През 2009 г. Саймън Ириш, инвестиционен мениджър със седалище в Ню Йорк, откри начин, по който вярваше, че може да промени света. Ирландците видяха, че страните по света се нуждаят от колосален брой проекти за чиста енергия, за да заменят инфраструктурата си с изкопаеми горива, както и да осигурят достатъчно енергия, за да посрещнат търсенето от Китай, Индия и други бързорастящи страни. Той осъзна, че само възобновяемите ресурси, които разчитат на бриз и сияние на слънцето, няма да са достатъчни. Освен това той знаеше, че ядрената енергия, единствената съществуваща чиста енергия, която може да запълни пропуските, е твърде скъпа, за да се конкурира с нефт и газ.
Но след това на конференция през 2011 г. той се срещна с инженер с иновативен дизайн за разтопен ядрен реактор със солено охлаждане. Ако работи, според ирландците, той не само ще реши проблема със застаряването на ядрената енергия, но ще осигури реалистичен път към премахване на изкопаемите горива.
И тогава той си зададе въпроса: "Възможно ли е да се разработят реактори по-добре от тези, които бяха преди 60 години?" Отговорът беше: „Абсолютно“.
Възможно ли е да се изгради домашен ядрен реактор?
Ирланд беше толкова убеден, че този нов реактор ще бъде страхотна инвестиция, че той посвети цялата си кариера в него. Близо десет години по-късно Ирланд става изпълнителен директор на базираната в Ню Йорк наземна енергия. Компания, която очаква да изгради реактор за разтопена сол до 2030 г.
Земният не е сам в това. Тук-там се появяват десетки ядрени пускове, всички посветени на решаването на известни ядрени проблеми - радиоактивни отпадъци, емисии, разпространение на оръжие и високи разходи.
Реактори, изгарящи ядрени отпадъци. Реактори, предназначени за унищожаване на изотопи, които могат да бъдат използвани в оръжия. Малки реактори, които могат да се изградят евтино във фабрики. Има толкова много идеи.
Промоционално видео:
Бившият министър на енергетиката Ърнест Мониц, съветник на Земята, смята, че се случва нещо ново. „Никога не съм виждал подобна иновация в този сегмент“, казва той. "Наистина е интересно."
Други реактори, като например наземния реактор със солено охлаждане, автоматично се охлаждат, ако станат твърде горещи. Водата тече през конвенционални реактори, предпазвайки ги от прегряване, но ако нещо спре този поток - например земетресението и цунамито във Фукушима - водата ще изчезне, не оставяйки нищо, което да спре стопилката.
За разлика от водата, солта не кипи, така че дори ако операторите изключат охранителните системи и си тръгнат, солта ще продължи да охлажда системата, казва Ирланд. Солта се загрява и разширява, изтласквайки урановите атоми на разстояние и забавя реакцията (колкото по-нататък са увреждащите атоми, толкова по-малка е вероятността преминаващ неутрон да ги раздели, задействайки следващата верига реакции).
„Това е като тенджера на печката, в която се готви паста“, казва Ирланд. Колкото и да е гореща вашата печка, макароните никога няма да са по-горещи от 100 градуса по Целзий, освен ако водата не се изпари. Докато съществува, водата циркулира и разсейва топлината. Ако обаче замените водата с течна сол, ще трябва да загреете цялото нещо до 1000 градуса по Целзий, преди хладилният ви агент да започне да се изпарява.
Всичко това може да звучи като фантазия, но е реалност. Русия произвежда електричество от усъвършенстван реактор, който изгаря радиоактивни отпадъци от 2016 г. Китай е изградил "камъчен" реактор, който блокира радиоактивни елементи вътре в графитните сфери.
През 2015 г., за да проследи стартиращи проекти и проекти в публичния сектор, опитващи се да извличат нисковъглеродна енергия, използвайки безопасен, евтин, чист ядрен процес, мозъчният тръст „Трети път“започна да картографира всички напреднали ядрени проекти в Съединените щати. Тогава имаше 48 точки на картата, а сега са 75 и те се разпространиха като скакалци.
„По отношение на броя на проектите, броя на хората, работещи по тях, и размера на частното финансиране, няма нищо, което би могло да се сравни, без да се върнем към 60-те години на миналия век“, казва Райън Фицпатрик, който работи по чиста енергия на Третия път.
В дните, когато Уолт Дисни пусна филма „Нашият приятел Атомът“, който популяризира ядрената енергия, когато футуристичното понятие за електричество, което беше „твърде евтино за измерване“, изглеждаше правдоподобно, инженерите по електротехника планираха да построят стотици реактори в Съединените щати.
