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Für einige fortgeschrittene Reaktoren, die derzeit in den USA entwickelt werden, steht noch kein im Inland produzierter Uran-Brennstoff in kommerziellem Massstab zur Verfügung, was gemäss DOE «die Entwicklung und den Einsatz fortgeschrittener amerikanischer Reaktoren erheblich beeinträchtigen könnte». Dabei geht es um High-Assay Low-Enriched Uranium (Haleu), das auf bis zu 20% mit spaltbarem Uran-235 angereichert ist. Die derzeitigen kommerziellen Kernreaktoren verwenden Brennstoff mit einem Uran-235-Gehalt von rund 5%. «Das DOE geht davon aus, dass bis zum Ende des Jahrzehnts mehr als 40 Tonnen Haleu benötigt werden», verkündete die Behörde, «wobei jedes Jahr zusätzliche Mengen benötigt werden, um einen ganzen Park an fortgeschrittenen Reaktoren zu errichten, die das Ziel der Biden-Harris-Regierung unterstützen, bis 2035 100 % sauberen Strom zu erzeugen.»
Haleu wird bis anhin weltweit nur von JSC Techsnabexport (Tenex) – einer Tochter des russischen Staatskonzerns Rosatom – hergestellt. Seit dem Angriffskrieg Russlands auf die Ukraine ist diese Lieferquelle für die USA keine gute Option mehr. Das DOE verfolgt deshalb derzeit Strategien, um kurz- und langfristig die Haleu-Versorgung im Inland sicherzustellen.
Haleu mit Hilfe von Gaszentrifugen herstellen
Am 10. November 2022 kündigte das DOE an, dass es ein Demonstrationsprogramm der American Centrifuge Operating, LLC unterstützen werde. Dies mit insgesamt USD 150 Mio. und unter Kostenbeteiligung des Unternehmens, das eine Tochtergesellschaft der Centrus Energy Corp ist. American Centrifuge Operating soll Haleu mit einer Kaskade aus Gaszentrifugen aus Uranhexafluorid herstellen. Ziel ist es gemäss DOE zu demonstrieren, dass die USA Haleu für fortgeschrittene Reaktoren selbst herstellen kann, sowie eine inländische Versorgungskette aufzubauen. «Das Kaskaden-Demonstrationsprogramm soll den kurzfristigen Haleu-Bedarf decken und wird zur Unterstützung von Brennstoffqualifizierungstests und von DOE-geförderten Demonstrationsprojekten für fortgeschrittene Reaktoren eingesetzt», so die Behörde.
Bereits im November 2019 hatten Centrus Energy und das DOE einen Dreijahresvertrag über den Bau einer Kaskade aus 16 Zentrifugen des Typs AC100M für das Demonstrationsprogramm unterzeichnet. Der Bau wurde auf dem DOE-Gelände in Piekton im Bundesstaat Ohio begonnen, wo bereits früher Uran angereichert worden war. Centrus habe den grössten Teil der Montage bereits abgeschlossen, mit der Fertigstellung aber zugewartet, während die Ausschreibung des gegenwärtigen Förderprogramms lief, so das DOE. American Centrifuge Operating werde in Piketon nun die letzten Schritte der Zentrifugenmontage abschliessen und müsse danach eine Betriebsbereitschaftsüberprüfung bestehen, um die Demonstrationskaskade in Betrieb zu nehmen. Ermöglicht werde dies durch die Förderung des DOE mit einem Kostenanteil von 30 Millionen Dollar im ersten Jahr für die Inbetriebnahme und den Betrieb» der Zentrifugen.
Um die Anforderungen des Demonstrationsprogramms zu erfüllen, müsse American Centrifuge Operating «bis zum 31. Dezember 2023 Uranhexafluoridgas anreichern, um 20 Kilogramm 19,75% angereichertes Haleu zu produzieren», liess das DOE verlauten. Die Produktion werde 2024 mit einer jährlichen Produktionsrate von 900 Kilogramm Haleu pro Jahr fortgesetzt – vorbehaltlich der Bereitstellung von Mitteln, mit zusätzlichen Optionen für die Produktion von mehr Material im Rahmen des Vertrags in den Folgejahren. «Nach der Haleu-Demonstration wird die in der Anlage verwendete Zentrifugentechnologie für den kommerziellen Einsatz zur Verfügung stehen», so das DOE.
Quelle
B.G. nach DOE, Medienmitteilung, 10. November 2022