Επανάσταση στην Ενέργεια: Έρχονται οι πυρηνικοί «μικροαντιδραστήρες»
Να συρρικνώσουν τους αντιδραστήρες σε μέγεθος εμπορευματοκιβωτίου προσπαθούν οι εταιρείες πυρηνικής ενέργειας, σε μια προσπάθεια να ανταγωνιστούν τις ηλεκτρικές μπαταρίες ως πηγή ενέργειας.
Της Westinghouse προεξαρχούσης, η «κούρσα» για την ανάπτυξη «μικροαντιδραστήρων» βασίζεται στην ιδέα αντικατάστασης των γεννητριών ντίζελ και φυσικού αερίου που χρησιμοποιούνται από κέντρα δεδομένων, απομακρυσμένες κοινότητες εκτός δικτύου, έως και υπεράκτιες πλατφόρμες πετρελαίου και φυσικού αερίου.
«Αρχικά, στόχος ήταν να καλυφθούν περιοχές της οικονομίας που είναι πολύ δύσκολο να απανθρακοποιηθούν, ιδιαίτερα απομακρυσμένες κοινότητες που εξαρτώνται από το ντίζελ», δήλωσε ο Jon Ball, επικεφαλής του προγράμματος μικροαντιδραστήρων eVinci της Westinghouse. «Αλλά το ενδιαφέρον έχει επεκταθεί σημαντικά και πιστεύουμε ότι αυτός θα είναι ένας σημαντικός τομέας ανάπτυξης».
Η πυρηνική βιομηχανία απολαμβάνει μια αναγέννηση καθώς κυβερνήσεις και μεγάλες τεχνολογικές εταιρείες αναζητούν καθαρές πηγές ενέργειας για να ανταποκριθούν στις δεσμεύσεις τους για το κλίμα. Δεκάδες έργα βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη για την ανάπτυξη μικρών αρθρωτών αντιδραστήρων (SMRs) χωρητικότητας έως 300 μεγαβάτ. Οι μικροαντιδραστήρες έχουν πολύ μικρότερη ισχύ, έως 20 MW, αρκετή για να τροφοδοτήσουν περίπου 20.000 σπίτια, και είναι πιθανό να λειτουργούν σαν μεγάλες μπαταρίες, χωρίς αίθουσα ελέγχου ή εργαζομένους.
Θα μεταφέρονται σε έναν χώρο, θα συνδέονται και θα λειτουργούν για αρκετά χρόνια πριν επιστραφούν στον κατασκευαστή τους για ανεφοδιασμό. Τον Δεκέμβριο, η Westinghouse έλαβε έγκριση από τις αμερικανικές πυρηνικές ρυθμιστικές αρχές για ένα σύστημα ελέγχου που θα επιτρέπει τελικά την απομακρυσμένη λειτουργία του eVinci, ενός αντιδραστήρα 8 MW.
Ο αντιδραστήρας, που έχει ελάχιστα κινούμενα μέρη, χρησιμοποιεί σωλήνες γεμάτους με υγρό νάτριο για να αντλεί θερμότητα από το πυρηνικό καύσιμο και να τη μεταφέρει στον περιβάλλοντα αέρα, ο οποίος μπορεί στη συνέχεια να κινεί μια τουρμπίνα για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή να διοχετεύεται σε συστήματα θέρμανσης.
«Ο στόχος μας είναι να μπορούμε να λειτουργούμε αυτόνομα από μια κεντρική τοποθεσία όπου θα παρακολουθούμε έναν στόλο αντιδραστήρων που είναι εγκατεστημένοι σε όλο τον κόσμο», δήλωσε ο Ball. Οι μικροαντιδραστήρες, όπως ο eVinci, αναμένεται να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία, αλλά εγείρονται ερωτήματα σχετικά με την ασφαλή κατασκευή, μεταφορά και λειτουργία τους.
