Вътре в дръзкия план за използване на 10,000 XNUMX ядрени микрореактора, за да отбием света от въглищата

Брет Кугелмас от Last Energy има за цел да построи първите си 10 евтини, готови реактора за делене в Източна Европа.

Anчас западно от Хюстън, където крайградските райони се предават на пасища за крави, се намира подобна на пещера промишлена работилница, в която заварчици и монтажници на тръби сглобяват оборудване, предназначено за петролни рафинерии и сондажни платформи в Мексиканския залив. „Тези момчета работят от десетилетия, за да модулират компонентите за високи налягания и температури“, казва Брет Кугелмас, 36, основател и главен изпълнителен директор на Last Energy, базирана във Вашингтон. Ето защо той дойде тук, във VGas LLC, когато искаше прототип на малките модулни реактори за ядрено делене, за които се обзалага, че могат да играят голяма роля в намаляването на изкопаемите горива.

Базирайки се на дизайна с отворен код на Kugelmass и използвайки предимно готови компоненти, VGas изработи почти всички части за основен малък леководен реактор и ги натъпка в девет модула с размер на транспортен контейнер. Отне само два дни, за да ги сглобим.

За да бъде ясно, това не беше а работа прототип – всъщност неговият 75-тонен реакторен съд под налягане е отрязан, за да покаже как стандартизирани горивни възли от циркониеви пръти, пълни с пелети от обогатено ураново гориво, могат да се сгушат вътре. „Ние не правим никаква нова химия или физика на реактора“, подчертава Кугелмас. „Нашата основна иновация е моделът на доставка на атомна електроцентрала. Просто го опаковаме по различен начин.“

Тук говорим за старомодна технология на делене - тази, която от десетилетия се използва за генериране на енергия чрез разделяне на уранови атоми. Това е обратното на ядрения синтез, който е начинът, по който слънцето генерира енергия: чрез сливане на водородни атоми. В продължение на десетилетия изследванията на термоядрения синтез са в застой, защото учените не са могли да извлекат повече енергия от реакциите на термоядрения синтез, отколкото е необходима, за да ги задействат. Скорошните пробиви са обещаващи, но дори и при най-оптимистичните сценарии търговският синтез е много години далеч.

Облягането на науката е един от начините да направите нещата по-лесни; избягването на американските регулатори е друго. Kugelmass дори не иска американско одобрение за своите заводи. Вместо това той се надява първият му 20-мегаватов реактор (достатъчен за захранване на 20,000 2025 домакинства) да заработи до 70 г. в Полша, която получава XNUMX% от мощността си от изгаряне на въглища, откакто доставките на руски природен газ бяха прекъснати. Полша се съгласи да купува електроенергията от 10 от единиците, които Kugelmass се надява да направи за 100 милиона долара всеки, съгласно дългосрочен договор, който изисква Last Energy да управлява реакторите и да поеме риска от преразход.

Kugelmass има за цел да построи 10,000 24 от тези мини-реактори по целия свят, което звучи фантастично за начинаещ в ядрената индустрия, който досега е събрал само 21 милиона долара в рисков капитал. Това обаче са умни пари: XNUMX милиона долара дойдоха в кръг, воден от Gigafund, базиран в Остин, Тексас, чийто управляващ партньор, Люк Носек, беше първият рисков капитал инвеститор, който подкрепи SpaceX на Илон Мъск.

Все още можете да чуете в гласа на Kugelmass детето от Лонг Айлънд, което обичаше да строи роботи и което учи математика в SUNY Stony Brook, преди да получи магистърска степен по машинно инженерство в Станфорд. През 2012 г., когато е само на 25 години, той стартира бизнес, който използва флотилия от дронове с фиксирани крила за оценка на риска от буря, като извършва фотографски проучвания на милиони покриви за застрахователни компании. Той събра 5.8 милиона долара за своето начинание, известно като Airphrame, и го продаде през 2017 г. В този момент той реши да се посвети на борбата с изменението на климата.

Kugelmass бързо се ориентира към ядрената енергия като голяма част от решението. Според Международния изследователски институт за климата и обществото на Колумбийския университет ядрената енергия е единственото решение за „енергийна трилема”—източник, който е надежден, достъпен и устойчив. Вятър? Слънчева? Те изискват повече от 10 пъти повече материал за единица генерирана електроенергия, отколкото ядрената енергия, отбелязва Марк Бианки, енергиен анализатор в Cowen & Co. Освен това достъпът до земя и NIMBY-измът затрудняват мащабирането – вятърни и слънчеви ферми вече са в световен мащаб покриват площ два пъти по-голяма от Тексас и доставят само 5% от нуждите на планетата от електроенергия. Генерирането на същите 20 мегавата като един от предложените от Kugelmass миниреактори ще отнеме средно 600 акра слънчеви панели или 4,000 акра вятърни турбини.

През 2018 г. Кугелмас все още беше новак в ядрената програма, така че той започна да интервюира експерти чрез подкаст, Титани на ядрената енергия, който вече е нараснал до близо 400 епизода. Той проучи пречките пред изграждането на повече ядрен капацитет и заключи, че твърде голямата сложност, заедно с прекомерното регулиране, са големи проблеми.

