Nye, sikre atomreaktorer kan stoppe klimaændringer, men de er bange for at bygge

I 2018 rapporterede forskere de strenge nyheder: På trods af bekymringer om global opvarmning producerede kul 38% af den globale elektricitet i 2017 - det vil sige nøjagtigt det samme som den første klimaralarm for 20 år siden. Værre steg drivhusgasemissionerne med 2,7% sidste år - den største stigning på syv år. Denne stagnation førte til, at selv politikere og miljøforkæmpere begyndte at tro at vi har brug for mere atomenergi.

Selv FN-forskere, der ikke har vist entusiasme forTidligere siger de i dag, at enhver plan for at holde planets temperatur under 1,5 grader vil stole på et stort spring i brugen af ​​atomenergi. Men vi bevæger os i en anden retning. Tyskland planlægger at nedlægge alle atomreaktorer inden 2022; Italien stemte for at blokere eventuelle fremtidige projekter tilbage i 2011. Og selv om atomenergi ville finde støtte fra offentligheden (og det skete ikke), er det dyrt at producere det: flere nukleare stationer i USA lukkede for nylig, da de ikke kunne konkurrere med skifergasens billighed.

Ny type atomreaktorer

"Hvis den nuværende situation forbliver den samme,flere kernekraftværker forventes at lukke ned og erstattes hovedsageligt af naturgas, hvilket fører til øgede emissioner, "sagde ængstelige videnskabsfolk i Unionen - som altid er blevet betragtet som skeptikere om atomkraft - i 2018. Ifølge forskerne, hvis alle stationerne er lukkede, vil kulstofemissionerne stige med 6%.

I øjeblikket handler spørgsmålet omstøtte eksisterende systemer er ikke det værd, siger Edwin Lyman, fungerende direktør for nuklear sikkerhedsprojektet i UCS. "Det vigtigste spørgsmål er, om udnyttelsen af ​​nye atomkraftværker i løbet af de næste par årtier vil være realistisk i det rette tempo."

I begyndelsen af ​​2018 var det kun i Nordamerika75 individuelle atomfissionsprojekter, der forsøgte at besvare dette spørgsmål. Disse projekter involverer den samme type reaktion som konventionelle atomreaktorer, der har været anvendt i årtier - fission eller atomfission.

En af de førende teknologier er lillemodulær reaktor (SMR): en mindre version af traditionelle atomfission systemer, som lover at være billigere og sikrere. NuScale Power, der er baseret i Portland, Oregon, har et 60 megawatt design, der er ved at blive implementeret. (En typisk dyr installation kan producere ca. 1000 MW elektricitet).

NuScale skal installere 12 små reaktorer tilOpretholdelse af energibehovet i 46 anlæg i hele USA, men projektet vil kun blive gennemført, hvis gruppemedlemmerne er enige om at finansiere det inden årets udgang. Historien viser, at det ikke bliver nemt. I 2011 modtog generation mPower, en anden SMR-udvikler, en kontrakt til opbygning af op til seks reaktorer svarende til NuScale. Han blev støttet af ejere af Babcock & Wilcox, verdens største energiproducenter, men kontrakten blev opsagt på mindre end tre år, fordi der ikke var nye kunder. Ingen kunder betyder, at prisen ikke vil falde, hvilket betyder, at projektet ikke udvikler sig.

Mens NuScale tilgangen brugerTraditionelle atomreaktorer med vandkøling reducerer dem, såkaldte IV generationssystemer bruger alternative kølere. Kina bygger en storskala natriumkølet reaktor i Fujian-provinsen, som vil fungere i 2023, og TerraPower fra Washington har udviklet et natriumkølet system, der kan køre på brugt brændsel, udtømt uran eller uran direkte fra jorden. TerraPower - hvor Bill Gates investerede - indgik en aftale med Beijing om at bygge en demonstrationsstation i 2022.

En anden generation IV mulighed, en reaktor medsmeltet salt er sikrere end tidligere design, da det kan selvkøle, selvom systemet helt taber strøm. Canadas Terrestrial Energy planlægger at opbygge et 190 MW kraftværk i Ontario, og dets første reaktorer vil producere energi inden 2030 til en pris, der kan sammenlignes med naturgas.

