Брет Кугълмас и новата ядрена възможност
Старомодното ядрено делене може да се окаже най-добрият начин светът да се откаже от изкопаемите горива, затова Брет Кугълмас възнамерява да внедри 10 хил. евтини микрореактора, но не в САЩ.
На час път западно от Хюстън, там, където крайградските зони отстъпват място на пасища за крави, в една пещера се намира промишлен цех, в който заварчици и тръбопроводчици сглобяват оборудване, каквото се използва в рафинериите и сондите за добив на петрол в Мексиканския залив. „Тези момчета от десетилетия правят модулни компоненти, предназначени да работят при високо налягане и температура“, казва Брет Кугълмас, 36-годишният основател и главен изпълнителен директор на базираната във Вашингтон компания Last Energy. Ето защо той идва във VGas LLC, когато иска да създаде прототип на малките модулни реактори за ядрено делене, вярвайки, че те ще изиграят важна роля за намаляване на използването на изкопаеми горива.
На база на проекта на Кугълмас и с помощта главно на готови компоненти VGas създава почти всички части за прост малък реактор и ги натъпква в девет модула с размер на транспортен контейнер. Окомплектуването им отнема само два дни.
В интерес на истината това не е работещ прототип – 75-тонният корпус на реактора е отворен от едната страна, за да се покаже как в него могат да се поберат стандартизирани горивни касети с циркониеви пръти и пелети с обогатено ураново гориво. „Ние няма да измислим нов закон в химията или физиката на реакторите – подчертава Кугълмас. – Основната ни иновация е моделът на доставка на атомна електроцентрала. Ние просто го комплектуваме по различен начин.“
Става дума за старомодната технология на делене на ядрото – онази, която от десетилетия се използва за генериране на енергия чрез делене на уранови атоми. Това е обратният процес на ядрения синтез, чрез който слънцето произвежда енергия чрез сливане на водородни атоми. В продължение на десетилетия изследванията в областта на термоядрения синтез бяха в застой, защото учените не можеха да извлекат повече енергия от термоядрения синтез, отколкото влагат в него. Последните постижения са обещаващи, но дори и при най-оптимистичните сценарии до термоядрения синтез с търговска цел остават много години.
Оповаването на науката е един от начините да се решат нещата, но съвсем друга работа е да се избегнат американските регулаторни органи. Кугълмас обаче дори не се нуждае от одобрението на регулатора. Вместо това той се надява първият 20-мегаватов реактор (достатъчен за захранване на 20 хил. жилища) да заработи до 2025 г. в Полша, където 70% от енергията се получава от въглища след спирането на доставките на руски природен газ. Полша се е съгласила да изкупува електроенергията от 10 реактора, които Кугълмас се надява да произведе за по 100 млн. долара всеки. Дългосрочният договор изисква Last Energy да поддържа реакторите и да поеме риска от превишаване на бюджета.
Кугълмас планира да изгради 10 хил. такива миниреактора по целия свят. Това звучи невероятно за новак в ядрения сектор, който досега е набрал само 24 млн. долара рисков капитал. Но средствата са предоставени от умни бизнесмени – 21 млн. долара са осигурени в кръг за финансиране, ръководен от базирания в Остин фонд Gigafund, чийто управляващ партньор Люк Носек беше първият инвеститор в SpaceX на Илън Мъск.
В гласа на Кугълмас все още се долавя момчето от Лонг Айлънд, което обича да конструира роботи и изучава математика в SUNY Stony Brook, преди да получи магистърска степен по машинно инженерство в Станфорд. През 2012 г., когато е само на 25 години, той стартира бизнес, използвайки дронове с неподвижни крила, за да заснема покривите на милиони жилищни сгради, за да могат застрахователни компании да оценяват риска при настъпване на бури. Кугълмас набира 5.8 млн. долара за своята компания Airphrame, но през 2017 г. я продава. Тогава решава да се посвети на борбата с климатичните промени.
