Sisällä rohkea suunnitelma käyttää 10,000 XNUMX ydinmikroreaktoria maailman vieroittamiseksi kivihiilestä

Last Energyn Bret Kugelmassin tavoitteena on rakentaa ensimmäiset 10 edullista fissioreaktoriaan Itä-Eurooppaan.

Antunti länteen Houstonista, jossa esikaupunkien hajaantuminen antautuu lehmien laitumelle, sijaitsee kavernoinen teollisuuspaja, jossa hitsaajat ja putkiasentajat kokoavat laitteita Meksikonlahden öljynjalostamoihin ja porauslautoihin. "Nämä kaverit ovat työskennelleet vuosikymmeniä modularisoidakseen komponentteja korkeita paineita ja lämpötiloja varten", sanoo Bret Kugelmass, 36, Washington DC:n Last Energyn perustaja ja toimitusjohtaja. Siksi hän tuli tänne, VGas LLC:hen, kun hän halusi prototyypin pienistä, modulaarisista ydinfissioreaktoreista, joilla hänen mukaansa voisi olla suuri rooli fossiilisten polttoaineiden vähentämisessä.

Kugelmassin avoimen lähdekoodin suunnitteluun perustuen ja enimmäkseen valmiita komponentteja käyttäen VGas valmisti melkein kaikki osat pieneen perusreaktoriin ja pakkasi ne yhdeksään kuljetuskonttikokoiseen moduuliin. Niiden yhdistäminen kesti vain kaksi päivää.

Selvyyden vuoksi tämä ei ollut a työskentely prototyyppi – itse asiassa sen 75 tonnin reaktoripaineastia on leikattu pois osoittamaan, kuinka standardoidut polttoaineniput zirkoniumsauvoja, jotka on täytetty rikastetun uraanipolttoaineen pelleteillä, voisivat pestä sisällä. "Emme tee mitään uutta kemiaa tai reaktorifysiikkaa", Kugelmass korostaa. ”Ydininnovaatiomme on ydinvoimalaitoksen toimitusmalli. Me vain pakkaamme sen eri tavalla."

Puhumme tässä vanhanaikaisesta fissioteknologiasta – sellaisesta, jota on vuosikymmeniä käytetty energian tuottamiseen hajottamalla uraaniatomeja. Se on ydinfuusion vastakohta, jolla aurinko tuottaa energiaa: fuusioimalla vetyatomeja. Fuusiotutkimus on pysähtynyt vuosikymmenien ajan, koska tutkijat eivät voineet saada fuusioreaktioista enemmän energiaa kuin niiden laukaisemiseen kului. Viimeaikaiset läpimurrot lupaavat, mutta optimistisimmissakin skenaarioissa kaupallinen fuusio on monen vuoden päässä.

Tieteeseen nojautuminen on yksi tapa helpottaa asioita; Yhdysvaltojen sääntelijöiden välttäminen on toinen. Kugelmass ei edes pyydä amerikkalaisten hyväksyntää kasveilleen. Sen sijaan hän toivoo saavansa ensimmäisen 20 megawatin reaktorinsa (riittää 20,000 2025 kodin tehoon) käyttöön vuoteen 70 mennessä Puolassa, joka on saanut XNUMX prosenttia tehostaan ​​hiilen polttamisesta sen jälkeen, kun Venäjän maakaasun toimitukset katkaistiin. Puola on suostunut ostamaan sähköä 10 yksiköstä alkaen, jonka Kugelmass toivoo saavansa 100 miljoonalla dollarilla kullakin pitkäaikaisella sopimuksella, joka edellyttää Last Energyn käyttävän reaktoreita ja ottavan riskin kustannusten ylityksistä.

Kugelmassin tavoitteena on rakentaa 10,000 24 tällaista minireaktoria maailmanlaajuisesti, mikä kuulostaa fantastiselta ydinalan aloittelijalta, joka on tähän mennessä kerännyt vain 21 miljoonaa dollaria riskipääomaa. Se on kuitenkin älykästä rahaa: XNUMX miljoonaa dollaria tuli kierroksella, jota johti Austin, Texasissa sijaitseva Gigafund, jonka toimitusjohtaja Luke Nosek, oli ensimmäinen pääomasijoittaja, joka tuki Elon Muskin SpaceX:ää.