En af de fire generations reaktorer kan snarttræde i drift. Heliumkølede reaktorer, ekstremt høj temperatur, kan operere ved temperaturer op til 1000 grader. Det statsejede China National Nuclear Corporation har en prototype med en kapacitet på 210 MW i den østlige provins Shandong - den vil blive forbundet til netværket i år.

Termonuklear fusion

Mange hylder imidlertid håbet om termonukleæresyntese. Termonukleære fusionsreaktorer efterligner den nukleare proces inde i solen, skubber lysere atomer sammen og gør dem til tungere og frigør enorme mængder energi undervejs. På Solen er denne proces drevet af tyngdekraften. På jorden forsøger ingeniører at genskabe betingelserne for termonuklear fusion med ekstremt høje temperaturer - i størrelsesordenen 150 millioner grader - men de finder det svært at holde plasmaet nødvendigt for fusion af atomer.

En af de opbyggede løsninger præsenteres af ITER,tidligere kendt som den internationale termonukleære eksperimentelle reaktor, som har været under opførelse siden 2010 i Karadasch, Frankrig. Hans magnetiske indeslutningssystem har global støtte, men omkostningerne er steget til 22 milliarder dollar på grund af forsinkelser og politiske tvister. De første forsøg, der oprindeligt var planlagt til 2018, blev udskudt til 2025.

Vancouver General Fusion bruger en kombinationfysisk tryk og magnetiske felter til at skabe plasmapulser, der varer i milliontedele af et sekund. Denne tilgang er mindre kompleks end ITER's, hvilket gør systemet meget billigere, men der er stadig tekniske problemer forbundet med fremstilling af titanium komponenter, der kan klare arbejdsbyrden. General Fusion forventer imidlertid, at dets reaktorer udnyttes om 10-15 år.

Californien selskab TAE Technologies, mellemHun brugte 20 år på at udvikle en termonukleær reaktor, der omdanner energi direkte til elektricitet. Dette selskab, der modtog 500 millioner dollars fra investorer, forudsagde i januar, at det ville være kommercielt levedygtigt i fem år.

Hvilke af disse teknologier vil lykkes? Forbedret nuklear fission reducerer atomaffald - selv bruger det som brændstof - og reducerer risikoen for tragedie drastisk, som i Fukushima eller Tjernobyl. Men sådanne reaktorer har endnu ikke fået en licens overalt, undtagen i Kina og Rusland. Mange stoler simpelthen ikke på virksomheder, når de lover at nye teknologier vil kunne undgå gamle fejl.

Men sagen er ikke kun i politik: omkostninger er også værd at overveje. Forbedret nuklear fission lover at afværge utroligt dyre indledende omkostninger ved atomenergi ved at skabe reaktorer, der kan bygges på fabrikken og ikke på ordre. Dette bør reducere omkostningerne, som det skete med vind og solenergi. Men private virksomheder opnåede sjældent succes ved at gennemføre sådanne projekter: De største succeser blev opnået takket være stærkt centraliserede statsstyrede ordninger, der lettere absorberer risici.

General Fusion CEO Chris Mauri er enigat atomfission står over for mange hindringer for succes. Han har erfaring: han etablerede mPower, et firma for produktion af små kernemoduler, som blev mothballed i 2014. Syntesereaktorer vil være sværere at bygge, men samfundet vil lettere acceptere dem. Det er her, hvor kapitaltilførslen begynder. Investorer er overbeviste om, at den, som først vil lave syntesearbejde, bliver fabelagtig rig.

Men har syntese virkelig mere plads?at manøvrere? Den kendsgerning, at lavt niveau og kortlivet radioaktivt affald fra tritium ikke udgør en alvorlig trussel, er det rigtigt, at smeltning er umulig. Men omkostningerne er høje, og vilkårene er meget fjerntliggende - ITER er meget dyrere end oprindeligt planlagt, og vil ikke være klar i mindst 15 år. I mellemtiden vil mange allerede lukke ITER, og folk ser ikke forskellen mellem opdeling og syntese.

Der er ingen garantier for at atomkraft bliver fremtidens energi. Men det ville være meget godt, ville du være enig? Eller ej? Fortæl os i vores chat i Telegram.