Globalno oživljavanje nuklearne energije počinje u neplodnoj, visokoj pustinji Ajdaha.
Skoro svaka nuklearna elektrana na svetu danas može pratiti svoju lozu do kompleksa Nacionalne laboratorije Ajdaho koji se prostire na 890 kvadratnih milja. Tamošnji istraživači su bili prvi koji su proizveli električnu energiju razdvajanjem atoma još 1951. godine, a bezbroj naučnika je od tada posetilo udaljeno mesto da testiraju dizajn reaktora.
Ali iako je to bila ključna stanica na putu od crtaće ploče do postavljanja sistema na terenu, prošlo je 50 godina od kada je poslednji reaktor tamo uključen. Dugačak jaz govori o izazovima iskorištavanja reakcije fisije. Laboratorija je spremna da pokrene novi talas nuklearnih tehnologija na tržištu, ali nedavno otkazivanje velikog projekta na lokaciji pokazuje da istraživačka snaga INL sama po sebi nije dovoljna da osigura da će industrija igrati glavnu ulogu u borbi protiv klimatskih promena u narednih decenija.
Desetine kompanija razvijaju napredne dizajne reaktora, koji su obično manji od ogromnih elektrana koje se danas široko koriste. Taj pristup se reklamirao kao brži i jeftiniji način za izgradnju reaktora. Mnoge kompanije planiraju hodočašća u INL, gde se nalazi veliki broj objekata za procenu jezgara reaktora, goriva, rashladnih materijala i drugih kritičnih komponenti.
Ovim novim dizajnom će biti potrebno rigorozno testiranje kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost pre nego što budu pušteni u upotrebu, a istraživanja ove decenije će imati veliki uticaj na oblik nuklearne industrije tokom ostatka veka. Naučnici u laboratoriji su željni da krenu.
„Ovo je težak, ali i zabavan deo“, rekao je Ron Crone, pomoćnik direktora laboratorije za INL-ov Kompleks materijala i goriva. „Ovo je Diznilend za nuklearnu energiju.“
Istraživačke grupe, uključujući Međunarodnu agenciju za energiju, pozvale su na agresivnu ekspanziju nuklearne tehnologije bez ugljenika kako bi se pomoglo u obuzdavanju klimatskih promena. Ali startapovi su morali da se bore sa rastućim troškovima i ledeno sporim procesom regulatornog odobrenja. Industrija je dobila tešku proveru realnosti u novembru, kada je NuScale Pover Corp. otkazala planove za izgradnju komercijalne elektrane na lokaciji INL koja bi bila prva u SAD koja bi umesto toga koristila nekoliko takozvanih malih modularnih reaktora (SMR). jednog velikog.
Rastuće cene čelika i drugih ključnih materijala, kao i više kamatne stope, sve su to povećale cenu po kojoj je kompanija mogla da isporučuje struju za više od 50%. To je za kompaniju učinilo veoma izazovnim da prikupi dovoljno kupaca da opravda projekat.
NuScale je jedina kompanija koja ima odobrenje američke nuklearne regulatorne komisije za SMR dizajn, a projekat u Ajdahu je bio njen vodeći napor. Odustajanje od utikača predstavlja veliki zastoj za oživljavanje industrije, rekao je Chris Gadomski, vodeći nuklearni analitičar u BloombergNEF-u.
„INL pokušava da se pozicionira na čelu naprednog razvoja reaktora“, rekao je on. „Ali komercijalizacija naprednih reaktora u SAD nije tako laka.
INL sebe naziva američkom laboratorijom za nuklearnu energiju, a njene osnovne misije uključuju održavanje postojeće flote reaktora u funkciji i razvoj sledeće generacije fisionih elektrana. Ukupno 52 reaktora su izgrađena i radila u objektu pošto je tehnologija postala glavni izvor električne energije. Poslednji novi koji je tamo ušao u upotrebu bio je 1973. godine.
„Zaustavljeni smo na 52“, rekao je Brejdi Orčard, direktor projekata u Kompleksu za materijale i gorivo. „Kao država smo se udaljili od nuklearne energije.
Poslednjih nekoliko decenija bile su prazne za industriju. Neki objekti u nacionalnoj laboratoriji su zaustavljeni; reaktor korišćen u tom ključnom pokušaju iz 1951. da se iskoristi reakcija fisije pretvoren je u muzej; a ogromna kupola za zadržavanje je bila nedeljama udaljena od rušenja kada su zvaničnici Odeljenja za energetiku 2018. odlučili da bi i dalje mogla biti korisna. Taj potez bi se mogao pokazati kao dalekovidan.
Objekat je visok oko 80 stopa, sa spoljašnjim sjajnim slojem srebrne boje. Zidovi su od 12 inča od betona i jedan inč od čelika, dizajnirani da zadrže radijaciju kada naučnici počnu da testiraju nove reaktore unutra. Izvođači radova su u procesu proširenja vrata za utovar kako bi olakšali premeštanje velike opreme u i van kupole.
Umesto da primorava posetioce da koriste svoju maštu, laboratorija ima set naočara sa proširenom stvarnošću koje pružaju uvid u to kako će objekat izgledati kada bude pokrenut. Stavite ih i moći ćete da vidite virtuelne verzije složene mašinerije instalirane svuda po unutrašnjosti pećine, iako će možda proći neko vreme dok u zgradi ne bude stvarnog reaktora.
