V roku 2009 Simon Irish, investičný manažér so sídlom v New Yorku, objavil spôsob, ktorý by podľa jeho názoru mohol zmeniť svet. Íri videli, že krajiny na celom svete potrebujú obrovské množstvo projektov v oblasti čistej energie, aby nahradili svoju infraštruktúru fosílnymi palivami a aby poskytli dostatok energie na pokrytie dopytu z Číny, Indie a ďalších rýchlo rastúcich krajín. Uvedomil si, že samotné obnoviteľné zdroje, ktoré sa spoliehajú na vánok a žiaru slnka, nebudú stačiť. A tiež vedel, že jadrová energia, jediná existujúca forma čistej energie, ktorá by mohla vyplniť medzery, bola príliš drahá na to, aby konkurovala rope a plynu.
Potom sa však na konferencii v roku 2011 stretol s inžinierom s inovatívnym dizajnom pre roztavený soľný jadrový reaktor. Ak to bude fungovať, pomyslel si írsky, nielen by vyriešil problém starnutia jadrovej energie, ale poskytol by aj realistickú cestu k odstráneniu fosílnych palív.
A potom si položil otázku: „Je možné vyvíjať reaktory lepšie ako tie, ktoré boli pred 60 rokmi?“Odpoveď znie: „Určite.“
Je možné postaviť domáci jadrový reaktor?
Ír bol presvedčený, že tento nový reaktor bude veľkou investíciou, že mu venoval celú svoju kariéru. O takmer desať rokov neskôr sa Íri stali generálnymi riaditeľmi pozemskej energie so sídlom v New Yorku. Spoločnosť, ktorá predpokladá výstavbu roztaveného soľného reaktora do roku 2030.
Pozemský nie je sám v tom. Tu a tam vychádzajú tucty začínajúcich jadrových elektrární, ktoré sa venujú riešeniu známych jadrových problémov - rádioaktívny odpad, emisie, šírenie zbraní a vysoké náklady.
Reaktory spaľujúce jadrový odpad. Reaktory určené na ničenie izotopov, ktoré sa dajú použiť v zbraniach. Malé reaktory, ktoré by bolo možné lacno postaviť v továrňach. Existuje toľko nápadov.
Propagačné video:
Bývalý minister energetiky Ernest Monitz, poradca organizácie Terrestrial, si myslí, že sa niečo nové deje. „V tomto segmente som nikdy nevidel takúto inováciu,“hovorí. "Je to naozaj zaujímavé."
Ostatné reaktory, ako napríklad pozemský reaktor so soľou chladeným reaktorom, sa automaticky ochladia, ak sú príliš horúce. Voda preteká konvenčnými reaktormi, chráni ich pred prehriatím, ale ak niečo zastaví tento tok - napríklad zemetrasenie a cunami vo Fukušime - voda opustí vodu a nezostane nič, čo by zastavilo taveninu.
Na rozdiel od vody soľ nevarí, takže aj keď operátori vypnú bezpečnostné systémy a odídu, soľ bude systém aj naďalej chladiť. Soľ sa zahrieva a rozširuje, tlačí atómy uránu od seba a spomaľuje reakciu (čím viac sú atómy poškodenia, tým je menej pravdepodobné, že ich neutrón separuje, čím sa spustí ďalší reťazec reakcií).
"Je to ako kastról na sporáku, ktorý varí cestoviny," hovorí Irish. Bez ohľadu na to, aký je váš kachle horúce, cestoviny nebudú nikdy teplejšie ako 100 stupňov Celzia, pokiaľ sa voda neodparí. Pokiaľ je voda prítomná, cirkuluje a rozptyľuje teplo. Ak však nahradíte vodu tekutou soľou, budete musieť pred tým, ako sa vaše chladivo začne vyparovať, zahriať celú vec až na 1000 stupňov Celzia.
To všetko môže znieť ako fantázia, ale je to realita. Rusko vyrába elektrinu z moderného reaktora, ktorý spaľuje rádioaktívny odpad od roku 2016. Čína vybudovala „kamienkový“reaktor, ktorý blokuje rádioaktívne prvky vo vnútri grafitových guľôčok.
V roku 2015, na sledovanie začínajúcich podnikov a projektov verejného sektora, ktoré sa snažia vyrábať nízkouhlíkovú energiu pomocou bezpečného, lacného a čistého jadrového procesu, začal think-tank tretej cesty mapovať všetky pokročilé jadrové projekty v Spojených štátoch. Na mape bolo vtedy 48 bodov a teraz ich je 75 a šíria sa ako kobylky.
„Pokiaľ ide o počet projektov, počet ľudí, ktorí na nich pracujú, a množstvo súkromného financovania, neexistuje nič, čo by sa dalo porovnať bez návratu do šesťdesiatych rokov,“povedal Ryan Fitzpatrick, ktorý na tretej ceste pracuje na čistej energii.
V časoch, keď Walt Disney produkoval film Náš priateľ Atom, ktorý propagoval jadrovú energiu, keď sa futuristický pojem elektriny „príliš lacný na meranie“zdal pravdepodobný, plánovali elektrotechnici stavať stovky reaktorov po celých Spojených štátoch.
