Главная » Hi-Tech » В мире огромные проблемы с электричеством. Возвращаемся к ядерным реакторам?

В мире огромные проблемы с электричеством. Возвращаемся к ядерным реакторам?

Айриш увидел, что страны всего мира нуждаются в колоссальном количестве проектов в области экологически чистых источников энергии, чтобы заменить свою инфраструктуру на ископаемом топливе, а также обеспечить достаточно энергии, чтобы удовлетворить спрос со стороны Китая, Индии и других быстрорастущих стран. Еще в 2009 году Саймон Айриш, инвестиционный менеджер из Нью-Йорка, обнаружил способ, с помощью которого, по его мнению, можно было изменить мир. И он также знал, что ядерная энергия, единственная существующая форма чистой энергии, которая может заполнить пробелы, была слишком дорогой, чтобы конкурировать с нефтью и газом. Он понял, что одними только возобновляемыми источниками, которые полагаются на дуновение ветра и свечение солнца, не отделаться.

Если это сработает, подумал Айриш, это не только решит проблемы со старением ядерной энергии, но и обеспечит реалистичный путь к отказу от ископаемого топлива. Но затем, на конференции в 2011 году, он встретил инженера с инновационным проектом ядерного реактора, охлаждаемого расплавленной солью.

Ответом было: «Абсолютно точно». И тогда он задал себе вопрос: «Можно ли разработать реакторы лучше тех, что были 60 лет назад?».

Можно ли построить домашний ядерный реактор?

Почти десять лет спустя Айриш стал генеральным директором компании Terrestrial Energy, расположенной в Нью-Йорке. Айриш был настолько убежден, что этот новый реактор станет отличным поводом для вложений, что посвятил ему всю карьеру. Компании, которая ожидает создать реактор на основе расплавленной соли до 2030 года.

Десятки ядерных стартапов появляются там и тут, и все они посвящены решению известных проблем с ядерной энергетикой — радиоактивные отходы, выбросы, распространение оружия и высокие издержки. Terrestrial не одна занимается этим.

Реакторы, спроектированные уничтожать изотопы, которые можно использовать в оружии. Реакторы, сжигающие ядерные отходы. Идей так много. Небольшие реакторы, которые можно было бы недорого строить на заводах.

«Я никогда не видел таких инноваций в этом сегменте», говорит он. Бывший министр энергетики Эрнест Мониц, советник Terrestrial, считает, что происходит что-то новое. «Это действительно интересно».

Вода течет через обычные реакторы, защищая их от перегрева, но если что-то остановит этот поток — например, землетрясение и цунами на Фукусиме — вода уйдет, не оставив ничего, чтобы остановить расплавление. Другие реакторы, вроде спроектированного Terrestrial реактора с соляным охлаждением, автоматически охлаждаются, если становятся слишком горячими.

Соль нагревается и расширяется, расталкивая атомы урана и замедляя реакцию (чем дальше атомы урона, тем меньше вероятность того, что пролетающий нейтрон разделит их, запустив следующую цепочку реакций). В отличие от воды, соль не закипает, поэтому даже если операторы отключат системы безопасности и уйдут, соль продолжит охлаждать систему, говорит Айриш.

Независимо от того, насколько горячая ваша плита, паста никогда не будет горячее 100 градусов Цельсия, если только вода не испарится. «Это похоже на кастрюлю на плите, в которой варятся макароны», говорит Айриш. Однако если заменить воду жидкой солью, придется разогреть все это до 1000 градусов Цельсия, прежде чем ваш хладагент начнет испаряться. Пока она присутствует, вода циркулирует и рассеивает тепло.

Россия производит электроэнергию из передового реактора, который сжигает радиоактивные отходы, с 2016 года. Все это может показаться фантастикой, но это реальность. Китай построил реактор из «гальки», который блокирует радиоактивные элементы внутри графитовых сфер.

На карте было 48 точек тогда, а теперь 75, и они распространяются как саранча. В 2015 году, чтобы отслеживать стартапы и проекты государственного сектора, пытающиеся добывать низкоуглеродную энергию при помощи безопасного, дешевого и чистого ядерного процесса, аналитический центр Third Way начал картировать все передовые ядерные проекты по всем США.

«С точки зрения количества проектов, количество людей, над ними работающих, и объема частного финансирования, нет ничего, с чем можно было бы сравнить, не вернувшись в 1960-е годы», говорит Райан Фитцпатрик, работающий над чистой энергией в Third Way.

В те времена, когда Уолт Дисней выпустил фильм «Наш друг Атом», пропагандирующий развитие ядерной энергетики, когда футуристическое понятие электричества, которое «слишком дешевое, чтобы его мерить», казалось правдоподобным, электротехники планировали построить сотни реакторов по всей территории Соединенных Штатов.

В конце концов, ученые работают над альтернативными типами реакторов с начала холодной войны, но так и не развернулись в полную силу. Почему все это происходит только сейчас? Реактор с солевым охлаждением впервые успешно запустили в 1954 году, но США решили специализироваться на реакторах с водяным охлаждением и ликвидировать другие конструкции. История передовых реакторов усеяна трупами неудачных попыток.

