Úspešná spolupráca troch fakúlt STU na projekte HydroGenIV

Tri fakulty Slovenskej technickej univerzity v Bratislave - Fakulta elektrotechniky a informatiky, Materiálovotechnologická fakulta a Strojnícka fakulta spojili výskumné úsilie na projekte HydroGenIV. V úzkej spolupráci s priemyselným partnerom VÚJE, a. s., sa zapojili do výskumu a vývoja vysokoteplotných reaktorov, ktoré majú popri výrobe elektriny aj veľký potenciál na efektívnu produkciu vodíka pomocou jódovo-sírneho procesu.

Projekt, financovaný Výskumnou agentúrou MŠVVaŠ SR v období 02/2022–11/2023, sa zameriaval na vyriešenie aktuálnych otvorených problémov v poznaní a pochopení fyzikálnych a technických otázok vo vzťahu k vysokoteplotným reaktorom a spoľahlivú simuláciu relevantných termohydraulických procesov. Zaoberal sa tiež podstatným rozšírením a overením spektra konštrukčných materiálov pre vysokoteplotné technológie s potenciálom výroby vodíka.

V rámci prvej oblasti výskumu na Strojníckej fakulte vyvinuli a overili samo-ťažné zariadenie na héliovej slučke, simulujúce tepelný zdroj vysokoteplotného, plynom chladeného reaktora. Táto aktivita bola zavŕšená patentovým vzorom, podloženým experimentálnymi výsledkami a počítačovými simuláciami procesov uskutočnenými vo VÚJE, a. s..

Výskum materiálov v druhej oblasti projektu zahŕňal porovnávanie vhodných typov ocelí z hľadiska ich mechanických vlastností a odolnosti proti radiačnému poškodeniu. Robil sa na Fakulte elektrotechniky a informatiky, Materiálovotechnologickej fakulte a v spoločnosti VÚJE, a. s.. V rámci tejto úlohy sa podarilo uskutočniť časovo veľmi náročnú tzv. „Monster implantáciu“ pomocou iónov hélia urýchlených lineárnym tandemovým urýchľovačom na pracovisku MTF STU v Trnave. Táto implantácia vytvorila rovnomerné radiačné poškodenie vzoriek až do vzdialenosti 70 μm od povrchu, čo zaručilo vhodné podmienky pre viaceré nedeštruktívne metódy na pozorovanie radiačného poškodenia vo vybraných oceliach a akumuláciu jadier hélia bežne tvoreného rýchlymi neutrónmi pri jadrových reakciách v konštrukčných materiáloch plynom chladených rýchlych reaktoroch.

Projekt ukončili v novembri 2023, trval 22 mesiacov. Jeho výsledkom bolo viac ako 12 vedeckých publikácií v databáze CC, ktoré detailne popisujú výsledky z výskumu realizovaného v rámci projektu. Naplnil sa aj cieľ projektu vytvoriť tri trvalo udržateľné pracovné miesta pre mladých výskumníkov na Fakulte elektrotechniky a informatiky, taktiež cieľ zmysluplne využívať vedeckú infraštruktúru vybudovanú v rámci projektu ALLEGRO.

Na záverečnom seminári 16. novembra 2023 prezentovali výsledky projektu všetky zapojené pracoviská a diskutovalo sa o praktickom využití získaných údajov a poznatkov. Okrem toho sa rokovalo o možnosti ďalšej spolupráce medzi pracoviskami a o budúcom smerovaní výskumných aktivít v oblasti vysokoteplotných reaktorov a ich využitia pri výrobe vodíka z jadrových zariadení.

 

Zdroj text a foto: Jana Veterníková