Nuove, sicure reattori nucleari possono fermare il cambiamento climatico, ma la loro paura di costruire

Nel 2018 gli scienziati hanno riferito la dura notizia: nonostante la preoccupazione sul tema del riscaldamento globale, a causa del carbone è stato elaborato il 38% dell'energia mondiale nel 2017 — cioè, esattamente tanto quanto e quando i primi avvisi di allarme sul clima di 20 anni fa. Peggio ancora, le emissioni di gas serra sono aumentate del 2,7% l'anno scorso — è il più grande aumento in sette anni. Così la stasi ha portato al fatto che anche i politici e gli ambientalisti hanno iniziato a pensare che abbiamo bisogno di più energia nucleare.

Anche gli scienziati delle nazioni unite, non erano di entusiasmo in passato, oggi dicono che qualsiasi piano per mantenere la crescita della temperatura del pianeta al di sotto di 1,5 gradi contare su un significativo salto di qualità nell'uso dell'energia nucleare. Ma ci stiamo muovendo in un'altra direzione. La germania prevede di chiudere tutti i reattori nucleari entro il 2022; Italia ha votato per il blocco di tutti i progetti futuri anche nel 2011. E anche se l'energia nucleare avrebbe trovato sostegno pubblico (e questo non è successo), di produrre il suo costoso: un paio nucleari negli stati UNITI ha recentemente chiuso, perché non poteva competere con il basso costo del gas di scisto.

reattori Nucleari nuovo tipo

«Se la vera situazione rimane la stessa, le centrali nucleari, probabilmente, chiusi e saranno sostituiti principalmente gas naturale, che porterà a un aumento delle emissioni», ha detto l'Unione concerned scientists — che sono sempre stati scettici per la parte di energia nucleare — nel 2018. Secondo gli scienziati, se tutte le stazioni chiuse, le emissioni di carbonio aumentati del 6%.

A questo punto il problema è di mantenere i sistemi esistenti, non vale la pena, dice Edwin Leimen, facente funzioni di direttore del progetto per la sicurezza nucleare UCS. «La domanda più importante è che, se realistico distribuzione di nuove centrali nucleari nei prossimi decenni in base alle esigenze».

All'inizio del 2018 solo in Nord America è stato di 75 singoli progetti di fissione nucleare, che hanno cercato di rispondere a questa domanda. Questi progetti utilizzare lo stesso tipo di reazioni normali reattori nucleari, che sono stati utilizzati per decenni — divisione, o la scissione degli atomi.

Una delle principali tecnologie è un piccolo reattore modulare (SMR): una versione più piccola tradizionali sistemi di fissione nucleare, che promette di essere più economico e più sicuro. NuScale Power, con sede a Portland, Oregon, ha 60-мегаваттную la progettazione, che deve distribuire. (Comune costoso l'impianto può produrre circa 1000 Mw di energia elettrica).

NuScale deve installare 12 piccoli reattori per mantenere le esigenze energetiche di 46 interesse in tutto l'occidente degli stati UNITI, tuttavia, il progetto sarà realizzato solo se i membri del gruppo decidono di finanziare a fine anno. La storia dimostra che questo non sarà facile. Nel 2011 Generation mPower, un altro sviluppatore SMR, ha ottenuto un contratto per la creazione di fino a sei reattori simili a NuScale. Lo hanno sostenuto aziendali proprietari di Babcock & Wilcox, i più grandi produttori al mondo di energia, ma il contratto è stato concluso in meno di tre anni, perché non è apparso nuovi clienti. No clienti — quindi il prezzo non sarà ridotto, e quindi il progetto non si svilupperà.

Mentre L'approccio NuScale utilizza i tradizionali reattori nucleari raffreddati ad acqua, riducendo loro, i cosiddetti sistemi di IV generazione utilizzano alternative refrigeratori. La cina sta costruendo su larga scala reattore con sodio raffreddato nella provincia del Fujian, che entrerà in lavoro nel 2023, e TerraPower da Washington ha sviluppato un sistema di sodio raffreddato, che può lavorare su di scarico combustibile uranio impoverito o uranio direttamente dalla terra. TerraPower — che ha investito — ha stipulato un accordo con Pechino per la costruzione di dimostrazione stazione nel 2022.

Un'Altra opzione di generazione IV, reattore fuso sale, più sicuro, più i primi di progettazione, poiché può самоохлаждаться, anche se il sistema perde potenza. La società canadese Terrestre Energy prevede di costruire una centrale elettrica a 190 Mw in Ontario, e i primi suoi reattori producono energia fino al 2030 per il prezzo che sarà possibile mappare con il gas naturale.

