Kann die Wissenschaft Utahs Kohleland für kommende Generationen im Energiespiel halten?

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Kann die Wissenschaft Utahs Kohleland für kommende Generationen im Energiespiel halten?

Diese Geschichte ist Teil des kontinuierlichen Engagements von The Salt Lake Tribune, durch die Arbeit des Innovation Lab Lösungen für die größten Herausforderungen Utahs zu finden.

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Orangeville Es ging immer darum, das Licht anzulassen.

In einer alten Lagerhalle für Kohleminenteile am Stadtrand von Emery County werden der Bundesstaat Utah und die US-Regierung Energie neu erfinden.

Das ist der Traum. Es gibt auch einen Rückfallplan, und es geht darum, das Licht in einem Teil des Beehive State, der ein Jahrhundert lang so gelebt hat und nun einen neuen Weg finden muss, am Laufen zu halten.

das Energieforschungszentrum San Rafael ist ein im Entstehen begriffenes Labor gleich außerhalb von Orangeville. Das Teilelager gehörte einst der alten Utah Power & Light Co., einem Vorgänger von Rocky Mountain Power, der das riesige Hunter Power Plant baute, dessen Schornsteine ​​in der Ferne aufragen.

Im Inneren des rostigen Metallgebäudes befindet sich ein Labor, das eines James-Bond-Films würdig ist, einschließlich glänzender Stahltanks, die „Handschuhräume“ speisen, in denen Wissenschaftler Experimente in einer Argongasatmosphäre manipulieren.

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Das Handschuhfach im San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville, am Donnerstag, den 21. Juli 2022.

Das Zentrum wurde mit der Arbeit von zwei Chemieingenieur-Professoren der Brigham Young University ins Leben gerufen, die umfangreiche Branchenerfahrung und mehrere Millionen Dollar an Stipendien des US-Energieministeriums mitbringen. Der neue Direktor des Zentrums hat die Aufgabe, mehr Möglichkeiten in einem Spektrum von Energietechnologien zu finden, einschließlich der Produktion von Wasserstoff und Solarmodulen.

Die ersten Arbeiten wurden vom Staat finanziert, und Utah erwartet weitere von der Bundesregierung. das Utah-Büro für Energieentwicklung hat San Rafael zu einem Eckpfeiler der gemacht Utah Rural Energy Diversifikation und Innovation Initiative. U-REDI ist einer von 20 Finalisten für ein Programm der Federal Economic Development Administration, das darauf abzielt, kohleabhängigen Gemeinden bei der Anpassung zu helfen. Der Staat hofft, 30 Millionen Dollar zu erhalten, von denen ein großer Teil an San Rafael und seine Programme gehen würde.

Die Technologien, die das Zentrum verfolgt, sind am Rande, aber nicht außerhalb des Mainstreams in einer Welt, die immer verzweifelter nach Energielösungen sucht.

Auf dem Weg zu einem Flüssigsalzreaktor

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Andrew Fry im Kontrollraum für den L1500 im San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville, am Donnerstag, den 21. Juli 2022.

an der Kante? Wie wäre es mit geschmolzenes Salz Thorium Kernenergie? Matthew Memmott, Außerordentlicher Professor an der BYU, promovierte in Nukleartechnik am Massachusetts Institute of Technology, bevor er die Reaktorgruppe bei Westinghouse leitete. Er sieht Thoriumreaktoren – eine jahrzehntealte Technologie – als sicherere und billigere nukleare Alternative.

Es war Memmott, der zuerst die Hand ausstreckte Infrastrukturkoalition der sieben Bezirke, eine Allianz von Utah Countys mit einem gemeinsamen Interesse an Energie. Er suchte einen abgelegenen Standort für seine Forschung und dachte, dass das Kohleland Vorteile bieten würde.

„Diese Technologie ist eine großartige Möglichkeit, den von Kohle betroffenen Gebieten zu helfen“, sagte Memmott. „Salze sind Kohle ähnlich. Einige ihrer Trainingstransfers.“

Dieses Treffen führte schließlich zu Gesprächen mit der Kommissarin von Emery County, Lynn Sitterud, die zusammen mit anderen Kommissaren beschloss, Memmotts Projekt im Zentrum von San Rafael zu übernehmen.

