Ученые НГТУ им. Р.Е. Алексеева в рамках федерального проекта «Передовые инженерные школы» (ПИШ) создают экспериментальную модель первого в России высокотемпературного газоохлаждаемого реактора. Промышленный партнер вуза – АО «ОКБМ Африкантов». Работы проводятся с помощью отечественного пакета программ «ЛОГОС», что обеспечивает российское импортозамещение.

Проект получил одобрение ГК «Росатом», так как ключевая цель Госкорпорации «Росатом» – создание крупномасштабного производства водорода на базе отечественных конкурентоспособных технологий атомно-водородной энергетики. В АО «ОКБМ Африкантов» ведется разработка технического проекта реакторной установки, чтобы построить первую атомную станцию с газоохлаждаемым реактором.

Важно отметить, что ранее промышленные реакторы такого типа в России не существовали. Сегодня проектные решения начали воплощать в жизнь, при этом изменились и конструктивные, и технологические параметры установки, появились новые материалы, подходы к расчетам и методикам исследований. Для актуализации моделей специалисты НГТУ им. Р.Е. Алексеева провели исследования, изучая различные параметры: варианты масштабов моделей, расходы рабочей среды, ее температуры и измерительные системы. На основе результатов исследований ученые разработали модели отдельных элементов реакторной установки.

«Новые стенды собираются силами сотрудников вуза, включая молодых исследователей и профильных студентов. Наша команда политехников проводит экспериментальные и расчетные исследования для ОА «ОКБМ Африкантов», которые потом передает заказчику для использования в своей работе. Также мы плотно работаем с разработчиками пакета отечественных цифровых программ ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», что позволяет им удовлетворять запросы пользователей продукта и оперативно дорабатывать его», – рассказал проректор по программам развития НГТУ им. Р.Е. Алексеева Александр Хробостов.

В рамках программы развития ПИШ в вузе создана лаборатория «Моделирование газодинамики высокотемпературных газовых реакторов», где вуз в сотрудничестве с ведущими российскими предприятиями проводит экспериментальные исследования, а также комплексные проекты по верификации отечественного цифрового продукта «ЛОГОС».

«На основе данных многочисленных исследований, выполненных на уникальных установках, проводится экспериментальное обоснование технических решений для реакторов нового типа, где в качестве охлаждающей среды используется гелий – это первый газоохлаждаемый ядерный реактор с высоким уровнем безопасности и повышенным КПД, который позволит получать чистый водород», – рассказал ректор НГТУ им. Р.Е. Алексеева Сергей Дмитриев.

На сегодняшний день в мире производится около 80 миллионов тонн водорода в год, к 2050 году прогнозируется рост потребления водорода до 500 миллионов тонн в год.

«Водород в основном производится паровой конверсией метана, при этом около 30% метана сжигается для обеспечения процесса технологическим теплом и сопутствующими выбросами продуктов сгорания, включая СО₂. Замещение сжигания метана теплом от высокотемпературного реактора позволит сделать производство намного экологичнее», – отметил Виталий Петрунин.

Передовая инженерная школа, созданная в НГТУ им. Р.Е. Алексеева, активно продвигает современные методы виртуального и численного исследования в перспективных объектах атомного машиностроения.