في عالم من مشاكل ضخمة مع الكهرباء. العودة إلى المفاعلات النووية?

في عام 2009 ، الايرلندي سيمون مدير الاستثمار من نيويورك ، وقد اكتشف الطريقة التي ، في رأيه ، كان من الممكن أن تغير العالم. الأيرلندية رأى أن العالم بأسره في حاجة إلى عدد هائل من المشاريع في مجال الطاقة الصديقة للبيئة المصادر إلى استبدال البنية التحتية على الوقود الأحفوري ، وتوفير ما يكفي من الطاقة لتلبية الطلب من الصين والهند وغيرها من البلدان نموا. أدرك أن واحدا فقط المتجددة التي تعتمد على الرياح وهج الشمس, لا الهروب. و كان يعلم أيضا أن الطاقة النووية الوحيدة القائمة شكل من الطاقة النقية التي يمكن أن تملأ الفجوات كانت غالية جدا على المنافسة مع النفط والغاز.

ولكن بعد ذلك في مؤتمر في عام 2011 ، التقى المهندس مبتكر مشروع المفاعل النووي تبريد الملح المنصهر. إذا كان يعمل فكرت الأيرلندية ، وليس فقط حل مشكلة الشيخوخة الطاقة النووية ، ولكن سوف توفر واقعية الطريق إلى التخلي عن الوقود الأحفوري.

ثم سأل نفسه هذا السؤال: "هل من الممكن تصميم المفاعلات هي أفضل من تلك التي كانت 60 عاما؟". كان الجواب: "صحيح على الاطلاق."

هل من الممكن لبناء منزل النووي المفاعل ؟

الايرلندي كان مقتنعا أن هذا المفاعل سوف تكون مناسبة عظيمة الاستثمارات التي كرس حياته. ما يقرب من عشر سنوات ، الأيرلندية أصبح الرئيس التنفيذي لشركة الأرضية الطاقة الموجودة في نيويورك. الشركة التي يتوقع أن إنشاء المفاعل على أساس الملح المنصهر حتى عام 2030.

الأرضية ليس الوحيد الذي يفعل هذا. عشرات النووية المبتدئة تظهر هنا و هناك و كل منهم المخلصين لحل المشاكل المعروفة مع الطاقة النووية — النفايات المشعة ، الانبعاثات انتشار وارتفاع التكاليف.

المفاعلات التي تحرق النفايات النووية. المفاعلات مصممة لتدمير النظائر التي يمكن استخدامها في الأسلحة. المفاعلات الصغيرة التي يمكن أن تكون رخيصة لبناء المصانع. الكثير من الأفكار.

وزير الطاقة إرنست مونيز ، مستشار الأرضية ، ويعتقد أن هناك شيء جديد. "أنا لم أر قط مثل هذه الابتكارات في هذا القطاع". "انها مثيرة للاهتمام حقا."

مفاعلات أخرى, تصميم مثل المفاعلات الأرضية مع الملح التبريد تلقائيا تبريد, إذا كنت تصبح ساخنة جدا. يتدفق الماء من خلال المفاعلات التقليدية ، وحمايتهم من ارتفاع درجة الحرارة, ولكن إذا كان أي شيء سوف تتوقف عن هذا الموضوع — على سبيل المثال ، فإن الزلزال والتسونامي في فوكوشيما — ذهب الماء ، ترك شيئا لوقف الانهيار.

على عكس الماء الملح لا يغلي حتى لو مشغلي اغلاق أنظمة السلامة و ذهب الملح سوف تستمر بارد النظام ، يقول الأيرلندية. الملح مع ارتفاع درجات الحرارة و توسع دفع ذرات اليورانيوم تباطؤ رد الفعل (وأبعد ذرات من الضرر أقل احتمال أن يمر نيوترون سوف تفصل بينهما طريق تشغيل التالية سلسلة من ردود الفعل).

