Jau 2009. gadā Ņujorkā bāzētais ieguldījumu menedžeris Saimons Īrs atklāja veidu, kā, viņaprāt, varētu mainīt pasauli. Īrieši redzēja, ka pasaules valstīm ir vajadzīgs milzīgs skaits tīras enerģijas projektu, lai aizstātu savu infrastruktūru ar fosilo degvielu, kā arī nodrošinātu pietiekami daudz enerģijas, lai apmierinātu pieprasījumu no Ķīnas, Indijas un citām strauji augošām valstīm. Viņš saprata, ka ar atjaunojamiem avotiem vien, kas balstās uz vēsmu un saules mirdzumu, nepietiks. Un viņš arī zināja, ka kodolenerģija, kas ir vienīgais pastāvošais tīras enerģijas veids, kas var aizpildīt nepilnības, ir pārāk dārga, lai konkurētu ar naftu un gāzi.
Bet pēc tam 2011. gada konferencē viņš tikās ar inženieri ar novatorisku kausēta sāls atdzesēta kodolreaktora dizainu. Īrijas domās, ja tas darbotos, tas ne tikai atrisinātu kodolenerģijas novecošanās problēmu, bet arī nodrošinātu reālu ceļu uz fosilā kurināmā likvidēšanu.
Un tad viņš sev uzdeva jautājumu: "Vai ir iespējams attīstīt reaktorus labāk nekā tos, kas bija pirms 60 gadiem?" Atbilde bija: "Absolūti."
Vai ir iespējams uzbūvēt mājas kodolreaktoru?
Īrs bija tik pārliecināts, ka šis jaunais reaktors būs liels ieguldījums, ka viņš tam veltīja visu savu karjeru. Gandrīz pēc desmit gadiem Īrija kļuva par Ņujorkā esošās Zemes enerģijas izpilddirektoru. Uzņēmums, kas paredz līdz 2030. gadam uzbūvēt kausēta sāls reaktoru.
Zemes virsma to nedara vienatnē. Šeit un tur uznirst desmitiem kodolieroču, kas ir veltīti zināmu kodolproblēmu risināšanai - radioaktīvie atkritumi, emisijas, ieroču izplatīšana un augstās izmaksas.
Reaktori, kas sadedzina kodolatkritumus. Reaktori, kas paredzēti izotopu iznīcināšanai, kurus var izmantot ieročos. Mazi reaktori, kurus var lēti būvēt rūpnīcās. Ideju ir tik daudz.
Reklāmas video:
Bijušais enerģētikas ministrs Ernests Monics, Zemes padomnieks, domā, ka notiek kaut kas jauns. "Es nekad neesmu redzējis šādu jauninājumu šajā segmentā," viņš saka. "Tas tiešām ir interesanti."
Citus reaktorus, piemēram, sauszemes projektēto sāls dzesēšanas reaktoru, automātiski atdzesē, ja tie kļūst pārāk karsti. Ūdens plūst caur parastajiem reaktoriem, pasargājot tos no pārkaršanas, bet, ja kaut kas pārtrauc šo plūsmu - piemēram, zemestrīce un cunami Fukušimā -, ūdens pametīs, neatstājot neko, kas apturētu kausēšanu.
Atšķirībā no ūdens, sāls nevāra, tāpēc pat tad, ja operatori izslēdz drošības sistēmas un aiziet, sāls turpinās atdzesēt sistēmu, saka Īrija. Sāls uzkarst un izplešas, izspiežot urāna atomus un palēninot reakciju (jo tālāk ir bojājumu atomi, jo mazāka iespējamība, ka garām ejošs neitrons tos atdalīs, izraisot nākamo reakciju ķēdi).
“Tas ir kā katliņš uz plīts, kurā tiek vārīti makaroni,” saka īrs. Neatkarīgi no tā, cik karsta ir jūsu plīts, makaroni nekad nebūs karstāki par 100 grādiem pēc Celsija, ja vien ūdens iztvaiko. Kamēr tas atrodas, ūdens cirkulē un izkliedē siltumu. Tomēr, ja jūs aizstājat ūdeni ar šķidru sāli, jums viss būs jāuzsilda līdz 1000 grādiem pēc Celsija, pirms jūsu dzesēšanas šķidrums sāk iztvaikot.