Für Sitterud ist die Energieforschung eine Selbstverständlichkeit für die Grafschaft, und er hat das Projekt ins Leben gerufen. Aber er macht deutlich, dass es seinen 10.000 Wählern nicht möglich ist, ein Forschungszentrum langfristig zu unterhalten. „Es muss autark sein, wenn es überleben soll.“

Sitterud betont auch, dass es nicht nur darum geht, die Kohle lebensfähig zu halten. Die Absicht ist, mehrere energiebezogene Wege zu verfolgen, in der Hoffnung, dass sich einer oder mehrere auszahlen. Sollte eine dieser Bemühungen zu einer Kommerzialisierung führen, stehen dem Zentrum nebenan 100 Acres als mögliche Produktionsstätte zur Verfügung, was ein wichtiger Schritt in Richtung Nachhaltigkeit für das Zentrum sein könnte.

Memmott sagte auch, dass ein abgelegener, ländlicher Ort ein Pluspunkt sei, wenn sich die Forschung um medizinische Isotope und Nuklearprodukte und „die Wahrnehmung, dass es unsicher ist“ dreht.

Tatsächlich hat er derzeit keine Pläne, Nuklearprodukte im Zentrum von San Rafael herzustellen. Bevor irgendwo ein Flüssigsalzreaktor gebaut wird, steht er vor einem Berg von Bundesgenehmigungen, und er glaubt, dass es an einem Ort wie dem schneller gehen könnte Idaho National Laboratory.

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Das Medical Isotope Lab im San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville, am Donnerstag, den 21. Juli 2022.

Stattdessen sucht er nach San Rafael, um den geschmolzenen Salzteil zu perfektionieren, nicht den nuklearen Teil. Und genau dort glaubt Memmott, die geheime Zutat zu haben, die Thorium zum Standard machen könnte. Insbesondere hat er ein Verfahren zum Entfernen von Wasser und Sauerstoff aus geschmolzenen Salzen verfeinert, wodurch die Korrosion, die die Salze den Rohren zufügen, erheblich reduziert wird. Dieses Korrosionsproblem, sagte Memmott, entmutigte seine Entwicklung als Energiequelle.

Und die Verwendung von Thorium anstelle von Uran als Kernbrennstoff eröffnet neue Möglichkeiten. Die dabei erzeugten Isotope haben mehr medizinische Verwendung und erzeugen weniger gefährlichen Atommüll. Und weil die Produkte in einer geschmolzenen Suppe statt in festen Brennstäben leben, ist es einfacher, die guten Sachen zu trennen.

Mit Investoren gründete er ein Unternehmen, Alpha Tech Research Corp., um ein geschmolzenes Salzgemisch herzustellen, das in Kernreaktoren verwendet werden kann. Alpha Tech hat sein eigenes Reaktordesign, plant aber auch, sein geschmolzenes Salz an andere zu verkaufen, darunter ein Unternehmen, das eine Atombatterie herstellt, und an das MIT, das es als Hülle um seinen heißen Kernfusionsreaktor betrachtet. (Anmerkung: Alpha Tech lizenziert die Technologie von der BYU, die Patente von Memmotts Arbeit hält, und die Schule, die der Kirche Jesu Christi der Heiligen der Letzten Tage gehört, erhält Lizenzgebühren, wenn sie kommerzialisiert wird.)

Es könnte sein, dass in Emery County geschmolzenes Salz produziert wird, aber im Moment verlegt Memmott gerade seine Forschung in die Anlage. Direktor des Zentrums Jeremy Pearson, der auch einen Hintergrund in der Nuklearforschung hat, hilft bei der Rekrutierung von Talenten.

Ein Generator der nächsten Generation

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Andrew Fry steht am Donnerstag, den 21. Juli 2022, am L1500 im San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville.

Wenn es in Memmotts Forschung um eine brandneue Energiequelle geht, geht es in Andrew Frys Arbeit eher darum, jede Quelle weiter auszudehnen.

Braten usw außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen an der BYU, arbeitet in einem angrenzenden Gebäude an einer Anlage der nächsten Generation, die anstelle eines herkömmlichen Dampfkessels überkritisches Kohlendioxid verwendet. Es ist ein Prozess, der jeden wärmebetriebenen Generator – Kohle, Holz, Kernkraft, Geothermie – viel effizienter bei der Umwandlung von Wärme in Strom machen könnte.

