Μέσα στο τολμηρό σχέδιο να χρησιμοποιηθούν 10,000 πυρηνικοί μικροαντιδραστήρες για να απομακρυνθεί ο κόσμος από τον άνθρακα

Ο Bret Kugelmass της Last Energy στοχεύει να κατασκευάσει τους πρώτους 10 φθηνούς αντιδραστήρες σχάσης στην ανατολική Ευρώπη.

Anώρα δυτικά του Χιούστον, όπου η εξάπλωση των προαστίων παραδίδεται στα βοσκοτόπια αγελάδων, βρίσκεται ένα σπηλαιώδη βιομηχανικό εργαστήριο στο οποίο συγκολλητές και σωληνουργοί συναρμολογούν εξοπλισμό για διυλιστήρια πετρελαίου και πλατφόρμες γεώτρησης στον Κόλπο του Μεξικού. «Αυτοί οι τύποι εργάζονται για δεκαετίες για να διαμορφώσουν εξαρτήματα για υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες», λέει ο Bret Kugelmass, 36 ετών, ιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος της Last Energy με έδρα την Ουάσιγκτον, DC. Γι' αυτό ήρθε εδώ, στην VGas LLC, όταν ήθελε ένα πρωτότυπο των μικρών, αρθρωτών αντιδραστήρων πυρηνικής σχάσης που στοιχηματίζει ότι θα μπορούσε να παίξει μεγάλο ρόλο στη μείωση των ορυκτών καυσίμων.

Με βάση το σχεδιασμό ανοιχτού κώδικα του Kugelmass και χρησιμοποιώντας κυρίως εξαρτήματα εκτός ραφιού, η VGas κατασκεύασε σχεδόν όλα τα εξαρτήματα για έναν βασικό μικρό αντιδραστήρα ελαφρού νερού και τα στρίμωξε σε εννέα μονάδες μεγέθους κοντέινερ. Χρειάστηκαν μόνο δύο μέρες για να τα συνδέσουν.

Για να είμαστε σαφείς, αυτό δεν ήταν ένα εργαζόμενος πρωτότυπο—στην πραγματικότητα, το δοχείο πίεσης του αντιδραστήρα 75 τόνων κόβεται για να δείξει πώς θα μπορούσαν να φωλιάσουν μέσα τυποποιημένα συγκροτήματα καυσίμου ράβδων ζιρκονίου γεμάτα με σφαιρίδια εμπλουτισμένου καυσίμου ουρανίου. «Δεν κάνουμε καμία νέα χημεία ή φυσική αντιδραστήρων», τονίζει ο Kugelmass. «Η βασική μας καινοτομία είναι το μοντέλο παράδοσης ενός πυρηνικού σταθμού. Απλώς το συσκευάζουμε με διαφορετικό τρόπο».

Μιλάμε εδώ για μια παλιομοδίτικη τεχνολογία σχάσης—της τεχνολογίας που εδώ και δεκαετίες χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας διασπώντας τα άτομα ουρανίου. Είναι το αντίθετο της πυρηνικής σύντηξης, με τον οποίο ο ήλιος παράγει ενέργεια: με τη σύντηξη ατόμων υδρογόνου. Για δεκαετίες η έρευνα για τη σύντηξη έχει σταματήσει επειδή οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να αντλήσουν περισσότερη ενέργεια από τις αντιδράσεις σύντηξης από αυτή που χρειαζόταν για να τις πυροδοτήσουν. Οι πρόσφατες ανακαλύψεις δείχνουν πολλά υποσχόμενες, αλλά ακόμη και στα πιο αισιόδοξα σενάρια η εμπορική σύντηξη απέχει πολλά χρόνια.

Η κλίση στην επιστήμη είναι ένας τρόπος για να κάνουμε τα πράγματα πιο εύκολα. Η αποφυγή των ρυθμιστικών αρχών των ΗΠΑ είναι κάτι άλλο. Ο Κούγκελμας δεν ζητά καν την αμερικανική έγκριση για τα φυτά του. Αντίθετα, ελπίζει να έχει τον πρώτο του αντιδραστήρα 20 μεγαβάτ (αρκετός για να τροφοδοτήσει 20,000 σπίτια) μέχρι το 2025 στην Πολωνία, η οποία λαμβάνει το 70% της ισχύος της από την καύση άνθρακα από τότε που διακόπηκε η παροχή φυσικού αερίου από τη Ρωσία. Η Πολωνία συμφώνησε να αγοράσει την ηλεκτρική ενέργεια από 10 από τις μονάδες, που ο Kugelmass ελπίζει να κερδίσει για 100 εκατομμύρια δολάρια το καθένα, στο πλαίσιο μιας μακροπρόθεσμης σύμβασης που απαιτεί η Last Energy να λειτουργεί τους αντιδραστήρες και να αναλάβει τον κίνδυνο υπέρβασης του κόστους.