Kuulet edelleen Kugelmassin äänellä Long Islandin pojan, joka rakasti robottien rakentamista ja joka opiskeli matematiikkaa SUNY Stony Brookissa ennen kuin suoritti konetekniikan maisterin tutkinnon Stanfordissa. Vuonna 2012, ollessaan vain 25-vuotias, hän käynnisti yrityksen, joka käytti kiinteäsiipisiä droneja arvioidakseen myrskyriskiä tekemällä valokuvatutkimuksia miljoonien kattojen vakuutusyhtiöille. Hän keräsi 5.8 miljoonaa dollaria yritykseensä, joka tunnetaan nimellä Airphrame, ja myi sen vuonna 2017. Siinä vaiheessa hän päätti omistautua ilmastonmuutoksen torjuntaan.

Kugelmass otti nopeasti käyttöön ydinvoiman suurena osana ratkaisua. Columbian yliopiston kansainvälisen ilmaston ja yhteiskunnan tutkimuslaitoksen mukaan ydinvoima on ainoa ratkaisu "energia trilemma”-lähde, joka on luotettava, edullinen ja kestävä. Tuuli? Aurinko? Ne vaativat yli 10 kertaa enemmän materiaalia sähköntuotantoyksikköä kohti kuin ydinvoima, huomauttaa Marc Bianchi, Cowen & Co:n energia-analyytikko. Lisäksi maankäyttö ja NIMBY-ismi vaikeuttavat laajentamista – tuuli- ja aurinkovoimalat ovat jo maailmanlaajuisesti kattaa kaksi kertaa Texasin kokoisen alueen ja toimittaa vain 5 % planeetan sähköntarpeesta. Saman 20 megawatin tuottaminen kuin yksi Kugelmassin ehdottamista minireaktoreista vaatisi keskimäärin 600 hehtaaria aurinkopaneeleja tai 4,000 XNUMX hehtaaria tuulivoimaloita.

Kugelmass oli vielä ydinvoiman noviisi vuonna 2018, joten hän alkoi haastatella asiantuntijoita podcastin kautta, Nuclearin titaanit, Se on nyt kasvanut lähes 400 jaksoon. Hän tutki ydinkapasiteetin lisäämisen esteitä ja totesi, että liiallinen monimutkaisuus sekä liiallinen sääntely olivat suuria ongelmia.

Toinen asia: suurten ydinprojektien historiallisesti karkaavat kustannukset, jotka hän selittää osittain vääristyneillä kannustimilla niiden rahoituksessa ja rakentamisessa. Yhdysvalloissa voimalaitokset, jotka uskaltavat yrittää rakentaa uusia ydinvoimaloita, eivät ota juurikaan riskiä törkeistä kustannusten ylityksistä, koska ne tietävät voivansa aina kattaa laskut maksamalla enemmän sähköstään. Loppujen lopuksi sääntelijät määräävät niiden monopolistiset hinnat. Kugelmassin ratkaisuna on omaksua tuuli- ja aurinkohankkeiden rahoitusmalli: Last Energy rakentaa ja omistaa voimalaitokset käyttämällä pitkäaikaisia ​​sopimuksia lainattaessa tarvittavia suuria summia – Puolan tapauksessa noin miljardi dollaria. hanke.

PELAAMINEN

Kirjailija: Jon Markman

Perusmikroreaktorit ovat ydinvoimantuotannon tulevaisuus. Paras tapa pelata tätä trendiä on cameco, Saskatchewanissa toimiva uraanin tuottaja, jolla on hallussaan joitakin maailman suurimmista esiintymistä. Ydinvoima on mahdotonta ilman uraani U-235:tä, joka on halkeamiskelpoinen materiaali, jota käytetään kaikissa nykyisissä ydinlaitoksissa. Momentum rakentaa lännessä laajentaakseen olemassa olevien ydinvoimaloiden käyttöikää, ja useat yritykset ja maat jatkavat pienten modulaaristen reaktorien ja edistyksellisten reaktorien kehittämistä Kansainvälisen atomienergiajärjestön mukaan. Tämä kiinnostus lisää viime kädessä uraanin kysyntää. Cameco voisi käydä kauppaa 34.50 dollariin 12 kuukauden kuluessa, mikä on 28 prosentin voitto nykyisestä 27 dollarin hinnasta.

Jon Markman on Markman Capital Insightin puheenjohtaja ja toimittaja Nopea sijoittaminen eteenpäin.

