Przełomowe kroki na drodze do autonomicznej eksploatacji elektrowni jądrowych: historia Lauren Fortier

Aby w pełni wykorzystać potencjał energii jądrowej jako czystego źródła energii, musi ona być opłacalna i wydajna. Lauren Fortier, doktorantka drugiego roku na Wydziale Nauk Jądrowych i Inżynierii Jądrowej (NSE) na MIT, jest pionierką w tych dążeniach. Pracuje nad opracowaniem rozwiązań umożliwiających zdalne i autonomiczne sterowanie elektrowniami jądrowymi.

Podróż Fortier do świata energetyki jądrowej miała niezwykły początek – uzyskała ona tytuł licencjata w dziedzinie materiałoznawstwa i inżynierii na Uniwersytecie Northwestern dzięki stypendium ROTC. Jej niezwykła przygoda jako kierowniczki ds. eksploatacji elektrowni jądrowej na pokładzie amerykańskiego lotniskowca pływającego po Morzu Południowochińskim uświadomiła jej, jak bardzo świat jest uzależniony od energii jądrowej.

“Można tu odczuć ogromną zależność od energii jądrowej, jakiej trudno doświadczyć gdzie indziej. Ten statek może przepłynąć ocean tylko dzięki sprawnemu reaktorowi jądrowemu” – wspomina.

Po zakończeniu służby w marynarce wojennej Fortier zainteresowała się aspektami operacyjnymi elektrowni jądrowych. Zauważyła szereg nieefektywnych procesów, co wzbudziło jej zainteresowanie możliwościami automatyzacji tych operacji. Kiedy marynarka wojenna zaproponowała jej podjęcie studiów magisterskich, zdecydowała się na kierunek inżynierii jądrowej na MIT – na ten wybór wpłynęły jej pozytywne doświadczenia zdobyte w tej dziedzinie.

W ramach studiów magisterskich Fortier pracowała nad systemem sterowania nadrzędnego dla elektrowni jądrowych, wykorzystując symulator o niezawodnym modelowaniu reakcji termohydraulicznej. Praca ta utwierdziła ją w przekonaniu, że wnioski wyciągnięte z tych symulacji mogą przełożyć się na praktyczne usprawnienia.

Misja dotycząca autonomicznej eksploatacji elektrowni jądrowej

Dla Fortiera motywacją do rozwoju autonomicznej eksploatacji elektrowni jądrowych jest świadomość ich kluczowej roli, zwłaszcza w przypadku mniejszych elektrowni położonych na obszarach wiejskich. Tradycyjne elektrownie wymagają dużego nakładu pracy ręcznej, co jednak nie jest możliwe w przypadku mikroreaktorów zlokalizowanych na odległych obszarach. Właśnie w takich przypadkach niezbędna staje się nadzorowana eksploatacja autonomiczna.

Celem Fortier jest przejście elektrowni jądrowych na tryb autonomicznej pracy. Wyobraża sobie zintegrowany system nadzoru i sterowania, który będzie w stanie uwzględniać zarówno działania ludzi, jak i maszyn. Jej ambicją nie jest całkowite wyeliminowanie udziału człowieka, ale raczej usprawnienie pracy poprzez umożliwienie strategicznej interwencji człowieka wyłącznie w razie konieczności.

Praca zespołowa na MIT

W trakcie studiów doktoranckich Fortier zdała sobie sprawę z ogromnej wartości współpracy w MIT. Gdy zagłębiała się w badania nad operacjami autonomicznymi, jej promotor, Sacit Cetiner, ułatwił nawiązanie współpracy z Idaho National Laboratory (INL). Współpracując z takimi osobami jak Katya Le Blanc, starsza specjalistka ds. czynnika ludzkiego w INL, Fortier zdobyła cenne spostrzeżenia dotyczące projektowania skutecznych interfejsów człowiek-maszyna.

Podczas letniego stażu w firmie Westinghouse w 2025 roku Fortier miała okazję przetestować swoje pomysły dotyczące operacji autonomicznych, korzystając z wiedzy mentorów, takich jak Anuradha Annaswamy, ekspertka w dziedzinie systemów sterowania, oraz Curtis Smith, były dyrektor w INL, a obecnie profesor w MIT NSE.

Postępy krok po kroku w kierunku autonomii

Fortier konsekwentnie dąży do wprowadzania autonomii w ostrożny i stopniowy sposób, aby zdobyć zaufanie użytkowników. W odróżnieniu od sztucznej inteligencji jej automatyzacja opiera się na automatach skończonych, których działanie jest przejrzyste. Podejście to dostosowuje się do aktualnych warunków panujących w zakładzie i zapewnia wyraźne przejścia między stanami, rozwiązując złożone problemy za pomocą konwencjonalnej automatyki.

Biorąc pod uwagę obiecujący charakter i potencjalny wpływ prac Fortier na automatyzację elektrowni jądrowych, nie dziwi fakt, że znalazła się ona wśród laureatów studenckiego konkursu „Innowacje w badaniach i rozwoju w dziedzinie energii jądrowej” z 2025 roku. Przewiduje się, że jej prace będą miały znaczący wpływ na rozwój i wdrażanie komercyjnych mikroreaktorów.

Chcesz dowiedzieć się więcej o automatyzacji opartej na sztucznej inteligencji w Twojej firmie? Poznaj możliwości dzięki implementi.ai.

Aby zapoznać się z bardziej szczegółowym opisem przełomowych badań Lauren Fortier na MIT, zajrzyj tutaj oryginalny artykuł prasowy.