Η Kugelmass στοχεύει να κατασκευάσει 10,000 από αυτούς τους μίνι αντιδραστήρες σε όλο τον κόσμο, κάτι που ακούγεται φανταστικό για έναν αρχάριο της πυρηνικής βιομηχανίας που έχει συγκεντρώσει μέχρι στιγμής μόλις 24 εκατομμύρια δολάρια σε επιχειρηματικό κεφάλαιο. Ωστόσο, είναι έξυπνα χρήματα: 21 εκατομμύρια δολάρια ήρθαν σε έναν γύρο με επικεφαλής την Gigafund που εδρεύει στο Όστιν του Τέξας, της οποίας ο διαχειριστής Λουκ Νόσεκ, ήταν ο πρώτος επενδυτής VC που υποστήριξε το SpaceX του Elon Musk.

Μπορείτε ακόμα να ακούτε στη φωνή του Kugelmass το παιδί του Long Island που αγαπούσε να κατασκευάζει ρομπότ και που σπούδασε μαθηματικά στο SUNY Stony Brook πριν αποκτήσει μεταπτυχιακό στη μηχανολογία στο Στάνφορντ. Το 2012, όταν ήταν μόλις 25 ετών, ξεκίνησε μια επιχείρηση που χρησιμοποίησε ένα στόλο μη επανδρωμένων αεροσκαφών με σταθερές πτέρυγες για να αξιολογήσει τον κίνδυνο καταιγίδας πραγματοποιώντας φωτογραφικές έρευνες σε εκατομμύρια στέγες για ασφαλιστικές εταιρείες. Μάζεψε 5.8 εκατομμύρια δολάρια για το εγχείρημά του, γνωστό ως Airphrame, και το πούλησε το 2017. Σε εκείνο το σημείο, αποφάσισε να αφοσιωθεί στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.

Ο Κούγκελμας γρήγορα συμμετείχε στην πυρηνική ενέργεια ως μεγάλο μέρος της λύσης. Σύμφωνα με το Διεθνές Ινστιτούτο Ερευνών για το Κλίμα και την Κοινωνία του Πανεπιστημίου Κολούμπια, τα πυρηνικά είναι η μόνη λύση για την «ενεργειακό τρίλημμα”—μια πηγή αξιόπιστη, προσιτή και βιώσιμη. Ανεμος? Ηλιακός? Απαιτούν περισσότερο από 10 φορές περισσότερο υλικό ανά μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ό,τι η πυρηνική, σημειώνει ο Marc Bianchi, ενεργειακός αναλυτής στην Cowen & Co. Επιπλέον, η πρόσβαση στη γη και ο NIMBY-ism καθιστούν δύσκολη την κλιμάκωση - τα αιολικά και ηλιακά πάρκα σε όλο τον κόσμο ήδη καλύπτουν μια περιοχή διπλάσια από το Τέξας και προσφέρουν μόλις το 5% των αναγκών του πλανήτη σε ηλεκτρική ενέργεια. Η παραγωγή των ίδιων 20 μεγαβάτ με έναν από τους προτεινόμενους μίνι αντιδραστήρες του Kugelmass θα απαιτούσε, κατά μέσο όρο, 600 στρέμματα ηλιακών συλλεκτών ή 4,000 στρέμματα ανεμογεννητριών.

Ο Kugelmass ήταν ακόμα αρχάριος πυρηνικής ενέργειας το 2018, οπότε άρχισε να παίρνει συνεντεύξεις από ειδικούς μέσω ενός podcast, Titans of Nuclear, που έχει πλέον αυξηθεί σε σχεδόν 400 επεισόδια. Μελέτησε τα εμπόδια για την οικοδόμηση περισσότερης πυρηνικής ικανότητας και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η υπερβολική πολυπλοκότητα, μαζί με την υπερβολική ρύθμιση, ήταν μεγάλα προβλήματα.