Fry, der als Teenager ins nahe gelegene Price gezogen war, promovierte an der University of Utah. Seine Diplomarbeit konzentrierte sich auf die Begrenzung der Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken, und seine Arbeit in der Industrie zielte darauf ab, Verbrennungsprozesse effizienter zu gestalten. Während seiner Zeit an der Universität arbeitete er mit einem experimentellen Combustor in einer Universitätseinrichtung auf der Westseite von Salt Lake City. Die U. schrumpfte diese Einrichtung, und Fry ging zum Gesetzgeber von Utah, um die Finanzierung für den Umzug der Brennkammer nach Orangeville zu erhalten. Diese Brennkammer, die noch immer rot aus ihrer U.-Zeit gestrichen ist, befindet sich jetzt im Zentrum von San Rafael, und Fry hat ein DOE-Stipendium in Höhe von 5 Millionen US-Dollar, um die Forschung fortzusetzen.

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Das San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville, am Donnerstag, den 21. Juli 2022.

Fry hat auch Forschungen zur „Oxiverbrennung“ von Kohle durchgeführt, bei der Kohle in reinem Sauerstoff verbrannt wird, um Stickstoffemissionen zu vermeiden. Er interessiert sich für Technologien zur Kohlenstoffabscheidung, die die Lebensfähigkeit fossiler Brennstoffe verlängern können.

„Der Sinn meiner Forschung“, sagte er, „ist es, uns voranzubringen und die natürlichen Ressourcen weiterhin nachhaltig zu nutzen.“

San Rafael hat auch das Interesse des U.-Assistenzprofessors geweckt Kody Powell. Powell hat vor kurzem eine Anstellung am Engineering College der USA erhalten und nutzt sein Sabbatical, um nach Emery County zurückzukehren. Er wuchs im nahe gelegenen Huntington im Schatten eines anderen großen Kohlekraftwerks auf. Powells Arbeit bestand darin, künstliche Intelligenz zur Maximierung von Energiesystemen einzusetzen, was besonders nützlich für die Integration erneuerbarer Energien in den Strommix ist.

Powell war an den Bemühungen beteiligt, Wasserstoff effizienter zu produzieren, eine Arbeit, die auch in San Rafael ein Zuhause finden könnte.

„Es ist eine Energiegemeinde, also gibt es dort Arbeitskräfte“, sagte er und fügte hinzu, dass die staatliche Finanzierung für Kohlegemeinden ebenfalls ein großer Anziehungspunkt sei. „Ehrlich gesagt hat der Bund viel Geld.“

(Rick Egan | The Salt Lake Tribune) Ein Arbeiter schweißt am Donnerstag, den 21. Juli 2022, im Inneren des L1500 im San Rafael Energy Research Center in Emery County, in der Nähe von Orangeville.

Powell glaubt auch, dass lebendige, atmende Wissenschaft in der Grafschaft eine starke Botschaft an junge Menschen aussendet. „Das würde die einheimischen Kinder ermutigen. Wir wollen die Botschaft aussenden, dass man ein Ingenieurstudium absolvieren und wiederkommen kann.“

Das klingt gut für Jordan Leonard, der bereit ist, sich Sitterud im Januar in der Emery County Commission anzuschließen. (Leonard schlug den Amtsinhaber in der GOP-Vorwahl im letzten Monat und trifft im November auf keinen Demokraten.) Leonard hat für die Utah State University in der Grafschaft gearbeitet und sich auf Bildungsmöglichkeiten für junge Einwohner konzentriert.

Leonard kennt die tiefe Verbundenheit der Menschen in seinem Landkreis damit, dass die Lichter in Utah brennen. Sein Vater starb bei einem Bergbauunfall, als er 9 Jahre alt war.

„Energie ist nur ein großer Teil unserer Gemeinschaft“, sagte Leonard. „Ich würde gerne weiterhin ein energieproduzierender Landkreis bleiben.“

Tim Fitzpatrick ist Reporter für erneuerbare Energien bei The Salt Lake Tribune, eine Position, die durch ein Stipendium von Rocky Mountain Power finanziert wird. The Tribune behält die gesamte Kontrolle über redaktionelle Entscheidungen unabhängig von Rocky Mountain Power.