Uno dei reattori di IV generazione potrebbe presto entrare in funzione. I reattori di гелиевом raffreddamento, estremamente ad alta temperatura, possono funzionare a temperature fino a 1000 gradi. Di proprietà dello stato china national nuclear corporation presenta il prototipo di una potenza di 210 Mw nella provincia orientale di Shandong — sarà collegato alla rete di quest'anno.

Fusione nucleare

Molti, però, nutrire la speranza sulla fusione nucleare. I reattori di fusione simulano il trattamento nucleare all'interno del Sole, spingendo più atomi leggeri insieme e trasformandoli in più pesanti, e mettendo in evidenza le enormi quantità di energia lungo il percorso. Il Sole questo processo è messo in azione la forza di gravità. Sulla Terra gli ingegneri stanno cercando di ricreare le condizioni di fusione con l'aiuto di temperature estremamente elevate — circa 150 milioni di gradi — ma per loro è difficile tenere il plasma, necessaria per la sintesi degli atomi.

Una delle soluzioni costruite presentato ITER, precedentemente conosciuto come il reattore sperimentale termonucleare Internazionale, che è in costruzione dal 2010 in Карадаше, Francia. Il suo sistema di confinamento magnetico ha un supporto globale, ma il costo è salito a 22 miliardi di dollari a causa di ritardi e polemiche politiche. I primi esperimenti, inizialmente prevista per il 2018, sono stati trasferiti inAnno 2025.

L'General Fusion utilizza una combinazione di pressione fisica e campi magnetici per creare impulsi del plasma, che durano milionesimi di secondo. Questo approccio è meno complesso di ITER, che rende il sistema molto più economico, ma rimangono i problemi tecnici connessi con la fabbricazione di componenti in titanio, in grado di gestire il carico di lavoro. Tuttavia, General Fusion si aspetta che i suoi reattori verranno distribuiti attraverso 10-15 anni.

L'azienda Californiana TAE Technologies, nel frattempo, ha speso 20 anni lo sviluppo di un reattore a fusione nucleare, che converte l'energia direttamente in energia elettrica. Questa società, che ha ricevuto 500 milioni di dollari da parte degli investitori, nel mese di gennaio ha previsto che uscirà commerciale roi nell'arco di cinque anni.

Quali di queste tecnologie riusciranno? Migliorata la fissione nucleare riduce i rifiuti nucleari — anche li utilizza come combustibile e riduce drasticamente la possibilità di tragedia, come a Fukushima o Chernobyl. Ma i reattori non hanno ancora ricevuto la licenza da nessuna parte, tranne la Cina e la Russia. Molti semplicemente non credono alle aziende, quando gli promettono che le nuove tecnologie saranno in grado di evitare i vecchi errori.

Tuttavia, il caso non solo in politica: il costo è anche la pena di considerare. Migliorata la fissione nucleare promette di staccare incredibilmente costosi i costi iniziali per l'energia nucleare attraverso la creazione di reattori, che sarà possibile costruire una fabbrica, e non sotto l'ordine. Questo dovrebbe ridurre i costi, come è successo con eolico e energia solare. Ma le aziende private raramente successo, completando i progetti: i più grandi successi sono stati raggiunti grazie высокоцентрализованным, gestito dallo stato schemi, che sono più facili da assorbire i rischi.

Il CEO di General Fusion Chris Mauri accetta che la fissione nucleare si scontra con troppo un sacco di ostacoli per il successo. Ha esperienza: egli istituì mPower, l'azienda produttrice di piccoli nucleari moduli, che hanno inscatolato nel 2014. I reattori di sintesi di costruire sarà più difficile, ma più facilmente prenderà la società. Ecco dove inizia l'infusione di capitale — gli investitori sono fiduciosi che chi forzare la sintesi di lavorare prima, diventerà favolosamente ricco.

Ma davvero se la sintesi più spazio di manovra? Quello che низкоактивные e di breve durata rifiuti radioattivi trizio non costituiscono una seria minaccia, è vero, come quello che la fusione non è possibile. Ma i costi sono elevati e i tempi molto remoti — ITER è uscito molto più costoso di quanto originariamente previsto, e non sarà pronto per almeno altri 15 anni. Nel frattempo, molti già vogliono chiudere l'ITER, e le persone non vedono la differenza tra il dividendo e di sintesi.

Non c'è alcuna garanzia che l'energia nucleare sarà l'energia del futuro. Ma sarebbe molto bello, d'accordo? O no? Dì .