит высокую удельную мощность, которая позволит ему эффективно, гибко и устойчиво обеспечивать широкий спектр операционных потребностей. Он сможет обеспечивать подачу электроэнергии и тепла по требованию. При этом ключевым преимуществом является его масштабируемость, благодаря которой агрегат легко можно транспортировать по железной дороге, морем и даже отправить в космос, делая его универсальным и надёжным источником энергии. В нём будет применяться безопасное топливо, а внутри ядра каждая порция урана окружена несколькими защитными слоями, что позволяет выдерживать даже самые экстремальные условия.

Rolls-Royce предлагает четыре сценария применения своей разработки: для обороны, для обеспечения энергетической безопасности в отдалённых гражданских районах, для промышленных зон и в космосе. Любой из этих сценариев может стать «переломным для нашей цивилизации», считает компания.

Также микрореактор может быть использован для центров обработки данных искусственного интеллекта, которые потребляют невообразимое количество энергии. Те же полупроводниковые компании, такие как TSMC и Intel, смогут использовать реактор для решения массы проблем, связанных с электроэнергией и подачей воды для охлаждения оборудования, что, в целом, открывает новые возможности для развития технологий.

Компания Rolls-Royce обратилась к квантовым вычислениям, чтобы узнать о подходах для обеспечения безопасной эксплуатации малых ядерных реакторов на удалённых площадках. В будущем ожидается создание множества компактных ядерных силовых установок для добывающих компаний на Земле и в космосе. Все они будут работать под дистанционным наблюдением с локальной автоматикой, для создания надёжных алгоритмов которой привлекаются квантовые компьютеры.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

В Великобритании с лета 2023 года запущена программа раннего доступа к квантовым технологиям (QTAP). Квантовые алгоритмы запускаются на фотонном оборудовании компании Orca Computing с привлечением безошибочных методологий компании Riverlane. Наряду с Rolls-Royce к программе QTAP получили доступ или ждут своей очереди компании Arup, Airbus и порт Дувра. Доступ к программе осуществляется через посредничество национальной программы Digital Catapult, призванной обеспечить промышленности Великобритании доступность квантовых вычислений.

Компания Rolls-Royce прогнала через квантовый вычислитель данные об аварии на АЭС «Фукусима». Она изучала возможность использования модели квантового машинного обучения для быстрого выявления потенциально опасных ситуаций. Это позволило бы реактору безопасно работать и при необходимости останавливаться с минимальным участием человека. О результатах проведенного эксперимента не сообщается. Возможно, понадобятся новые сеансы расчётов.

Джонатон Адамс (Jonathon Adams), помощник главного инженера Rolls-Royce, сказал: «Новая ядерная команда Rolls-Royce очень ориентирована на будущее, стремясь разрабатывать новые революционные технологии и исследовать энергоэффективные приложения для ядерной энергетики на Земле и в космосе. Квантовые технологии, включая квантовые вычисления, будут способствовать этому в течение следующих 15 лет. Важно, чтобы мы развили понимание того, как и когда мы сможем внедрить эту технологию».

Британская промышленная инженерная компания Rolls-Royce разработала новые топливные форсунки и другие компоненты, которые позволяют использовать водород в авиадвигателе даже на взлётных режимах. Испытания проводились в камере сгорания турбовентиляторного двигателя Pearl 700, развивающего тягу более 8000 кгс, на самолёте Gulfstream G700. По утверждению Rolls-Royce, испытания прошли успешно, работа камеры сгорания и выбросы соответствовали ожиданиям.

Источник изображений: Rolls Royce

Хотя водород является одним из самых сложных в обращении видов топлива, его сжигание не приводит к выбросу парниковых газов в атмосферу, что делает его весьма перспективным топливом для авиаперевозок будущего. Кроме того, при испытаниях использовался «зелёный» водород, выработанный с помощью ветряных и приливных электрогенераторов. Помимо прочего, эксперимент косвенно подтверждает верный выбор стратегии декарбонизации Rolls-Royce.

Новые топливные форсунки Rolls-Royce стали ключевым элементом для успешного использования водорода в качестве топлива в режимах максимальной мощности, необходимых для взлёта самолёта. Водородные форсунки были предварительно протестированы в Университете Лафборо в Великобритании и Немецком аэрокосмическом центре.

Камера сгорания, сопло и форсунки для распыления водородного топлива, участвовавшие в тесте, были спроектированы с учётом особенностей сгорания водорода, так как им пришлось выдерживать более высокую температуру сгорания, поскольку горючесть водорода выше, чем у керосина.