Ένα άλλο ζήτημα: το ιστορικά ανεπανάληπτο κόστος των μεγάλων πυρηνικών έργων, το οποίο αποδίδει εν μέρει σε λοξά κίνητρα στον τρόπο χρηματοδότησης και κατασκευής τους. Στις ΗΠΑ, οι επιχειρήσεις κοινής ωφελείας που τολμούν να κατασκευάσουν νέους πυρηνικούς σταθμούς διατρέχουν μικρό κίνδυνο από εξωφρενικές υπερβάσεις κόστους, αφού γνωρίζουν ότι μπορούν πάντα να καλύψουν τους λογαριασμούς χρεώνοντας περισσότερο την ηλεκτρική τους ενέργεια. Άλλωστε, τα μονοπωλιακά τους ποσοστά καθορίζονται από τις ρυθμιστικές αρχές. Η λύση του Kugelmass είναι να υιοθετήσει το μοντέλο χρηματοδότησης από έργα αιολικής και ηλιακής ενέργειας: η Last Energy θα κατασκευάσει και θα κατέχει τις εγκαταστάσεις, χρησιμοποιώντας μακροπρόθεσμα συμβόλαια ως βάση για δανεισμό των μεγάλων ποσών χρημάτων που απαιτούνται - περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια στην περίπτωση της Πολωνίας έργο.

ΠΩΣ ΝΑ ΤΟ ΠΑΙΞΕΙΣ

Του Jon Markman

Οι βασικοί μικροαντιδραστήρες είναι το μέλλον της πυρηνικής παραγωγής ενέργειας. Ο καλύτερος τρόπος για να παίξετε αυτή την τάση είναι Κάμεκο, ο παραγωγός ουρανίου με έδρα το Σασκάτσουαν που κατέχει μερικά από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα στον κόσμο. Η πυρηνική ενέργεια είναι αδύνατη χωρίς το ουράνιο U-235, το σχάσιμο υλικό που χρησιμοποιείται σε όλες τις τρέχουσες πυρηνικές εγκαταστάσεις. Η ορμή αναπτύσσεται στη Δύση για να επεκτείνει τη ζωή των υπαρχόντων πυρηνικών σταθμών και πολλές εταιρείες και χώρες επιδιώκουν την ανάπτυξη μικρών αρθρωτών αντιδραστήρων και προηγμένων αντιδραστήρων, σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ατομικής Ενέργειας. Αυτό το ενδιαφέρον θα αυξήσει τελικά τη ζήτηση για ουράνιο. Η Cameco θα μπορούσε να διαπραγματευτεί στα 34.50 $ μέσα σε 12 μήνες, ένα κέρδος 28% από την τρέχουσα τιμή των 27 $.

Ο Jon Markman είναι πρόεδρος του Markman Capital Insight και συντάκτης του Επένδυση Fast Forward.

Η Last Energy δεν είναι η μόνη startup που στοχεύει στην κατασκευή μιας νέας γενιάς μικρότερων αντιδραστήρων. Οι ανταγωνιστές με βαθιά τσέπη περιλαμβάνουν TerraPower, μια κοινοπραξία μεταξύ του Bill Gates και της Berkshire Hathaway του Warren Buffett, η οποία επιδιώκει να κατασκευάσει έναν νέο αντιδραστήρα λιωμένου χλωρίου, υγρού νατρίου 345 megawatt στο Wyoming. Παρά τις ομοσπονδιακές επιδοτήσεις 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων, το κόστος της TerraPower έχει αυξηθεί σε περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια δολάρια εν μέσω καθυστερήσεων ετών. Η X-energy, σύντομα θα γίνει δημόσια εταιρεία μέσω SPAC με χορηγία της Ares Management, χρησιμοποιεί επίσης ένα νέο καύσιμο οξυκαρβιδίου ουρανίου, ανθεκτικό στη τήξη, για τον αντιδραστήρα 320 μεγαβάτ, το οποίο θα οδηγήσει σε μεγαλύτερο ρυθμιστικό έλεγχο. Η NuScale Power, η πρώτη εταιρεία ανάπτυξης mini-nuke που διαπραγματεύεται στο χρηματιστήριο, απέκτησε τη σχεδίασή της 50 μεγαβάτ εγκρίθηκε τον Ιανουάριο αφού ξόδεψε μια δεκαετία και 1 δισεκατομμύριο δολάρια για να πλοηγηθεί στη Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικών των ΗΠΑ, αλλά δεν αναμένει να ολοκληρώσει ένα πρώτο εργοστάσιο μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030.

