W świecie ogromne problemy z elektrycznością. Wracamy do naszego реакторам?

W 2009 roku Simon Irish, menedżer inwestycji z Nowego Jorku, znalazł sposób, za pomocą którego, jego zdaniem, można było zmienić świat. Irish zobaczył, że kraje na całym świecie potrzebują ogromnej ilości projektów w zakresie ekologicznych źródeł energii, aby zastąpić swoją infrastrukturę na ископаемом stałe, a także zapewnić wystarczająco dużo energii, aby zaspokoić popyt ze strony Chin, Indii i innych krajów rozwijających się. Zdał sobie sprawę, że jedne tylko z odnawialnych źródeł, które opierają się na powiew wiatru oraz blask słońca, nie umknie. I wiedział również, że energia jądrowa, jedyna istniejąca forma czystej energii, która może wypełnić luki, był zbyt drogi, aby konkurować z ropą i gazem.

Ale potem, na konferencji w 2011 roku, spotkał inżyniera z innowacyjnym projektem reaktora jądrowego, schłodzonego stopionej soli. Jeśli to się uda, pomyślał Irish, to nie tylko rozwiąże problemy ze starzeniem się energii jądrowej, ale i zapewni realistyczny sposób do rezygnacji z paliw kopalnych.

I wtedy zadał sobie pytanie: "czy Można opracować reaktory lepiej tych, co było 60 lat temu?". Odpowiedzią było: "dokładnie".

czy Można zbudować domowy reaktor jądrowy?

Irish był tak przekonany, że ten nowy reaktor będzie doskonałą okazją do inwestycji, że poświęcił mu całą karierę. Prawie dziesięć lat później Irish stał się dyrektorem generalnym firmy Terrestrial Energy, znajdującej się w Nowym Jorku. Firmy, która spodziewa się stworzyć reaktor na podstawie stopionej soli do 2030 roku.

Terrestrial nie jedna zajmuje się tym. Dziesiątki jądrowych w firmach pojawiają się tam i tu, i wszystkie one są dedykowane rozwiązania znanych problemów z energetyką jądrową — radioaktywne odpady, emisje, rozprzestrzenianie się broni i wysokie koszty.

Reaktory, spalające odpady nuklearne. Reaktory, zaprojektowane, aby zniszczyć izotopy, które można używać broni. Małe reaktory, które można było tanio budować na roślinach. Pomysłów jest tak dużo.

Były minister energetyki Ernest Мониц, doradca Terrestrial, uważa, że dzieje się coś nowego. "Nigdy nie widziałem takich innowacji w tym segmencie", powiedział. "To bardzo ciekawe".

Inne reaktory, jak zaprojektowanego Terrestrial reaktora złożami powietrzem, automatycznie chłodzi, jeśli stają się zbyt gorące. Woda przepływa przez zwykłe reaktory, chroniąc je przed przegrzaniem, ale jeśli coś zatrzyma ten wątek — na przykład trzęsienie ziemi i tsunami w Fukushimie — woda odejdzie, nie pozostawiając nic, aby zatrzymać odwilż.

W odróżnieniu od wody, sól nie gotuje, więc nawet jeśli operatorzy wyłączają systemu bezpieczeństwa i odejdą, sól będzie chłodzić system, mówi Irish. Sól się nagrzewa i rozszerza się, spychając atomy uranu i spowolnienie reakcji (im dalej atomy obrażeń, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że przelatujący neutron podzieli ich, uruchamiając następujące łańcuch reakcji).

"To wygląda na patelni na piecu, w której gotują makaron", mówi Irish. Niezależnie od tego, jak gorąca jest twoja płyta kuchenna, pasta nigdy nie będzie gorące 100 stopni Celsjusza, jeśli tylko woda nie wyparuje. Na razie jest ona obecna, woda krąży i rozprasza ciepło. Jeśli jednak wymienić wodę ciekłej solą, trzeba podgrzać to wszystko do 1000 stopni Celsjusza, zanim twój płyn zacznie parować.

Wszystko to może wydawać się mrzonką, ale to jest rzeczywistość. Rosja produkuje energię elektryczną z zaawansowanego reaktora, który spala odpady radioaktywne, od 2016 roku. Chiny zbudował reaktor z "kamyki", który blokuje radioaktywne elementy wewnątrz grafitowych sfer.

W 2015 roku, aby śledzić firmach i projekty sektora publicznego, które starają się wydobywać низкоуглеродную energię za pomocą bezpiecznego, taniego i czystego jądrowego procesu, centrum analityczne Third Way zaczął картировать wszystkie zaawansowane projekty jądrowe w całym USA. Na mapie było 48 punktów wtedy, a teraz 75, i rozprzestrzeniają się jak szarańcza.

"Z punktu widzenia liczby projektów, liczba osób, nad nimi pracujących, i objętości prywatnego finansowania, nie ma nic, z czym można by porównać, nie wracając w 1960 roku", mówi Ryan Fitzpatrick, pracujący nad czystą energią w Third Way.

W czasach, gdy Walt Disney wyprodukował film "Nasz przyjaciel Atom", które ułatwia rozwój energetyki jądrowej, kiedy futurystyczna koncepcja energii elektrycznej, która jest "zbyt tanie, aby go zmierzyć", wydawało się wiarygodne, elektrotechnika planowali zbudować setki reaktorów na całym terytorium Stanów Zjednoczonych.