Компания Rolls-Royce утверждает, что ей удалось сделать процесс сжигания водорода в двигателе полностью управляемым, а проведённые испытания позволили собрать большой массив данных о горючести водорода в разных режимах и условиях и о его потенциальной пригодности для реактивных полётов.

Многие автопроизводители успели подвести итоги первого квартала, группа BMW смогла увеличить объёмы поставок аккумуляторных электромобилей за отчётный период на 83,2 % до 64 647 штук, если считать и продукцию марки Mini. Непосредственно электромобилей марки BMW было поставлено на 112,3 % больше, чем годом ранее. В текущем году они тоже останутся локомотивом роста для немецкого автопроизводителя.

Источник изображения: BMW

Примечательно, что сами по себе поставки машин марки Mini в первом квартале сократились на 10 %, а в совокупности группа BMW отгрузила на 1,5 % меньше транспортных средств, чем в первом квартале прошлого года. К концу десятилетия марка Mini перейдёт на поставку исключительно электромобилей. Машин на электротяге с логотипом BMW в первом квартале удалось реализовать 55 979 штук, более чем в два раза больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. По словам представителей компании, электромобили марки пользуются высокой популярностью во всём мире, и пока производителю удаётся поспевать за спросом. Однако немецкой компании всё ещё далеко до Tesla, которой за первый квартал удалось выпустить 440 тыс. машин — в 7,85 раза больше.

Сейчас BMW предлагает клиентам электромобили iX, iX3, i4 и флагманский седан седьмой серии i7 в электрическом исполнении. В текущем году компания рассчитывает вывести на рынок электромобиль i5, кроссовер iX2 и универсал Touring пятой серии на электротяге. После этого у неё будет как минимум один электромобиль в каждом сегменте рынка. К 2026 году BMW рассчитывает, что в её ассортименте каждая третья продаваемая машина будет передвигаться на электротяге. Дочерняя марка Rolls-Royce в четвёртом квартале должна вывести на рынок электрическое купе Spectre. К концу десятилетия она будет выпускать только электромобили.

В текущем году, по мнению руководства BMW, электромобили будут главным локомотивом роста продаж, и этот сегмент рынка продолжит расширяться в следующем году. Примечательно, что формально компания ставит перед собой цель к 2030 году довести долю электромобилей в структуре предложения до 50 %. Многие конкуренты к тому времени полностью перейдут на электротягу, как и дочерние марки Mini и Rolls-Royce. По всей видимости, это заставит BMW более активно отказываться от использования ДВС в текущем десятилетии.

Космическое агентство Великобритании сообщило, что финансово поддержало идею компании Rolls-Royce использовать ядерную энергию для освоения Луны. Ранее Rolls-Royce получила от агентства £249 000 (23,4 млн рублей) на проведение исследований по теме, и представило концептуальный проект космического реактора. Новое финансирование в объёме £2,9 млн (272,4 млн рублей) поможет Rolls-Royce создать демонстратор и убедиться в возможности отправить рабочий реактор на Луну в 2029 году.

Источник изображения: Rolls-Royce

Ядерная энергетика созрела для выхода в космос. Точнее, у космических программ появилась насущная потребность в доступе к постоянным, мощным и надёжным источникам энергии, что сегодня могут обеспечить только ядерные реакторы. Без них невозможны будут постоянные космические базы и длительные по времени полёты с интенсивным маневрированием. Перспективный модульный реактор Rolls-Royce должен будет служить источником энергии как для космических баз, так и кораблей.

Космическое агентство Великобритании оценивает сектор космических услуг в стране на уровне £16 млрд. Логично отдавать предпочтение отечественным разработкам, что помимо сохранения средств и умножения инвестиций будет создавать множество рабочих мест в Великобритании. Наконец, это позволит ей оставаться ведущей силой в передовой мировой науке.

Компания Rolls-Royce будет работать вместе с такими партнерами, как Оксфордский университет, Бангорский университет, Брайтонский университет, Исследовательский центр передового производства (AMRC) Шеффилдского университета и Nuclear AMRC. Финансирование означает, что Rolls-Royce сможет ещё больше укрепить свои знания об этих сложных системах, уделяя особое внимание трём ключевым характеристикам микрореактора: топливу, используемому для выработки тепла, методу передачи тепла и технологии преобразования тепла в электричество.

Полученные знания и проекты, прежде всего, будут востребованы в оборонной сфере, хотя гражданский сектор также получит свою долю технологий. Ядерная энергетика имеет все шансы положительно повлиять на углеродный след промышленности и это будет также важно, как освоение космического пространства.

