美國能源部(DOE)核能辦公室5月24日表示，幾十家美國公司正在研究第四代反應(yīng)堆的設(shè)計，這些反應(yīng)堆很快就會有各種尺寸。NE指出："這些反應(yīng)堆提供了更大的通用性，并可能在建造和運營方面更加實惠。其中一些甚至可以幫助減少永久處置所需的廢核燃料的數(shù)量。"

然而，為了實現(xiàn)這一潛力，反應(yīng)堆開發(fā)商需要幫助 "在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈喪失之前降低這些清潔能源技術(shù)的風險"。高級研究計劃局-能源(ARPA-E)是能源部一個定位獨特的辦公室，"專門支持可能從根本上改變美國人獲得、使用和儲存能源方式的早期技術(shù)"。三個ARPA-E計劃正在幫助先進的核電成為現(xiàn)實。

核工業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是按時按預算建設(shè)新的發(fā)電廠。ARPA-E的MEITNER計劃確定并開發(fā)新技術(shù)，以幫助降低建造先進反應(yīng)堆系統(tǒng)的成本。有10個項目被選中來開發(fā)新的使能技術(shù)。這些創(chuàng)新包括通過新的模塊化或先進的制造技術(shù)降低建造成本，以及通過機器人技術(shù)、自主控制和先進的傳感器降低運營費用。

ARPA-E的GEMINA正在尋求將先進反應(yīng)堆發(fā)電廠的固定運行和維護成本比目前的機組大幅削減10倍。目前有九個項目正在為先進的反應(yīng)堆設(shè)計開發(fā)數(shù)字雙胞胎或類似技術(shù)。團隊正在利用人工智能、先進的控制系統(tǒng)、預測性維護和其他尖端的突破，以幫助告知和優(yōu)化先進核電站設(shè)計的運行和維護程序。"總體目標是使先進反應(yīng)堆機群的固定運行和維護成本達到每兆瓦時近2美元，使先進核電站更加經(jīng)濟、靈活和高效。

最后，ARPA-E的ONWARDS旨在開發(fā)突破性技術(shù)，幫助促進永久處置所需的廢舊核燃料數(shù)量減少10倍。11個項目小組專注于改進燃料回收、核材料核算的保障措施，以及開發(fā)跨越多個反應(yīng)堆級別的高性能廢物形式。ONWARDS計劃實現(xiàn)先進反應(yīng)堆廢物形式的全球后端處置成本在每兆瓦時1美元左右。

ARPA-E最近啟動了一個單獨的計劃--CURIE，專注于改進當前反應(yīng)堆舊燃料的再處理方法的技術(shù)。"這些努力不僅可以減少需要處理的廢舊核燃料的數(shù)量，而且可以為新的快速反應(yīng)堆設(shè)計產(chǎn)生安全的國內(nèi)原料供應(yīng)"。

項目小組預計將在2022年10月被選中。