"يبدو وعاء على الموقد الذي طهي المعكرونة," يقول الأيرلندية. مهما الساخن لوحة الخاص بك ، المعكرونة لن تكون أكثر سخونة من 100 درجة مئوية ، إذا كان الماء يتبخر. في حين أنه موجود ، يدور الماء و تبدد الحرارة. ومع ذلك ، إذا قمت باستبدال الماء مع السائل الملح أن الحرارة كل هذا تصل إلى 1000 درجة مئوية ، قبل التبريد سوف تبدأ تتبخر.

كل هذا قد يبدو رائعا, ولكن هذا هو الواقع. روسيا تنتج الكهرباء من مفاعل المتقدمة التي تحرق النفايات النووية من عام 2016. الصين ببناء مفاعل "الحصى" الذي يمنع العناصر المشعة داخل الجرافيت المجالات.

في عام 2015 ، لتتبع الشركات الناشئة والمشاريع في القطاع العام ، في محاولة لإنتاج الطاقة منخفضة الكربون مع مساعدة من آمن رخيصة ونظيفة النووية عملية فكرية الطريق الثالث بدأت خريطة كل المتقدمة المشاريع النووية في جميع أنحاء الولايات المتحدة. الخريطة 48 نقطة ثم الآن 75 ، إنهم ينشرون مثل الجراد.

"من وجهة نظر عدد من المشاريع في عدد من العاملين عليها ، ومقدار التمويل من القطاع الخاص ، لا شيء يمكن أن يقارن ، ليس مرة أخرى في عام 1960-e سنوات" ، وقال ريان فيتزباتريك ، والعمل على الطاقة النظيفة في الطريق الثالث.

في الأيام عندما كان والت ديزني صدر فيلم "صديقنا الذرة" ، وتشجيع تطوير الطاقة النووية عندما مستقبلية مفهوم الكهرباء "رخيصة جدا لقياس" يبدو على الأرجح ، الهندسة الكهربائية مخطط لبناء مئات المفاعلات في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

لماذا يحدث هذا الآن ؟ في النهاية العلماء يعملون على بديل المفاعل أنواع من بداية الحرب الباردة ، ولكن لم المتقدمة في القوة الكاملة. تاريخ المتقدمة المفاعلات تناثرت الجثث من المحاولات الفاشلة. المفاعل مع الملح التبريد لأول مرة بنجاح في عام 1954 ، لكن الولايات المتحدة قررت أن تتخصص في المفاعلات المبردة بالماء والقضاء على تصاميم أخرى.

ولكن قد تغير شيء أساسي: في السابق كان هناك أي سبب النووية الشركة إلى التسول للحصول على مليارات الدولارات في البناء الجديد من خلال التنظيمية الاتحادية العملية التقليدية المفاعلات النووية كانت مربحة. الآن انها ليست.

"للمرة الأولى في نصف قرن من التشغيل النووية اللاعبين يعانون ضائقة مالية" ، ويقول الأيرلندية.

في السنوات الأخيرة في الولايات المتحدة تعتمد على المياه التقليدية تبريد المفاعلات ويلعب ليست أفضل طريقة. في 2012, جنوب ولاية كارولينا الكهربائية&أمبير ؛ الغاز تحصل على إذن لبناء اثنين كبيرة التقليدية المفاعلات لإنتاج 2200 ميغاواط من الطاقة كافية لتشغيل 1.8 مليون منزل ، ووعد أنه سيتم إطلاقه في عام 2018. دفع فواتير الكهرباء ، ورأى الناس ما كانوا بنسبة 18% والتي بالطبع أدى إلى التأخير في بناء المفاعلات. الخوخ في المشروع 9 مليارات دولار ، الأداة استسلم.

هذه القصص تحدث في الخارج. في فنلندا ، بناء المفاعل في أولكيليوتو محطة توليد الكهرباء ثماني سنوات عن الموعد المحدد و 6.5 مليار دولار من الميزانية.

وردا على هذه النووية الناشئة في تطوير أعمالهم لتجنب الرهيبة تجاوز التكاليف. وكثير منهم تخطط لبناء موحد الجسيمات مفاعل في مصنع ، ومن ثم تجميعها معا مثل ليغو في موقع بناء. "إذا كنت يمكن أن تتحرك بناء مصنع, سوف تكون قادرة على خفض التكاليف بشكل كبير" يقول بارسونز.