Важность ядерных проектов для освоения космоса понимают все космические державы. США в лице NASA финансирует разработки ядерных реакторов для космоса, делают это и в России, и в Китае. Но в любом случае этот процесс требует согласованных действий всех стран и определённых международных правил. В МАГАТЭ и ООН это понимают и, вероятно, готовят проекты соответствующих кодексов.

Компания Rolls-Royce опубликовала в своём аккаунте в Twitter изображение ядерного реактора, способного обеспечить электроэнергией лунную базу или космические миссии на Марс и к другим планетам. Тем самым компания дала понять, что занимается разработкой технологий для освоения космоса, как те же SpaceX и Blue Origin, а также другие технологические компании.

Источник изображения: Rolls-Royce

Rolls-Royce также объявила о заключении соглашения о сотрудничестве с Космическим агентством Великобритании с целью исследования возможности использования ядерной энергии для освоения космоса. Как известно, на днях Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США и Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) сообщили о сотрудничестве с целью создания ядерного теплового двигателя, который будет использоваться в ракетах для полётов в дальний космос.

Показанный микрореактор, разработанный Rolls-Royce, представляет собой автономное и энергоёмкое решение для использования в космических исследованиях поверхности других планет или спутников, или для обеспечения питанием космического корабля.

«Микрореактор Rolls-Royce разработан для использования изначально безопасной и чрезвычайно прочной формы топлива. Каждая ячейка урана покрыта несколькими защитными слоями, которые действуют как система локализации, что позволяет ей выдерживать экстремальные условия», — указала Rolls-Royce.

Джейк Томпсон (Jake Thompson), руководитель отдела инновационных продуктов и услуг Rolls-Royce сообщил, что компания использует имеющийся опыт для разработки небольших реакторов, которые будут применяться на базах на Луне или Марсе, «обеспечивая надёжную и чистую энергию для астронавтов в этих локациях».

Впрочем, Rolls-Royce не собирается останавливается на лунных базах и в партнёрстве с Космическим агентством Великобритании займётся изучением того, как можно использовать ядерную энергию для других направлений освоения космоса.

Компания Rolls-Royce при сотрудничестве с авиакомпанией easyJet впервые в мире провела наземный запуск современного авиадвигателя, работающего на водороде. Партнёры называют это важной вехой на пути к доказательству концепции, согласно которой водород может стать авиационным топливом будущего.

Источник изображения: easyJet

Модель использовала «зелёный», экобезопасный водород, выработанный с помощью ветряных и приливных электрогенераторов. Помимо прочего, эксперимент косвенно подтверждает верный выбор стратегии декарбонизации, избранной как Rolls-Royce, так и easyJet. Обе компании намерены доказать, что газ может безопасно и эффективно обеспечивать энергией гражданские авиадвигатели — уже планируется второй этап тестов, в долгосрочной перспективе планируются и лётные испытания.

Тест проводился в Великобритании с использованием модифицированного двигателя Rolls-Royce AE 2100-A, предназначенного для использования в самолётах для региональных авиаперевозок. «Зелёный» водород поставлялся Европейским центром морской энергетики (EMEC) и генерировался с использованием возобновляемой энергии на Оркнейских островах Великобритании.

По словам технического директора Rolls-Royce Грации Виттадини (Grazia Vittadini), «успех этого водородного теста стал захватывающей вехой. Только в июле мы объявили о нашем сотрудничестве с easyJet и уже совершили невероятный старт со знаковым достижением. Мы раздвигаем границы исследования возможностей углеродной нейтральности водорода, который сможет изменить будущее полётов».

В easyJet заявили о поддержке продолжения сотрудничества, поскольку водород обеспечивает большие возможности для ряда самолётов, включая модели, соответствующие размерам небольших самолётов, используемых easyJet. Эксперимент стал важным шагом на пути к достижению углеродной нейтральности к 2050 году. По результатам анализа наземного теста планируется серия дальнейших стендовых испытаний и, в результате — полномасштабный наземный тест двигателя Rolls-Royce Pearl 15.

Партнёрство организовано в рамках кампании Race to Zero, предусматривающей достижение нулевого углеродного выброса к 2050 году. Rolls-Royce активно участвует в развитии «зелёных» технологий. Только летом этого года компания заявила о намерении протестировать некоторые из своих двигателей, оптимизированные для водородного топлива, а также предложить водородные двигатели компании Airbus, которая уже работает с CFM International — совместным предприятием французской Safran и американской General Electric, тоже разрабатывающим двигатель для экспериментального авиалайнера.