New Yorgis asuv investeerimisjuht Simon Irish avastas 2009. aastal viisi, mis tema arvates võis maailma muuta. Iirlased nägid, et kogu maailma riigid vajavad kolossaalset arvu puhta energia projekte, et asendada oma infrastruktuur fossiilkütustega ning pakkuda piisavalt energiat Hiina, India ja teiste kiiresti arenevate riikide nõudluse rahuldamiseks. Ta mõistis, et ainuüksi taastuvatest ressurssidest, mis sõltuvad tuulest ja päikesekiirgusest, ei piisa. Ja ta teadis ka, et tuumaenergia, mis on ainus olemasolev puhta energia vorm, mis võib lünki täita, on nafta ja gaasiga konkureerimiseks liiga kallis.
Kuid siis kohtus ta 2011. aastal toimunud konverentsil inseneriga, kellel oli uudne disain sulatatud soolaga jahutatud tuumareaktorile. Iiri arvates ei lahendaks see toimimise korral mitte ainult tuumaenergia vananemise probleemi, vaid pakuks realistliku tee fossiilkütuste kõrvaldamiseks.
Ja siis esitas ta endale küsimuse: "Kas on võimalik arendada reaktoreid paremini kui need, mis olid 60 aastat tagasi?" Vastus oli: "Absoluutselt."
Kas on võimalik ehitada kodune tuumareaktor?
Iirlane oli nii veendunud, et see uus reaktor oleks suurepärane investeering, et pühendas sellele kogu oma karjääri. Ligi kümme aastat hiljem sai Iirist New Yorgis asuva Terrestrial Energy tegevjuht. Ettevõte, mis loodab sulanud soolareaktori ehitada 2030. aastaks.
Maapealne ei tee seda üksi. Siin-seal hüppab kümneid tuumaettevõtteid, kõik on pühendatud teadaolevate tuumaprobleemide lahendamisele - radioaktiivsed jäätmed, heitkogused, relvade levik ja suured kulud.
Tuumajäätmeid põletavad reaktorid. Reaktorid, mis on kavandatud hävitama isotoope, mida saab kasutada relvades. Väikesed reaktorid, mida saaks odavalt tehastesse ehitada. Ideesid on nii palju.
Reklaamvideo:
Maapealse nõuniku endine energiaminister Ernest Monitz arvab, et midagi uut toimub. "Ma pole kunagi varem näinud selles segmendis sellist uuendust," ütleb ta. "See on tõesti huvitav."
Muud reaktorid, näiteks maapealse ehitusega soolajahutusega reaktor, jahutatakse automaatselt, kui nad kuumenevad. Vesi voolab läbi tavapäraste reaktorite, kaitstes neid ülekuumenemise eest, kuid kui midagi seda voolu peatab - näiteks Fukushima maavärin ja tsunami -, läheb vesi ära, jättes sulatamise peatamiseks midagi.
Erinevalt veest ei keeda sool, nii et isegi kui operaatorid turvasüsteemid välja lülitavad ja lahkuvad, jätkab sool süsteemi jahutamist, väidab Irish. Sool soojeneb ja paisub, surudes uraani aatomid lahku ja aeglustades reaktsiooni (mida kaugemal kahjustuse aatomid on, seda väiksem on tõenäosus, et mööduv neutron eraldab neid, käivitades järgmise reaktsioonide ahela).
"See on nagu pliidi peal asuv kastrul, mis küpsetab pastat," ütleb iirlane. Pole tähtis, kui kuum on teie ahi, pole pasta kunagi kuumem kui 100 kraadi, kui vesi ei aurustu. Niikaua kui vesi on olemas, tsirkuleerib ja hajutab vesi soojust. Kui aga asendate vee vedela soolaga, peate enne jahutusaine aurustumist soojendama seda kõike kuni 1000 kraadi Celsiuse järgi.
See kõik võib kõlada nagu fantaasia, kuid see on reaalsus. Venemaa on tootnud elektrienergiat täiustatud reaktorist, mis põletab radioaktiivseid jäätmeid alates 2016. aastast. Hiina on ehitanud "veeris" reaktori, mis blokeerib radioaktiivseid elemente grafiidisfääride sees.
Aastal 2015, et jälgida idufirmasid ja avaliku sektori projekte, mis üritavad kaevandada madala süsinikusisaldusega energiat ohutu, odava ja puhta tuumaprotsessi abil, hakkas mõttetorg „Kolmas viis“kaardistama kõiki Ameerika Ühendriikide arenenud tuumaprojekte. Kaardil oli siis 48 punkti ja nüüd on neid 75 ning need levisid jaanikaunadena.
„Projektide arvu, nende kallal töötavate inimeste arvu ja erarahastuse suuruse osas pole midagi sellist, mida saaks võrrelda ilma 1960. aastatesse tagasi minemata,“ütles Ryan Fitzpatrick, kes töötab kolmandal teel puhta energia nimel.
Päevadel, mil Walt Disney produtseeris tuumaenergia edendamist käsitleva filmi Meie sõber aatom, kui futuristlik arusaam elektrienergiast, mida oli liiga mõõdukas mõõta, tundus usutav, kavandasid elektriinsenerid USAsse sadade reaktorite ehitamist.
