V roce 2009 objevil Simon Irish, investiční manažer se sídlem v New Yorku, způsob, jak věřil, že může změnit svět. Irové viděli, že země po celém světě potřebují obrovské množství projektů čisté energie, aby nahradily svou infrastrukturu fosilními palivy a poskytly dostatek energie k uspokojení poptávky z Číny, Indie a dalších rychle rostoucích zemí. Uvědomil si, že samotné obnovitelné zdroje, které závisí na větru a záři slunce, nebudou stačit. A také věděl, že jaderná energie, jediná existující forma čisté energie, která by mohla zaplnit mezery, byla příliš drahá na to, aby konkurovala ropě a plynu.
Poté se však na konferenci v roce 2011 setkal s inženýrem s inovativním designem pro roztavený solně chlazený jaderný reaktor. Pokud by to fungovalo, pomyslel si irský, vyřešilo by to nejen problém stárnutí jaderné energie, ale poskytlo by také realistickou cestu k odstranění fosilních paliv.
A pak si položil otázku: „Je možné vyvíjet reaktory lépe než ty, které byly před 60 lety?“Odpověď byla: "Naprosto."
Je možné postavit domácí jaderný reaktor?
Ir byl tak přesvědčen, že tento nový reaktor bude velkou investicí, že mu věnuje celou svou kariéru. Téměř o deset let později se Ir stal generálním ředitelem pozemské energie se sídlem v New Yorku. Společnost, která očekává, že do roku 2030 postaví reaktor na roztavenou sůl.
Pozemský není v tom sám. Tu a tam se objevují desítky začínajících jaderných elektráren, které se věnují řešení známých jaderných problémů - radioaktivní odpad, emise, šíření zbraní a vysoké náklady.
Reaktory spalovající jaderný odpad. Reaktory určené k ničení izotopů, které lze použít ve zbraních. Malé reaktory, které by mohly být levně postaveny v továrnách. Existuje tolik nápadů.
Propagační video:
Bývalý ministr energetiky Ernest Monitz, poradce pro pozemské, si myslí, že se děje něco nového. "Nikdy jsem neviděl takovou inovaci v tomto segmentu," říká. "Je to opravdu zajímavé."
Ostatní reaktory, jako například pozemní reaktor se solným chlazením, jsou automaticky chlazeny, pokud jsou příliš horké. Voda protéká konvenčními reaktory, chrání je před přehřátím, ale pokud něco zastaví tento tok - například zemětřesení a tsunami ve Fukušimě - voda odejde a nezanechá nic, aby zastavila tání.
Na rozdíl od vody se sůl nevaří, takže i když provozovatelé vypnou bezpečnostní systémy a odejdou, sůl bude systém i nadále chladit, říká irština. Sůl se zahřívá a rozpíná, tlačí atomy uranu od sebe a zpomaluje reakci (čím více jsou atomy poškození, tím je méně pravděpodobné, že je projde neutron, který je oddělí, čímž se spustí další řetězec reakcí).
"Je to jako pánev na sporáku, který vaří těstoviny," říká Irish. Bez ohledu na to, jak je váš sporák horký, těstoviny nebudou nikdy teplejší než 100 stupňů Celsia, pokud se voda neodpaří. Pokud je přítomna, voda cirkuluje a odvádí teplo. Pokud však nahradíte vodu tekutou solí, budete muset celou věc zahřát až na 1000 stupňů Celsia, než se vaše chladivo začne odpařovat.
To vše může znít jako fantazie, ale je to realita. Rusko vyrábí elektřinu z vyspělého reaktoru, který spaluje radioaktivní odpad od roku 2016. Čína vybudovala „oblázkový“reaktor, který blokuje radioaktivní prvky uvnitř grafitových koulí.
V roce 2015, za účelem sledování začínajících podniků a projektů veřejného sektoru, které se snaží získávat nízkouhlíkovou energii pomocí bezpečného, levného a čistého jaderného procesu, začal think tank třetí cesty mapovat všechny pokročilé jaderné projekty ve Spojených státech. Na mapě tehdy bylo 48 bodů a nyní jich je 75 a šíří se jako kobylky.
"Pokud jde o počet projektů, počet lidí, kteří na nich pracují, a množství soukromého financování, není nic, co by bylo možné porovnat bez návratu do šedesátých let," řekl Ryan Fitzpatrick, který pracuje na čisté energii na třetí cestě.
V dobách, kdy Walt Disney produkoval film Náš přítel Atom, který propagoval jadernou energii, když se futuristický pojem elektřiny „příliš levný na měření“zdálo pravděpodobné, plánovali elektrotechničtí inženýři stavět stovky reaktorů po celých Spojených státech.