Virtuelni pogled odražava opipljiv osećaj optimizma u INL. Reaktor broj 53 je na putu za završetak 2025. godine, a iza njega su poređana još najmanje tri. INL ima vremensku liniju koja planira više reaktora u razvoju tamo i na drugim lokacijama u SAD, uključujući sestrinsku nacionalnu laboratoriju u Oak Ridžu, Tenesi, i komercijalne projekte planirane u Teksasu, Vajomingu i drugde.
Ovi različiti projekti koriste različite vrste uranijumskih goriva i sadrže nove rashladne materijale. Neki su za istraživanje i postoji mali, mikroreaktor koji ima za cilj napajanje udaljenih vojnih baza, dok su drugi veći i očekuje se da će preći u komercijalnu službu za napajanje mreže. Zajedno, oni pričaju priču o industriji osnaženoj novim idejama.
Ipak, to je takođe industrija koja se suočava sa izazovima. Dugo očekivani pedeset treći reaktor će najverovatnije biti Marvel, projekat mikroreaktora odeljenja za energetiku koji ima za cilj da pokaže načine na koje se fisija može iskoristiti za toplotu za napajanje, na primer, industrijske procese, kao i proizvodnju električne energije.
Kada bude testiran i u funkciji, osoblje INL očekuje da će podaci prikupljeni na lokaciji pomoći u razvoju naknadnih dizajna. Već imaju spreman prostor za reaktor unutar drugog objekta koji se koristi za testiranje uticaja vrlo kratkih, ali intenzivnih naleta energije oslobođenih nuklearnim reakcijama. Ali priprema Marvela takođe traje duže nego što se očekivalo; prvobitno je planirano da bude gotova 2024.
U industriji koja je dobro poznata po projektima koji prolaze kroz budžete i rasporede, ovakva kašnjenja nisu iznenađujuća. Ipak, oni dodaju dozu realnosti kako bi ublažili entuzijazam u INL-u.
„Da li će sve ovo funkcionisati? Ne“, rekao je Crone. „Ali da li će neki od njih raditi? Apsolutno.“
Postoje i šira pitanja o ponovnom oživljavanju nuklearne industrije, ne samo o tome da li kompanije mogu da isporuče nove reaktore, već da li bi to uopšte trebalo da učine. Istaknute ekološke grupe kao što je Greenpeace oštro se protive promovisanju nuklearne energije jer proizvodi opasan otpad koji će ostati smrtonosan vekovima. Umesto toga, te grupe pozivaju zemlje da primene više energije vetra i sunca.
To bi takođe moglo brže da dobije čiste elektrone na mreži. Određene vlade takođe vide lakši kurs za korišćenje obnovljivih izvora energije i pozvale su na utrostručenje svetskog kapaciteta obnovljivih izvora do 2030. godine.
„Preusmeravamo novac od istinski obnovljivih resursa“, rekao je Li Ford, izvršni direktor saveza Snejk River, grupe za čuvanje sa sedištem u Ajdahu koja je kritična prema misiji INL-a. „Veoma sam zabrinut da ćemo ići putem stvaranja više nuklearnog otpada.
Ali za pristalice, istraživanje INL-a je kritično. Objekat je odigrao veliku ulogu jer su kompanije izgradile svetsku flotu reaktora koji sada snabdevaju oko 10% električne energije na planeti. Nuklearna energija je drugi najveći izvor energije bez ugljenika nakon hidroenergije i mogla bi biti ključna za suzbijanje emisija. Osim zalaganja za obnovljive izvore energije na COP28, SAD predvode pritisak na utrostručenje atomskog kapaciteta na globalnom nivou do 2050. godine.
Validacija novih dizajna u INL-u biće važan korak ka postavljanju većeg broja reaktora na globalnom nivou, rekao je Džon Kotek, viši potpredsednik za razvoj politike i javne poslove u trgovinskoj grupi Instituta za nuklearnu energiju.
„Verovatno ne postoji dizajn reaktora koji nema veze sa poslom koji je tamo obavljen“, rekao je Kotek. „Bilo je mnogo prvih.“
Pojava novih dizajna reaktora, različitih veličina i mogućnosti, verovatno će pomoći širenju industrije. Konvencionalne nuklearne elektrane koje su sada u upotrebi obično imaju oko 1 gigavat kapaciteta — otprilike dovoljno energije za napajanje 876.000 domova — i njihova izgradnja je veliki poduhvat. Nuklearni projekat Vogtle u Gruziji ima za cilj da bude završen sledeće godine, više od sedam godina zakašnjenja i najmanje 16 milijardi dolara preko budžeta.
Mnogi od novih dizajna reaktora su mnogo manji — uključujući neke potencijalno male od 1 megavata — i očekuje se da će biti izgrađeni u fabrikama i montirani na licu mesta. Taj pristup može olakšati i ubrzati postavljanje sistema, a takođe može otvoriti vrata nuklearnoj energiji koja ulazi na nova tržišta širom sveta. Međutim, to takođe znači da će validacija tehnologije biti kritična, rekao je Crone iz INL-a.
„Stvari na kojima danas radimo imaće veliki uticaj na svet“, rekao je Kroun.