Ο eVinci χρησιμοποιεί μικρές ποσότητες καυσίμου Triso, επενδυμένου με κεραμικό το οποίο είναι σχεδιασμένο να αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες χωρίς να λιώνει. Η Westinghouse υπέγραψε πρόσφατα συμφωνία με την Core Power, μια βρετανική start-up που αναπτύσσει πυρηνικούς σταθμούς στη θάλασσα.
«Είναι σε τροχιά για την απόκτηση άδειας λειτουργίας από την Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης των ΗΠΑ. Πιστεύουμε ότι το 2029 είναι το νωρίτερο που θα μπορούσε να βγει στην αγορά», δήλωσε ο Mikal Bøe, διευθύνων σύμβουλος της Core Power, εκφράζοντας την ελπίδα ότι οι δύο εταιρείες θα ξεκινήσουν την καταγραφή παραγγελιών το 2027 ή 2028.
Σύμφωνα με τον Ball, δύο από τις βασικές αγορές στόχευσης των αντιδραστήρων eVinci είναι τα κέντρα δεδομένων και η βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, τόσο στην ξηρά όσο και στη θάλασσα. Η δυνατότητα λειτουργίας πολλών μικροαντιδραστήρων παράλληλα θα μπορούσε να κάνει τα κέντρα δεδομένων πιο ανθεκτικά σε σχέση με μία μόνο πηγή ενέργειας.
Οι μικροαντιδραστήρες είναι επίσης πιθανό να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία εξόρυξης, ειδικά για την εξόρυξη κοβαλτίου, μαγγανίου και άλλων κρίσιμων ορυκτών που βρίσκονται συχνά σε απομακρυσμένες περιοχές. Ο καθηγητής Ian Farnan από το Πανεπιστήμιο του Cambridge σημείωσε ότι «η εξόρυξη απαιτεί την επεξεργασία 1.000 τόνων βράχου για την απόκτηση ενός τόνου προϊόντος».
«Αυτό θα αλλάξει τον τρόπο λειτουργίας ενός ορυχείου. Επί του παρόντος χρησιμοποιούμε ντίζελ. Εκτός από το κόστος και το ανθρακικό αποτύπωμα, η μεταφορά ντίζελ σε απομακρυσμένες περιοχές καθιστά πολλά ορυχεία μη βιώσιμα. Εάν μπορούσατε να εγκαταστήσετε έναν αντιδραστήρα που θα διαρκεί 10 έως 20 χρόνια, θα έχετε λύσει το ζήτημα της ενέργειας».
Η Nasdaq-listed Nano Nuclear Energy έχει προσλάβει τον Farnan για να βοηθήσει στο σχεδιασμό ενός μικροαντιδραστήρα με ψυκτικό χαμηλής πίεσης, ο οποίος αναμένεται να βγει στην αγορά μέχρι το 2031.
Άλλες εταιρείες που κατέχουν ηγετική θέση στον τομέα περιλαμβάνουν την BWX Technologies, εισηγμένη στο χρηματιστήριο της Νέας Υόρκης, και την X-energy, η οποία συγκέντρωσε $500 εκατομμύρια τον Σεπτέμβριο από επενδυτές όπως η Amazon και ο Ken Griffin, ιδρυτής του hedge fund Citadel.
Ο J Clay Sell, διευθύνων σύμβουλος της X-energy, δήλωσε ότι η αγορά μικροαντιδραστήρων είναι «ακόμα σε στάδιο διαμόρφωσης». Πρόσθεσε ότι «όσο μειώνεται το μέγεθος, οι οικονομίες κλίμακας γίνονται πιο απαιτητικές».
Η Westinghouse υποστήριξε ότι ο eVinci μπορεί να περάσει τα ίδια τεστ αντοχής σε πρόσκρουση αεροσκαφών όπως και οι μεγαλύτεροι αντιδραστήρες. Ωστόσο, όπως σημείωσε ο Ronan Tanguy από τη Διεθνή Ένωση Πυρηνικής Ενέργειας, απαιτούνται νέοι κανονισμοί για τη λειτουργία, μεταφορά και ασφάλεια των μικροαντιδραστήρων, ιδιαίτερα σε διεθνές επίπεδο.