Prečo sa to všetko deje práve teraz? Vedci napokon od začiatku studenej vojny pracujú na alternatívnych typoch reaktorov, ale neboli úplne nasadené. História pokročilých reaktorov je plná mŕtvol neúspešných pokusov. Soľou chladený reaktor bol prvýkrát úspešne uvedený do prevádzky v roku 1954, ale Spojené štáty sa rozhodli špecializovať sa na vodou chladené reaktory a vylúčiť ďalšie projekty.
Ale niečo zásadné sa zmenilo: Doteraz neexistoval dôvod, aby jadrová spoločnosť požadovala miliardy dolárov za nový dizajn v rámci federálneho regulačného procesu, pretože konvenčné jadrové reaktory boli ziskové. To už neplatí.
„Po prvý raz za polstoročie sú etablovaní jadroví hráči vo finančnej tiesni,“hovorí Irish.
USA nedávno stávkovali na konvenčné vodou chladené reaktory a nehrá dobre. V roku 2012 dostala spoločnosť South Carolina Electric & Gas povolenie na výstavbu dvoch veľkých konvenčných reaktorov na výrobu 2 200 MW energie, čo je dosť na napájanie 1,8 milióna domácností, a sľúbila, že budú v prevádzke v roku 2018. Ľudia platili účty za elektrinu a videli, že vzrástli o 18%, čo samozrejme viedlo k oneskoreniu vo výstavbe reaktorov. Po vyčerpaní 9 miliárd dolárov do projektu sa verejné služby vzdali.
Podobné príbehy sa konajú v zahraničí. Vo Fínsku je výstavba nového reaktora v elektrárni Olkiluoto osem rokov oneskorená a rozpočet 6,5 miliardy dolárov.
V reakcii na to tieto jadrové startupy rozvíjajú svoje podniky, aby sa vyhli nadmerným prekročeniam nákladov. Mnohé z nich plánujú v továrni vybudovať štandardizované častice reaktora a potom ich na stavenisku zostaviť ako LEGO. "Ak môžete presunúť výstavbu do továrne, môžete výrazne znížiť náklady," hovorí Parsons.
Nové reaktory by tiež mohli znížiť náklady, ak by boli bezpečné. Konvenčné reaktory majú obrovské riziko zlyhania topenia, hlavne preto, že sú určené pre ponorky. Chladenie reaktora vodou na ponorke je dosť jednoduché, ale keď je reaktor na súši, musíte doňho pumpovať vodu, aby sa ochladil. „A tento čerpací systém by sa nikdy nemal pokaziť, inak dostanete Fukušimu. Potrebujeme bezpečnostný systém pre bezpečnostný systém, redundanciu nad redundanciu. ““
Oklo, uvedenie Silicon Valley do prevádzky, založilo konštrukciu reaktora na prototype, ktorý nepodlieha degradácii. „Keď inžinieri vypli všetky chladiace systémy, ochladili sa sami a potom začali zálohovať, potom to fungovalo dobre,“hovorí Caroline Cochran, spoluzakladateľka spoločnosti Oklo. Ak tieto bezpečnejšie reaktory nepotrebujú všetky tieto záložné chladiace systémy a betónové kupoly, spoločnosti môžu postaviť elektrárne oveľa lacnejšie.
Technológia často zlyhá dlho predtým, ako uspeje: 45 rokov od zavedenia prvej žiarovky do patentu Thomasa Edisona na žiarovku. Môže trvať desaťročia, kým inžinieri uvedú nápad do formy. Niektorým sa zdá, že všetky myšlienky modernej jadrovej technológie boli vyskúšané v minulosti. "Ale veda sa posunula vpred," tvrdia vedci. „Máte oveľa lepšie materiály ako pred niekoľkými desaťročiami. Šance, že to vyjde. “
Nedávna štúdia neziskového projektu Energy Innovation Reform odhaduje, že posledná dávka jadrových elektrární môže dodávať elektrinu za 36 až 90 dolárov za megawatthodinu. Každá elektráreň, ktorá pracuje na zemný plyn, predáva elektrinu za 42 až 78 USD za megawatthodinu.
Jadrové elektrárne môžu byť v najlepšom prípade ešte lacnejšie. Existujú predpovede
Matthew Bunn, odborník v oblasti jadrovej energie na Harvarde, tvrdí, že ak bude jadrová energia zohrávať úlohu v boji proti zmene klímy, nevyhnutne a rýchlo budú rásť najmodernejšie jadrové elektrárne. „Na zabezpečenie desatiny čistej energie, ktorú potrebujeme do roku 2050, budeme musieť každý rok pridať do siete 30 gigawattov,“hovorí.
To znamená, že svet bude musieť vybudovať 10-krát viac jadrovej energie, ako tomu bolo pred katastrofou vo Fukušime v roku 2011. Je to vôbec skutočné?
„Myslím, že by sme sa mali snažiť - hoci nie som optimista,“hovorí Bunn a poznamenáva, že tempo, ktorým budeme musieť budovať solárne a veterné technológie na výrobu energie, aby sa odklonila od fosílnych palív, je rovnako ťažké.
Na ceste k jadrovej renesancii zostávajú veľké prekážky. Testovanie prototypov a získanie súhlasu vlády v ktorejkoľvek krajine bude trvať roky.
„Nakoniec, na planéte s 10 miliardami ľudí nájde využitie akékoľvek dostupné a bezpečné množstvo energie - či už ide o jadrovú fúziu alebo štiepenie“. “
Ilja Khel