Last Energy tuskin on ainoa startup, joka pyrkii rakentamaan uuden sukupolven pienempiä reaktoreita. Syvätaskuisia kilpailijoita ovat mm TerraPower, Bill Gatesin ja Warren Buffettin Berkshire Hathawayn yhteisyritys, joka pyrkii rakentamaan uudenlaisen sulan kloridin, nestemäisellä natriumilla jäähdytetyn 345 megawatin reaktorin Wyomingiin. Huolimatta 2 miljardin dollarin liittovaltion tuista, TerraPowerin kustannukset ovat nousseet yli 4 miljardiin dollariin vuosien viivästysten keskellä. X-energy, pian julkinen yhtiö SPAC:n kautta, jota sponsoroi Ares Management, käyttää myös uutta sulamisenkestävää uraanioksikarbidipolttoainetta 320 megawatin reaktorissaan, mikä lisää sääntelyn valvontaa. NuScale Power, ensimmäinen julkisesti noteerattu miniydinkehittäjä, sai 50 megawatin suunnittelunsa hyväksyttiin tammikuussa käytettyään vuosikymmenen ja miljardi dollaria navigoidakseen Yhdysvaltain ydinvoimalääkekomiteassa, mutta se ei odota saavansa ensimmäisen laitoksen valmiiksi ennen 1-luvun alkua.

Joten miten Last Energy käyttää vanhaa teknologiaa vastaa turvallisuuspelkoon (oikeutettuja ja ei), jotka ovat jarruttaneet ydinprojekteja vuosikymmeniä? Kugelmass sanoo, että vaikka sen useat redundantit jäähdytysmekanismit pettäisivät, maanalainen holvi, joka ympäröi reaktorin 550 tonnia terästä, poistaisi tehokkaasti ylimääräisen lämmön ja sisältäisi polttoainetta epätodennäköisessä sulamistilanteessa.

Radioaktiivisen jätteen osalta useimmat ydinvoimalat poistavat käytettyjen polttoainesauvojen niput reaktorista ja varastoivat ne ulkona betoni- ja terästynnyreihin. Last Energyn suunnitelma sitä vastoin edellyttää uuden reaktorimoduulin tuomista esiasennettuna polttoaineella kuuden vuoden välein. Vanhat ytimet jäävät taakse, kiinnitettyinä maan alle, jäähtymään laitoksen lopulliseen käytöstäpoistoon asti. Saattaa tuntua turhalta vaihtaa koko reaktorimoduuli pelkän polttoaineen sijaan, mutta se tekee elämästä yksinkertaisempaa. "Olemme tietoisesti hyväksyneet tiettyjä laitosten tehottomuutta saavuttaaksemme taloudellisen tehokkuuden", Kugelmass sanoo. "Mikä tahansa muu lähestymistapa ja olisit heti takaisin siitä, mistä aloitimme."

Holvi

METALLINETTIMET

Kylmän sodan kynnyksellä Yhdysvaltain hallitus halusi epätoivoisesti amerikkalaista uraania – ja oli valmis maksamaan. Vuonna 1948 Uncle Sam teki tarjouksen: vähintään 1.50 dollaria per kiloa löydettyä uraania (noin 19 dollaria nykyään), mikä aloitti vuosisadan puolivälin säteilykuorman, kun tavallinen Joes ryntäsi länteen toivoen voivansa iskeä sen.

Sen lisäksi, että noin 200 hallituksen ja teollisuuden geologia metsästää uraania Coloradon tasangolla, sadat amatöörit, jotka pakkaavat hakkuja, lapio ja Geiger-laskuri, tallaavat Amerikan maaperää. [Yhdysvaltain atomienergiakomissio] ei tee salailua heille ja tuhansille nojatuoliasukkaille '49-asujille, joilla on ideoita rikastua lomasta, tutkivia menetelmiä siistissä, taskukokoisessa, 128-sivuisessa oppaassa: "Uraniumin etsintä. ” Kuparinväriset kirjat ovat täynnä pelkkää kakkaa siitä, mistä ja miten sitä löytää. Kuparinväriset kirjat kuvaavat riittävästi kaikkia U-malmeja kemiasta arvoon, selittävät "säteilyn havaitsemisinstrumenttien" käytön, täynnä taulukoita ja liitteitä.

-Forbes, Elokuu 1, 1953