Теперь это не так. Но что-то фундаментальное изменилось: раньше не было никакой причины у ядерной компании выпрашивать миллиарды долларов на новую конструкцию в рамках федерального регулирующего процесса, поскольку обычные ядерные реакторы были прибыльными.

«Впервые за полвека действующие ядерные игроки терпят финансовое бедствие», говорит Айриш.

В 2012 году South Carolina Electric & Gas получила разрешение на строительство двух огромных обычных реакторов для производства 2200 МВт энергии, которых достаточно для питания 1,8 миллиона домов, и пообещала, что они будут запущены в 2018 году. В последнее время США делают ставку на обычные реакторы с водяным охлаждением и она играет не лучшим образом. Слив в проект 9 миллиардов долларов, коммунальщики сдались. Оплачивая счета за электричество, люди увидели, что они выросли на 18%, что, разумеется, привело к задержкам в строительстве реакторов.

В Финляндии строительство нового реактора на электростанции Олкилуото на восемь лет отстает от графика и на 6,5 миллиардов долларов — от бюджета. Подобные истории происходят и за границей.

Многие из них планируют построить стандартизированные частиц реактора на заводе, а затем собрать их вместе, как LEGO, на строительной площадке. В ответ эти ядерные стартапы разрабатывают свой бизнес, чтобы избежать ужасных перерасходов средств. «Если вы можете переместить строительство на завод, вы сможете значительно снизить затраты», говорит Парсонс.

Обычные реакторы имеют огромный риск разрушения вследствие плавления, главным образом потому, что они предназначены для подводных лодок. Новые реакторы также могли бы снизить затраты, если бы были безопасными. «И эта насосная система никогда, никогда не должна ломаться, иначе вы получите Фукусиму. Охладить реактор водой, когда он находится на подводной лодке, достаточно просто, но когда реактор на суше, приходится закачивать в него воду, чтобы охладить. Нужна система безопасности для системы безопасности, избыточность поверх избыточности».

«Когда инженеры отключили все системы охлаждения, он остыл сам и затем начал резервное копирование, после чего работал нормально», говорит Кэролайн Кокран, соучредитель Oklo. Oklo, стартап из Кремниевой долины, основал проект своего реактора на прототипе, не подверженном разрушениям. Если эти более безопасные реакторы не будут нуждаться во всех этих резервных системах охлаждения и куполах из бетона, компании смогут строить электростанции намного дешевле.

Инженерам могут потребоваться десятилетия, чтобы воплотить идею в форму. Зачастую технологии долгое время терпят крах, прежде чем преуспеть: 45 лет прошло с момента появления первой электрической лампочки до патента Томаса Эдисона на лампу накаливания. «Но наука продвинулась вперед», говорят ученые. Некоторым кажется, что все идеи передовых ядерных технологий были опробованы в прошлом. Есть шансы, что все получится». «У вас гораздо лучше материалы, чем несколько десятилетий назад.

Любые энергетические станции, работающие на природной газе продают электричество по цене 42-78 долларов за мегаватт-час. Недавнее исследование некоммерческого проекта Energy Innovation Reform оценивает, что последняя партия ядерных стартапов может поставить электроэнергию по цене 36-90 долларов за мегаватт-час.

Есть прогнозы В лучшем случае, ядерные станции смогут стать еще дешевле.

«Чтобы обеспечить десятую часть чистой энергии, которая нам понадобится к 2050 году, нам придется добавлять в сеть по 30 гигаватт ежегодно», говорит он. Мэтью Банн, ядерный эксперт из Гарварда, говорит, что если ядерная энергия будет играть роль в борьбе с изменением климата, передовые атомные стартапы ждет неизбежный и быстрый рост.

Это вообще реально? Это значит, что миру нужно будет построить в 10 раз больше ядерной энергии, чем это было до катастрофы Фукусимы в 2011 году.

«Думаю, нам стоит пытаться — хоть я и не оптимист», говорит Банн, отмечая, что темпы, которыми нам нужно будет строить солнечные и ветряные технологии добычи энергии, чтобы отказаться от использования ископаемого топлива, так же сложны».

Потребуются годы, чтобы протестировать прототипы и получить одобрение правительства в любой стране. На пути к ядерному ренессансу остаются большие барьеры.

«В конечном счете на планете с 10 миллиардами человек, любое количество доступной и безопасной энергии — будь она от ядерного синтеза или деления — найдет себе применение».


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Microsoft начала продавать свои первые наушники — Surface Headphones

Microsoft начала продавать свои первые наушники — Surface Headphones — Техника на vc.ru Свежее Вакансии… Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти В России они пока официально не продаются. В закладки Они стоят ...

Кем работают и сколько зарабатывают люди без высшего образования

Истории читателей «Тинькофф-журнала». В закладки Не так давно Т—Ж опрашивал читателей, что они думают о высшем образовании. По итогам дискуссии мы выбрали несколько историй: как решиться бросить бессмысленную учебу в университете, как диплом в ИТ-сфере влияет на доход и правда ...