Miks see kõik just praegu toimub? Lõppude lõpuks on teadlased alates külma sõja algusest töötanud alternatiivsete reaktoritüüpide kallal, kuid neid pole täielikult kasutusele võetud. Kaugelearenenud reaktorite ajalugu on ebaõnnestunud katsete laipu täis. Soolajahutusega reaktor käivitati esmakordselt edukalt 1954. aastal, kuid USA otsustas spetsialiseeruda vesijahutusega reaktoritele ja kaotada muud konstruktsioonid.
Kuid midagi fundamentaalset on muutunud: varem polnud tuumaettevõttel põhjust föderaalse regulatiivse protsessi osana küsida miljardeid dollareid uue kujunduse saamiseks, kuna tavalised tuumareaktorid olid kasumlikud. See pole enam nii.
"Esmakordselt poole sajandi jooksul on turgu valitsevad tuumemängijad finantsraskustes," ütleb Iirimaa.
Viimasel ajal on USA panustanud tavapäraste vesijahutusega reaktoritesse ja see ei mängi hästi. Aastal 2012 sai South Carolina Electric & Gas loa ehitada kaks tohutut tavareaktorit, et toota 2200 MW võimsust, mis oleks 1,8 miljoni kodu võimsuseks piisav, ning lubas, et need saavad 2018. aastal tööle hakata. Elektriarvete tasumisega nägid inimesed, et need kasvasid 18%, mis muidugi tõi kaasa viivitusi reaktorite ehitamisel. Pärast projekti 9 miljardi dollari ärajuhtimist loovutasid kommunaalkulud.
Sarnased lood toimuvad ka välismaal. Soomes on Olkiluoto elektrijaamas uue reaktori ehitamine kaheksa aastat graafikust maha jäänud ja 6,5 miljardit dollarit eelarvest maha.
Vastuseks sellele arendavad need tuumaenergiaga tegelevad idufirmad oma ettevõtet, et vältida kohutavaid kulude ületusi. Paljud neist plaanivad standardiseeritud reaktoriosakesi tehases ehitada ja seejärel kokku panna nagu LEGO ehitusplatsil. "Kui saate ehituse tehase juurde kolida, saate kulusid märkimisväärselt vähendada," ütleb Parsons.
Uued reaktorid võivad ka kulusid vähendada, kui need on ohutud. Tavareaktoritel on tohutu sulamisoht, peamiselt seetõttu, et need on mõeldud allveelaevadele. Reaktori jahutamine veega on allveelaeval piisavalt lihtne, kuid kui reaktor asub maismaal, peate selle jahutamiseks vett sinna pumpama. Ja see pumpamissüsteem ei tohiks kunagi, kunagi rikki minna, muidu saate Fukushima. Vajame turvasüsteemi turvasüsteemi, koondamise üle koondamist."
Räniorgu startup Oklo on oma reaktori kujunduse aluseks võtnud prototüübi, mida ei lammutata. “Kui insenerid lülitasid kõik jahutussüsteemid välja, siis see jahtus ise ja seejärel hakkas varundama, misjärel see töötas suurepäraselt,” räägib Oklo kaasasutaja Caroline Cochran. Kui need ohutumad reaktorid ei vaja kõiki varutoidu jahutussüsteeme ja betoonist kupleid, saavad ettevõtted ehitada elektrijaamu palju odavamalt.
Tehnoloogia ebaõnnestub sageli pikka aega, enne kui see õnnestub: on möödunud 45 aastat esimesest elektripirnist Thomas Edisoni hõõglambi patendis tutvustamiseks. Inseneride idee vormistamine võib võtta aastakümneid. Mõnele tundub, et kõik arenenud tuumatehnoloogia ideed on varem proovitud. "Kuid teadus on edasi liikunud," ütlevad teadlased. „Teil on palju paremad materjalid kui paarkümmend aastat tagasi. Võimalik, et see tuleb välja."
Mittetulundusliku energiaalase innovatsioonireformi projekti hiljutise uuringu kohaselt võib tuumaelektrijaama käivitamisega tegelevate ettevõtete uusim partii tarnida elektrienergiat 36–90 dollarit megavatt-tunni kohta. Kõik maagaasil töötavad elektrijaamad müüvad elektrienergiat hinnaga 42–78 dollarit megavatt-tunni kohta.
Parimal juhul saavad tuumaelektrijaamad veelgi odavamaks minna. Prognoosid on olemas
Harvardi tuumaekspert Matthew Bunn ütleb, et kui tuumaenergia mängib rolli võitluses kliimamuutustega, kasvab tipptasemel tuumaelektrijaamade käivitamine paratamatult ja kiiresti. "Et 2050. aastaks saaksime kümnendiku vajalikust puhtast energiast, peame igal aastal võrku lisama 30 gigavatti," ütleb ta.
See tähendab, et maailm peab ehitama kümme korda rohkem tuumajõudu, kui see oli enne Fukushima katastroofi 2011. aastal. Kas see on üldse reaalne?
"Arvan, et peaksime proovima - ehkki ma pole optimist," ütleb Bunn, märkides, et sama keeruline on ka fossiilkütustest eemaldumise tempo, mille jooksul peame energiatootmiseks ehitama päikese- ja tuuleenergia tehnoloogiaid.
Tuumarenessansi teele jäävad suured tõkked. Prototüüpide katsetamine ja valitsuse heakskiidu saamine ükskõik millises riigis võtab aastaid.
"Lõppkokkuvõttes leiab 10 miljardi inimese suurune planeet kasutust mis tahes hinnaga taskukohast ja ohutut energiat - olgu see siis tuumasünteesi või lõhustumise tagajärjel -."
Ilja Khel