Tas viss varbūt izklausās pēc fantāzijas, bet tā ir realitāte. Krievija kopš 2016. gada ražo elektrību no uzlabota reaktora, kurā sadedzina radioaktīvos atkritumus. Ķīna ir uzbūvējusi "oļu" reaktoru, kas bloķē radioaktīvos elementus grafīta sfērās.
2015. gadā, lai izsekotu jaunuzņēmumus un sabiedriskā sektora projektus, kas mēģina radīt zema oglekļa satura enerģiju, izmantojot drošu, lētu, tīru kodolprocesu, Trešā ceļa ideju laboratorija sāka kartēt visus uzlabotos kodolieroču projektus visā Amerikas Savienotajās Valstīs. Toreiz kartē bija 48 punkti, un tagad ir 75, un tie izplatījās kā siseņi.
“Runājot par projektu skaitu, ar tiem strādājošo cilvēku skaitu un privātā finansējuma apmēru, nav ar ko salīdzināt, neatskatoties uz 1960. gadu,” saka Raiens Ficpatriks, kurš trešajā ceļā strādā pie tīras enerģijas.
Tajās dienās, kad Volts Disnejs producēja filmu “Mūsu draugs atoms”, kas reklamēja kodolenerģiju, kad futūristiskais priekšstats par elektrību “pārāk lēta, lai izmērītu” šķita ticams, elektromehāniķi plāno būvēt simtiem reaktoru visā Amerikas Savienotajās Valstīs.
Kāpēc tas viss notiek tikai tagad? Galu galā zinātnieki kopš aukstā kara sākuma strādā pie alternatīvu reaktoru veidiem, taču tie nav pilnībā izvietoti. Uzlaboto reaktoru vēsture ir piepildīta ar neveiksmīgu mēģinājumu līķiem. Sāls dzesēšanas reaktors pirmo reizi tika veiksmīgi iedarbināts 1954. gadā, bet Amerikas Savienotās Valstis nolēma specializēties ūdens dzesēšanas reaktoros un likvidēt citas konstrukcijas.
Bet kaut kas fundamentāls ir mainījies: iepriekš nebija iemesla, lai kodolenerģijas uzņēmums federālā regulatīvā procesa ietvaros pieprasītu miljardiem dolāru par jaunu dizainu, jo parastie kodolreaktori bija rentabli. Tas vairs nav tas gadījums.
"Pirmo reizi pusgadsimta laikā tirgū esošie kodolieroču spēlētāji ir nonākuši finansiālās grūtībās," saka Īrijs.
Nesen ASV veic derības par parastajiem ar ūdeni atdzesētajiem reaktoriem, un tas nespēlē labi. 2012. gadā South Carolina Electric & Gas saņēma atļauju būvēt divus milzīgus tradicionālos reaktorus, lai ražotu 2200 MW jaudu, kas ir pietiekami, lai darbinātu 1,8 miljonus māju, un solīja, ka tie darbosies 2018. gadā. Apmaksājot rēķinus par elektrību, cilvēki redzēja, ka tie pieauga par 18%, kas, protams, izraisīja reaktoru celtniecības kavēšanos. Projektā iztērējuši 9 miljardus ASV dolāru, komunālie pakalpojumi padevās.
Līdzīgi stāsti notiek ārzemēs. Somijā jauna reaktora būvniecība Olkiluoto spēkstacijā notiek astoņus gadus vēlāk nekā plānots, un budžets ir 6,5 miljardi dolāru.
Atbildot uz to, šie kodolieroču jaunizveidotie uzņēmumi attīsta savu biznesu, lai izvairītos no šausminošām izmaksu pārsniegšanas. Daudzi no viņiem plāno būvēt rūpnīcā standartizētas reaktora daļiņas un pēc tam salikt tās kopā, piemēram, LEGO, būvlaukumā. "Ja jūs varat pārcelt celtniecību uz rūpnīcu, jūs varat ievērojami samazināt izmaksas," saka Parsons.