Защо всичко това се случва точно сега? В края на краищата учените работят върху алтернативни видове реактори от началото на Студената война, но те не са разгърнати напълно. Историята на модерните реактори е осеяна с труповете на неуспешни опити. Соленият охладен реактор за първи път е успешно пуснат през 1954 г., но Съединените щати решават да се специализират в реактори с водно охлаждане и да елиминират други проекти.
Но нещо фундаментално се промени: Преди това нямаше причина ядрената компания да поиска милиарди долари за нов дизайн като част от федералния регулаторен процес, тъй като конвенционалните ядрени реактори бяха печеливши. Това вече не е така.
„За първи път от половин век действащите ядрени играчи са във финансово затруднение“, казва Ирланд.
В последно време САЩ залагат на конвенционални реактори с водно охлаждане и той не играе добре. През 2012 г. South Carolina Electric & Gas получи разрешение за изграждането на два огромни конвенционални реактора за производство на 2 200 MW мощност, достатъчни за захранване на 1,8 милиона домове, и обеща, че те ще работят в експлоатация през 2018 година. Плащайки сметките си за ток, хората видяха, че те нарастват с 18%, което, разбира се, доведе до забавяне в изграждането на реакторите. След като източиха в проекта 9 милиарда долара, комуналните услуги се предадоха.
Подобни истории се случват в чужбина. Във Финландия строителството на нов реактор в електроцентралата в Олкилуото изостава с осем години и 6,5 милиарда долара зад бюджета.
В отговор тези ядрени стартиращи компании развиват своя бизнес, за да избегнат ужасяващи превишения на разходите. Много от тях планират да построят стандартизирани частици на реактора във фабрика и след това да ги съберат заедно като LEGO на строителна площадка. „Ако можете да преместите строителството във фабрика, можете значително да намалите разходите“, казва Парсънс.
Новите реактори също биха могли да намалят разходите, ако са в безопасност. Конвенционалните реактори имат огромен риск от отказ на топене, главно защото са проектирани за подводници. Охлаждането на реактор с вода, докато сте на подводница, е достатъчно лесно, но когато реакторът е на сушата, трябва да изпомпвате вода в него, за да го охладите. „И тази помпена система никога не трябва да се разрушава, в противен случай ще получите Fukushima. Имаме нужда от система за сигурност за система за сигурност, съкращаване над съкращението."
Oklo, стартиращ в Силиконовата долина, е основал своя проект на реактора на прототип, който не подлежи на деградация. „Когато инженерите изключиха всички системи за охлаждане, тя се охлажда самостоятелно и след това започва да създава резервни копия, след което работи добре“, казва Каролайн Кохран, съосновател на Oklo. Ако тези по-безопасни реактори не се нуждаят от всички тези резервни охладителни системи и бетонни куполи, компаниите могат да построят електроцентрали много по-евтино.
Технологията често се проваля за дълго време, преди да успее: изминаха 45 години, откакто първата електрическа крушка беше въведена в патента на Томас Едисън за лампа с нажежаема жичка. Може да отнеме десетилетия на инженерите да придадат идея във форма. На някои изглежда, че всички идеи на съвременните ядрени технологии са били изпробвани в миналото. „Но науката се движи напред“, казват учените. „Имате много по-добри материали, отколкото преди няколко десетилетия. Вероятно е, че ще се получи."
Скорошно проучване на проекта с нестопанска цел за реформиране на енергийни иновации оценява, че най-новата партида ядрени стартиращи компании могат да доставят електроенергия за $ 36-90 за мегават час. Всяка електроцентрала, която работи на природен газ, продава електричество за 42-78 долара за мегават час.
В най-добрия случай атомните централи могат да станат още по-евтини. Има прогнози
Матю Бън, ядрен експерт от Харвард, казва, че ако ядрената енергетика играе роля в борбата срещу изменението на климата, авангардните ядрени стартиращи компании ще растат неизбежно и бързо. „За да осигурим една десета от необходимата чиста енергия до 2050 г., ще трябва да добавяме 30 гигавата всяка година в мрежата“, казва той.
Това означава, че светът ще трябва да изгради 10 пъти повече ядрена енергия, отколкото беше преди катастрофата във Фукушима през 2011 г. Реално ли е изобщо?
"Мисля, че трябва да опитаме - въпреки че не съм оптимист", казва Бън, отбелязвайки, че темпът, с който ще ни трябва да изграждаме слънчеви и вятърни технологии за производство на енергия, за да се отдалечим от изкопаемите горива, е също толкова труден.
Големите бариери остават на пътя към ядрен ренесанс. Ще минат години, за да се тестват прототипи и да се получи одобрение от правителството във всяка страна.
"В крайна сметка на планетата от 10 милиарда души всяко количество достъпна и безопасна енергия - било то от ядрен синтез или от делене - ще намери приложение."
Иля Кел