Друг проблем: исторически невероятните разходи за големи ядрени проекти, които той приписва отчасти на изкривени стимули в начина, по който са били финансирани и построени. В САЩ компаниите за комунални услуги, които се осмеляват да се опитат да построят нови ядрени централи, носят малък риск от нечувано надхвърляне на разходите, тъй като знаят, че винаги могат да покрият сметките, като таксуват повече за електроенергията си. В крайна сметка техните монополни ставки се определят от регулаторите. Решението на Kugelmass е да възприеме модела на финансиране от вятърни и слънчеви проекти: Last Energy ще изгради и притежава централите, като използва дългосрочни договори като основа за заемане на големи суми необходими пари - около 1 милиард долара в случая на Полша проект.

КАК ДА СЕ ИГРАЕ

От Джон Маркман

Основните микрореактори са бъдещето на производството на ядрена енергия. Най-добрият начин да играете тази тенденция е Камеко, базираният в Саскачеван производител на уран, който притежава някои от най-големите залежи в света. Ядрената енергия е невъзможна без уран U-235, делящият се материал, използван във всички настоящи ядрени съоръжения. На Запад се натрупва импулс за удължаване на живота на съществуващите ядрени централи и много компании и държави се стремят към разработването на малки модулни реактори и усъвършенствани реактори, според Международната агенция за атомна енергия. Този интерес в крайна сметка ще увеличи търсенето на уран. Cameco може да търгува до $34.50 в рамките на 12 месеца, печалба от 28% от текущата цена от $27.

Джон Маркман е президент на Markman Capital Insight и редактор на Бързо инвестиране напред.

Last Energy едва ли е единственият стартъп, който има за цел да изгради ново поколение по-малки реактори. Конкурентите с дълбоки джобове включват TerraPower, съвместно предприятие между Бил Гейтс и Berkshire Hathaway на Уорън Бъфет, което се стреми да построи нов 345-мегаватов реактор с охлаждане от разтопен хлорид и течен натрий в Уайоминг. Въпреки 2 милиарда долара федерални субсидии, разходите на TerraPower са нараснали до над 4 милиарда долара на фона на години забавяния. X-energy скоро ще стане публична компания чрез SPAC, спонсориран от Ares Management, също така използва новомодно устойчиво на стопяване гориво от уран оксикарбид за своя 320-мегаватов реактор, което ще доведе до по-голям регулаторен контрол. NuScale Power, първият публично търгуван разработчик на мини-ядрени оръжия, получи своя 50-мегаватов дизайн одобрен през януари след като прекара десетилетие и 1 милиард долара, за да управлява Комисията за ядрено регулиране на САЩ, но не очаква да завърши първата централа преди началото на 2030 г.

И така, как Last Energy, използвайки стара технология, отговаря на страховете за безопасност (оправдани и не), които задържаха ядрените проекти от десетилетия? Kugelmass казва, че дори ако неговите многобройни излишни охлаждащи механизми се повредят, подземният трезор, обграждащ реактора в 550 тона стомана, ще разсее ефективно излишната топлина и ще съдържа гориво в малко вероятния случай на разтопяване.

Що се отнася до радиоактивните отпадъци, повечето ядрени централи изваждат пакетите с отработено гориво от реактора и ги съхраняват навън в бетонни и стоманени бъчви. Планът на Last Energy, напротив, призовава за въвеждане на нов реакторен модул, предварително зареден с гориво, веднъж на всеки шест години. Старите ядра остават, защитени под земята, охлаждайки се до евентуалното извеждане от експлоатация на централата. Може да изглежда загуба да се замени цял реакторен модул, а не само горивото, но това прави живота по-прост. „Ние съзнателно приехме определени неефективности на инсталациите, за да постигнем икономическа ефективност“, казва Кугелмас. „Всеки друг подход и ще се върнете точно там, където започнахме.“

The Vault

ДЕТЕКТОРИ ЗА МЕТАЛ

В зората на Студената война правителството на САЩ изпитваше отчаяна нужда от американски уран – и беше готово да плати. През 1948 г. чичо Сам направи предложение: минимум 1.50 долара за килограм открит уран (около 19 долара днес), което предизвика радиационен прилив в средата на века, тъй като обикновеният Джо се втурна на Запад с надеждата да постигне голям успех.

Освен около 200 правителствени и промишлени геолози, които търсят уран в платото на Колорадо, стотици аматьори, опаковащи кирка, лопата и брояч на Гайгер, тъпчат американска земя. За тях и хилядите хора от 49-те с ваканционни идеи за забогатяване [Комисията за атомна енергия на Съединените щати] не крие изследователски методи в спретнат, джобен наръчник от 128 страници: „Проучване на уран. ” Пълни с обикновени изпражнения за това къде и как да го намерите, книгите с меден цвят описват адекватно всички U-руди от химията до стойността, обясняват използването на „инструменти за откриване на радиация“, пълни с таблици и приложения.

-Forbes, Август 1, 1953