Dlaczego to wszystko dzieje się właśnie teraz? W końcu naukowcy pracują nad alternatywnymi rodzajami reaktorów od początku zimnej wojny, ale nie odwrócił się w pełni sił. Historia zaawansowanych reaktorów usiane trupami nieudanych prób. Reaktor z solim powietrzem po raz pierwszy z powodzeniem uruchomiono w 1954 roku, ale w USA postanowił specjalizować się w reaktorach chłodzonych wodą i wyeliminować inne konstrukcje.

Ale coś ważnego się zmieniło: wcześniej nie było żadnej przyczyny jądrowej firmy prosić o miliardy dolarów na nową konstrukcję w ramach federalnego procesu regulacji, ponieważ zwykłe reaktory jądrowe były rentowne. Teraz to nie jest tak.

"po raz Pierwszy od pół wieku działające jądrowe gracze cierpią finansowa katastrofa", mówi Irish.

W ostatnim czasie STANY zjednoczone stawiają na zwykłe reaktory chłodzone wodą i ona gra w nie najlepszy sposób. W 2012 roku, South Carolina Electric& Gas otrzymała pozwolenie na budowę dwóch dużych konwencjonalnych reaktorów do produkcji 2200 Mw energii, które wystarczy do zasilania 1,8 miliona domów, i obiecała, że będą one uruchomione w 2018 roku. Płaci rachunki za prąd, ludzie zobaczyli, że wzrosła o 18%, co oczywiście doprowadziło do opóźnień w budowie reaktorów. Spuszczanie w projekt 9 miliardów dolarów, obiekty użyteczności publicznej, poddali się.

Takie historie się zdarzają i za granicą. W Finlandii budowa nowego reaktora w elektrowni Олкилуото na osiem lat opóźniona i na 6,5 mld dolarów — od budżetu.

W odpowiedzi na te jądrowe firmach rozwijają swój biznes, aby uniknąć strasznych перерасходов środków. Wielu z nich planuje zbudować standardowe cząstek reaktora w fabryce, a następnie zebrać je razem, jak LEGO, na budowie. "Jeśli możesz przenieść budowę fabryki, można znacznie obniżyć koszty", mówi Parsons.

Nowe reaktory mogą również obniżyć koszty, gdyby były bezpieczne. Zwykłe reaktory mają ogromne ryzyko zniszczenia w wyniku topnienia, głównie dlatego, że są one przeznaczone dla okrętów podwodnych. Schłodzić reaktor wodą, gdy jest na łodzi podwodnej, wystarczy, ale gdy reaktor na lądzie, trzeba przesłać do niego wody, aby się ochłodzić. "I ten system pompowania nigdy, nigdy nie powinno się łamać, bo inaczej dostaniesz Фукусиму. Potrzebny jest system bezpieczeństwa dla systemów bezpieczeństwa, nadmiarowość na redundancji".

Oklo, firm z doliny Krzemowej, założył projekt reaktora na prototypie, nie narażone na zniszczenie. "Kiedy inżynierowie wyłączyli wszystkie systemy chłodzenia, ostygł sam, a następnie rozpoczął tworzenie kopii zapasowych, po czym pracował w porządku", mówi Caroline Cochran, współzałożyciel Oklo. Jeśli te bardziej bezpieczne reaktory nie będą potrzebować we wszystkich tych kopii systemach chłodzenia i куполах z betonu, firmy mogą budować elektrownie są znacznie tańsze.

Często technologii długi czas upaść, zanim uda: 45 lat minęło od momentu pojawienia się pierwszej żarówki elektrycznej do patentu Thomasa Edisona na żarówkę. Inżynierowie mogą potrwać dekadę, aby zrealizować pomysł na formę. Niektórym wydaje się, że wszystkie pomysły zaawansowanych technologii jądrowych zostały wypróbowane w przeszłości. "Ale nauka posunęła się do przodu", mówią naukowcy. "Masz znacznie lepsze materiały niż kilka lat temu. Są szanse, że się uda".

Ostatnie badania niekomercyjnego projektu Energy Innovation Reform ocenia, że ostatnia partia jądrowych firmach może dostarczać energię elektryczną w cenie 36-90 dolarów za megawatogodzinę. Wszelkie energetyczne stacje pracujące na naturalnym gazie sprzedają prąd po cenie 42-78 dolarów za megawatogodzinę.

W najlepszym wypadku, jądrowe stacji będą mogli stać się jeszcze tańsze. Prognozy

Matthew Bunn, jądrowy ekspertów z Harvard szkołą medyczną, mówi, że jeśli energia jądrowa będzie odgrywać rolę w walce ze zmianami klimatu, zaawansowane atomowe firmach czeka nieuchronny i szybki wzrost. "Aby zapewnić dziesiątą część czystej energii, która będzie nam potrzebna do 2050 roku, musimy dodawać się do sieci na 30 gigawatów rocznie", mówi.

To znaczy, że świat trzeba będzie zbudować 10 razy więcej energii jądrowej, niż to było do katastrofy Fukushima w 2011 roku. To jest w ogóle realne?

"Myślę, że warto spróbować — choć nie optymista", mówi Bunn, biorąc pod uwagę, że tempo, z których trzeba będzie budować słoneczne i wiatrowe technologii produkcji energii, aby zrezygnować z używania paliw kopalnych, tak samo skomplikowane".

W drodze do jądrowego renesansu pozostają duże bariery. Potrzebne są lata, aby przetestować prototypy i uzyskać zgodę rządu w każdym kraju.

W końcu na planecie z 10 miliardów osób, dowolną ilość dostępnej i bezpiecznej energii — czy ona od reakcji jądrowej lub podziału — znajdzie zastosowanie".