Πώς, λοιπόν, η Last Energy, χρησιμοποιώντας παλιά τεχνολογία, απαντά στους φόβους ασφάλειας (δικαιολογημένους και μη) που ανέστειλαν τα πυρηνικά έργα για δεκαετίες; Ο Kugelmass λέει ότι ακόμα κι αν οι πολλαπλοί περιττοί μηχανισμοί ψύξης του αποτύγχανε, ο υπόγειος θόλος που περικλείει τον αντιδραστήρα σε 550 τόνους χάλυβα θα διαχέει αποτελεσματικά την περίσσεια θερμότητας και θα περιέχει καύσιμο στην απίθανη περίπτωση τήξης.

Όσον αφορά τα ραδιενεργά απόβλητα, τα περισσότερα πυρηνικά εργοστάσια αφαιρούν τις δέσμες των ράβδων αναλωμένου καυσίμου από τον αντιδραστήρα και τις αποθηκεύουν έξω σε βαρέλια από σκυρόδεμα και χάλυβα. Το σχέδιο της Last Energy, αντίθετα, απαιτεί την εισαγωγή μιας νέας μονάδας αντιδραστήρα, προφορτωμένης με καύσιμο, μία φορά κάθε έξι χρόνια. Οι παλιοί πυρήνες παραμένουν πίσω, ασφαλισμένοι υπόγεια, ψύχονται μέχρι τον τελικό παροπλισμό του εργοστασίου. Μπορεί να φαίνεται σπατάλη η αντικατάσταση μιας ολόκληρης μονάδας αντιδραστήρα και όχι μόνο του καυσίμου, αλλά κάνει τη ζωή πιο απλή. «Έχουμε δεχτεί σκόπιμα ορισμένες αναποτελεσματικές εγκαταστάσεις για να επιτύχουμε οικονομική απόδοση», λέει ο Kugelmass. «Οποιαδήποτε άλλη προσέγγιση και θα επιστρέψατε αμέσως από εκεί που ξεκινήσαμε».

Το Vault

ΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ ΜΕΤΑΛΛΩΝ

Στην αυγή του Ψυχρού Πολέμου, η κυβέρνηση των ΗΠΑ ήταν απελπισμένη για το αμερικανικό ουράνιο και ήταν πρόθυμη να πληρώσει. Το 1948, ο θείος Σαμ έκανε μια προσφορά: τουλάχιστον 1.50 $ ανά λίβρα ουρανίου που ανακαλύφθηκε (περίπου 19 $ σήμερα), πυροδοτώντας μια βιασύνη ακτινοβολίας στα μέσα του αιώνα καθώς ο μέσος Joes έτρεχε στη Δύση ελπίζοντας να το χτυπήσει πολύ.

Εκτός από περίπου 200 γεωλόγους της κυβέρνησης και της βιομηχανίας που κυνηγούν ουράνιο στο οροπέδιο του Κολοράντο, εκατοντάδες ερασιτέχνες που πακετάρουν τα μασάζ, το φτυάρι και ο μετρητής Geiger καταπατούν το αμερικανικό έδαφος. Γι' αυτούς και για τους χιλιάδες πολυθρόνες του '49 με ιδέες για να πλουτίσουν τις διακοπές, [η Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών] δεν κρύβει τις εξερευνητικές μεθόδους σε ένα προσεγμένο, σε μέγεθος τσέπης, εγχειρίδιο 128 σελίδων: «Ερευνα για Ουράνιο. ” Γεμάτα με απλά κόπρανα για το πού και πώς θα το βρείτε, τα βιβλία με χρώμα χαλκού περιγράφουν επαρκώς όλα τα μεταλλεύματα U από τη χημεία έως την αξία, εξηγούν τη χρήση των «οργάνων ανίχνευσης ακτινοβολίας», γεμάτα πίνακες και παραρτήματα.

-Forbes, Αύγουστος 1, 1953