Jauni reaktori arī varētu samazināt izmaksas, ja tie būtu droši. Parastajiem reaktoriem ir milzīgs kušanas neveiksmes risks, galvenokārt tāpēc, ka tie ir paredzēti zemūdenēm. Reaktora atdzesēšana ar ūdeni, atrodoties zemūdenē, ir pietiekami vienkārša, bet, kad reaktors atrodas uz sauszemes, jums tajā jāiesūknē ūdens, lai to atdzesētu. Un šai sūknēšanas sistēmai nekad nevajadzētu nekad sabojāties, pretējā gadījumā jūs iegūsit Fukušimu. Mums ir vajadzīga drošības sistēma drošības sistēmai, atlaišana pār atlaišanu."
Silikona ielejas starta Oklo ir balstījusi savu reaktora dizainu uz prototipu, kas nav pakļauts degradācijai. “Kad inženieri izslēdza visas dzesēšanas sistēmas, tā pati atdzisa un tad sāka dublēt, pēc tam tā strādāja lieliski,” saka Karolīna Korana, Oklo līdzdibinātāja. Ja šiem drošākiem reaktoriem nav vajadzīgas visas šīs rezerves dzesēšanas sistēmas un betona kupoli, uzņēmumi var būvēt spēkstacijas daudz lētāk.
Tehnoloģija bieži neizdodas ilgu laiku, pirms tā gūst panākumus: ir pagājuši 45 gadi kopš pirmās spuldzes tika ieviestas Tomasa Edisona patentā kvēlspuldzei. Inženieru idejas ieviešana formā var ilgt gadu desmitus. Dažiem šķiet, ka visas progresīvas kodoltehnoloģijas idejas ir izmēģinātas jau iepriekš. "Bet zinātne ir pavirzījusies uz priekšu," saka zinātnieki. “Jums ir daudz labāki materiāli nekā pirms dažām desmitgadēm. Iespējams, ka tas izdosies."
Nesenā bezpeļņas Enerģētikas inovāciju reformas projekta pētījumā tiek lēsts, ka jaunākā kodolizstrādājumu starta partija var piegādāt elektrību par 36–90 USD par megavatstundu. Jebkura elektrostacija, kas darbojas ar dabasgāzi, pārdod elektrību par USD 42-78 par megavatstundu.
Labākajā gadījumā atomelektrostacijas var kļūt vēl lētākas. Ir prognozes
Metjū Bunns, Hārvardas kodolenerģijas eksperts, saka - ja kodolenerģijai būs nozīme cīņā pret klimata izmaiņām, neizbēgami un strauji pieaugs visprogresīvāko kodolizstrādājumu skaits. "Lai līdz 2050. gadam nodrošinātu desmito daļu no tīras enerģijas, kas mums nepieciešama, mums katru gadu tīklam būs jāpievieno 30 gigavati," viņš saka.
Tas nozīmē, ka pasaulei vajadzēs uzbūvēt 10 reizes vairāk kodolenerģijas, nekā tas bija pirms Fukušimas katastrofas 2011. gadā. Vai tas vispār ir reāls?
"Es domāju, ka mums vajadzētu mēģināt - lai arī es neesmu optimists," saka Bunns, atzīmējot, ka tikpat grūts temps, kādā mums būs jāveido saules un vēja tehnoloģijas enerģijas ražošanai, lai attālinātos no fosilā kurināmā, ir tikpat grūts.
Ceļā uz kodolenerģijas atjaunošanos joprojām ir lielas barjeras. Paies gadi, lai pārbaudītu prototipus un saņemtu valdības apstiprinājumu jebkurā valstī.
"Galu galā uz 10 miljardu cilvēku planētas atradīs jebkādu pieejamu un drošu enerģijas daudzumu - neatkarīgi no tā, vai tas notiek kodolsintēzes vai skaldīšanas dēļ."
Iļja Khel