مفاعلات جديدة يمكن أيضا خفض التكاليف ، إذا كانت آمنة. التقليدية المفاعلات لديهم مخاطر كبيرة من الدمار بسبب ذوبان أساسا لأنها مصممة الغواصات. المفاعل تم تبريد بالماء عندما يكون على غواصة ، هو بسيط جدا ، ولكن عندما المفاعل على الأرض ، فمن الضروري ضخ الماء في البرد. "هذا نظام مضخة أبدا, من أي وقت مضى بحاجة إلى استراحة ، وإلا سوف تحصل على فوكوشيما. تحتاج إلى نظام الأمن الأمن التكرار على رأس التكرار."

Oklo, بدء التشغيل من وادي السيليكون ، أسس مشروع المفاعل النموذج لا تخضع للتدمير. "عندما المهندسين تعطيل كل من نظام التبريد هو تبريد نفسه ثم بدأت النسخ الاحتياطي ثم عملت على ما يرام" قالت كارولين كوكران ، المؤسس المشارك Oklo. إذا كانت هذه المفاعلات أمانا لن تحتاج كل هذه النسخ الاحتياطي أنظمة التبريد و القباب الخرسانية ، فإن الشركة سوف تكون قادرة على بناء محطات الطاقة أرخص بكثير.

وكثيرا ما يحدث أن التكنولوجيا لفترة طويلة الفشل قبل النجاح: 45 عاما مرت منذ ظهور أول ضوء لمبة براءة اختراع توماس أديسون عن المصباح المتوهجة. مهندسين عقود لترجمة هذه الفكرة إلى شكل. بعض الناس يعتقدون أن كل الأفكار التكنولوجيا النووية المتقدمة قد تم اختبارها في الماضي. "ولكن العلم قد انتقلت إلى الأمام" ، كما يقول الباحثون. "لديك الكثير من أفضل المواد من قبل عدة عقود. هناك احتمالات أنه سوف يعمل."

دراسة أجريت مؤخرا من قبل منظمة غير ربحية الابتكار في مجال الطاقة مشروع الإصلاح التقديرات إلى أن آخر دفعة من الشركات الناشئة النووية يمكن توريد الكهرباء بسعر 36-90 دولار لكل ميجاوات ساعة. أي توليد الكهرباء التي تعمل على الغاز الطبيعي بيع الكهرباء بسعر 42-78 دولار لكل ميجاوات ساعة.

في أفضل الأحوال ، محطة الطاقة النووية يمكن أن تصبح أرخص. وهناك توقعات

متى بون النووي الخبراء من جامعة هارفارد ، قال إن الطاقة النووية تلعب دورا في مكافحة تغير المناخ ، متقدمة النووية الناشئة في انتظار حتمية النمو السريع. "تقديم واحد على عشرة من الطاقة النقية التي سوف تحتاج بحلول عام 2050 سيكون لدينا لإضافة إلى الشبكة إلى 30 جيجاوات سنويا," قال.

هذا يعني أن العالم بحاجة إلى بناء 10 مرات أكثر من الطاقة النووية مما كان عليه قبل كارثة فوكوشيما في عام 2011. هل هذا حقيقي ؟

"أعتقد أننا يجب أن نحاول — على الرغم من أنني لست متفائل," يقول بون ، مشيرا إلى أن الوتيرة التي سوف تحتاج إلى بناء الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التكنولوجيا لتوليد الطاقة إلى رفض استخدام الوقود الأحفوري ، وكذلك تعقيدا."

في الطريق إلى النهضة النووية لا تزال هناك حواجز كبيرة. سوف يستغرق سنوات لاختبار النماذج والحصول على موافقة الحكومة في أي بلد.

"في نهاية المطاف على كوكب 10 مليار نسمة ، أي كمية معقولة وآمنة الطاقة — سواء كان من الاندماج النووي أو الانشطار — إيجاد استخدام".