Proč se to všechno děje právě teď? Vědci přece jen od začátku studené války pracují na alternativních typech reaktorů, ale nebyli plně rozmístěni. Historie pokročilých reaktorů je plná mrtvol neúspěšných pokusů. Solně chlazený reaktor byl poprvé úspěšně spuštěn v roce 1954, ale Spojené státy se rozhodly specializovat na vodou chlazené reaktory a eliminovat další konstrukce.
Ale něco zásadního se změnilo: Dříve neexistoval důvod, proč by jaderná společnost vyžadovala miliardy dolarů za nový design v rámci federálního regulačního procesu, protože konvenční jaderné reaktory byly ziskové. To již není pravda.
"Poprvé za půl století jsou stávající jaderní hráči ve finanční tísni," říká Irish.
USA nedávno sázely na konvenční vodou chlazené reaktory a nehraje se dobře. V roce 2012 získala společnost South Carolina Electric & Gas povolení postavit dva obrovské konvenční reaktory na výrobu 2 200 MW energie, což je dost na napájení 1,8 milionu domácností, a slíbila, že budou v provozu v roce 2018. Placením svých účtů za elektřinu lidé viděli, že vzrostli o 18%, což samozřejmě vedlo ke zpoždění ve výstavbě reaktorů. Poté, co do projektu vyčerpali 9 miliard dolarů, se veřejné služby vzdaly.
Podobné příběhy se odehrávají v zahraničí. Ve Finsku je výstavba nového reaktoru v elektrárně Olkiluoto o osm let zpožděna a 6,5 miliardy dolarů za rozpočet.
V reakci na to tyto jaderné startupy rozvíjejí své podniky, aby se vyhnuly ohromným překročení nákladů. Mnoho z nich plánuje v továrně postavit standardizované částice reaktoru a poté je sestavit společně jako LEGO na staveništi. "Pokud můžete přestěhovat konstrukci do továrny, můžete výrazně snížit náklady," říká Parsons.
Nové reaktory by také mohly snížit náklady, pokud by byly bezpečné. Běžné reaktory mají obrovské riziko selhání tavení, hlavně proto, že jsou určeny pro ponorky. Chlazení reaktoru vodou na ponorce je dostatečně snadné, ale když je reaktor na souši, musíte do něj pumpovat vodu, aby se ochladila. "A tento čerpací systém by se nikdy neměl nikdy pokazit, jinak dostanete Fukušimu." Potřebujeme bezpečnostní systém pro bezpečnostní systém, redundanci nad redundanci. “
Oklo, spuštění Silicon Valley, založilo svůj návrh reaktoru na prototypu, který nepodléhá degradaci. "Když inženýři vypli všechny chladicí systémy, ochladili se sami a pak začali zálohovat, poté to fungovalo dobře," říká Caroline Cochran, spoluzakladatelka společnosti Oklo. Pokud tyto bezpečnější reaktory nepotřebují všechny tyto záložní chladicí systémy a betonové kopule, mohou společnosti postavit elektrárny mnohem levněji.
Technologie často selhává dlouhou dobu, než uspěje: uplynulo 45 let od zavedení první žárovky do patentu Thomase Edisona na žárovku. Může trvat desetiletí, než inženýři uvedou nápad do podoby. Některým se zdá, že všechny myšlenky na moderní jadernou technologii byly v minulosti vyzkoušeny. "Ale věda se posunula kupředu," říkají vědci. "Máte mnohem lepší materiály než před několika desítkami let." Šance, že to vyjde. “
Nedávná studie neziskového projektu Energy Innovation Reform odhaduje, že nejnovější šarže jaderných startupů může dodávat elektřinu za 36–90 USD za megawatthodinu. Každá elektrárna, která pracuje na zemním plynu, prodává elektřinu za 42–78 $ za megawatthodinu.
Jaderné elektrárny mohou být v nejlepším případě ještě levnější. Existují předpovědi
Matthew Bunn, odborník na jadernou energii z Harvardu, říká, že pokud jaderná energie hraje roli v boji proti změně klimatu, nevyhnutelně a rychle porostou špičkové jaderné elektrárny. "Abychom mohli do roku 2050 poskytnout desetinu čisté energie, kterou potřebujeme, musíme do sítě přidat každý rok 30 gigawattů," říká.
To znamená, že svět bude muset vybudovat 10krát více jaderné energie, než tomu bylo před katastrofou ve Fukušimě v roce 2011. Je to vůbec reálné?
„Myslím, že bychom se měli snažit - i když nejsem optimista,“říká Bunn a poznamenává, že tempo, kterým budeme muset budovat sluneční a větrné technologie pro výrobu energie, aby se odklonila od fosilních paliv, je stejně obtížné.
Na cestě k jaderné renesanci zůstávají velké překážky. Testování prototypů a získání souhlasu vlády v jakékoli zemi bude trvat roky.
"Nakonec na planetě 10 miliard lidí najde jakékoli množství dostupné a bezpečné energie - ať už jde o jadernou fúzi nebo štěpení -".
Ilya Khel