Кугълмас бързо се ориентира към ядрената енергия като важно решение в тази борба. Според Международния изследователски институт за климата и обществото към Колумбийския университет ядрената енергия е единственото решение на „енергийната трилема“ – да се намери надежден, достъпен и устойчив източник на енергия. Вятър? Слънце? За производството на единица електроенергия от тези източници са необходими повече от 10 пъти повече материали, отколкото за ядрената, отбелязва Марк. Освен това осигуряването на земя и активността на движението „не в задния ми двор“ затрудняват увеличаването на мащаба – вятърните и соларните паркове по света вече покриват площ, два пъти по-голяма от тази на Тексас, а осигуряват едва 5% от нуждите на планетата от електроенергия. За производството на същите 20 мегавата, колкото е капацитетът на един от миниреакторите на Кугълмас, ще са необходими средно 242 хектара за слънчеви панели или 1618 хектара за вятърни турбини.
През 2018 г. Кугълмас все още е начинаещ в ядрената област, затова започва да интервюира експерти чрез своя подкаст, наречен Titans of Nuclear. От него вече са пуснати над 400 епизода. Кугълмас проучва пречките пред изграждането на по-голям ядрен капацитет и стига до заключението, че основните проблеми са голямата сложност на системата и прекалено строгите регулации.
Друг проблем са исторически високите разходи за големи ядрени проекти, които той отчасти обяснява с изкривените стимули за финансиране и изграждане. В САЩ компаниите за комунални услуги, които се осмеляват да построят нови ядрени централи, не поемат голям риск от превишаване на разходите, тъй като знаят, че винаги могат да покрият разходите, увеличавайки таксите за електроенергия. В края на краищата техните монополни тарифи се определят от регулаторните органи. Решението на Кугълмас е да се възприеме моделът на финансиране на проектите за вятърна и слънчева енергия – Last Energy ще строи и притежава централите, като използва дългосрочни договори, подобни на подписания в Полша, като основа за вземане на заем на необходимите големи суми пари – около 1 млрд. долара в случая с полския проект.
Last Energy съвсем не е единственият стартъп, който се стреми да изгради ново поколение по-малки реактори. Сред конкурентите с големи финансови възможности е Terra Power – съвместно предприятие на Бил Гейтс и Berkshire Hathaway на Уорън Бъфет. Компанията планира да изгради в Уайоминг нов 345-мегаватов реактор с натриево охлаждане. Въпреки че получава федерални субсидии в размер на 2 млрд. долара, разходите на Terra Power надхвърлят 4 млрд. долара заради многобройните закъснения. X-energy, която скоро ще стане публична компания чрез сливане с фонд от типа SPAC, финансиран от Ares Management, също използва за своя 320-мегаватов реактор ново гориво на базата на уранов оксикарбид, който е защитен от неконтролируемо разтопяване. Всичко това несъмнено ще привлече вниманието на регулаторните власти. NuScale Energy – първата публично търгувана компания, проектираща миниреактори, през януари получи одобрение на своя 50-мегаватов проект, след като вложи десетилетие и 1 млрд. долара, за да отговори на изискванията на Комисията за ядрено регулиране на САЩ. Очаква се компанията да приключи работа върху първата си централа най-рано в началото на следващото десетилетие.
И така, как Last Energy, като използва една стара технология, отговаря на опасенията за безопасност (било то основателни или не), които от десетилетия спират ядрените проекти? Кугълмас твърди, че дори многобройните резервни механизми за охлаждане да откажат, подземният капак от 550 тона стомана, ще разсее ефективно излишната топлина и ще задържи радиацията.
Що се отнася до радиоактивните отпадъци, то в повечето атомни електроцентрали сноповете от отработени горивни пръти се изваждат от реактора и се съхраняват навън в бетонни и стоманени каси. Планът на Last Energy предвижда веднъж на всеки шест години да се вкарва нов модул, който е зареден с гориво. Старите модули остават под земята и се охлаждат до окончателното извеждане на централата от експлоатация. Може да изглежда разточително да се подменя целият реакторен модул, а не само горивото, но това прави живота по-прост. „Примиряваме се с определени недостатъци на централата, за да постигнем икономическа ефективност. Всеки друг подход би ни върнал там, откъдето сме тръгнали“, казва Кугълмас.