Новият бум на ядрената енергия в САЩ започва със стар проблем

Ядрената енергия се завръща, главно поради ръста в търсенето на електроенергия, включително от стотиците центрове за данни за изкуствен интелект за големите технологични компании в САЩ и връщането на производството в страната. Но тя се завръща със стар и все още нерешен проблем – съхранението на всички радиоактивни отпадъци, създадени като вторичен продукт от производството на ядрена енергия, пише CNBC.

През май президентът Доналд Тръмп издаде укази, в които се поставяше цел за четириктарно увеличение на сегашното производство на ядрена енергия през следващите 25 години чрез ускоряване на строителството както на големи конвенционални реактори, така и на малки модулни реактори от ново поколение. Миналата седмица САЩ подписаха споразумение със собствениците на Westinghouse, Cameco и Brookfield Asset Management, да вложат 80 млрд. долара в изграждането на ядрени централи в цялата страна, което може да доведе до опит на Westinghouse да се отдели и да листне самостоятелна компания за яядрена енергия с федералното правителство като акционер.

Сред правителствата, бизнеса и обществеността се формира нарастващо съгласие, че моментът е подходящ за възраждане на ядрената енергия и че дори ако амбициозното разширяване отнеме десетилетие или повече и струва стотици милиарди долари, в крайна сметка то ще бъде от полза за традиционните и стартиращи енергийни компании, съсредеточеното върху изкуствения интелект звено на технологичния сектор и за инвеститорите, които разчитат на успеха им.

Но има много причини да бъдем скептични. От 1990 г. насам са построени само две атомни централи, с над 15 млрд. долара повече от определения бюджет и с години закъснение. Те са пуснати в експлоатация едва през последните две години. Почти всички от 94-те реактора, които работят в момента в 28 щата и произвеждат около 20% от електроенергията в САЩ, са построени между 1967 и 1990 г. И макар че често не се говори за това, има един деликатен въпрос, с който се борим от първата вълна на ядрената енергия през 60-те и 70-те години на миналия век – как да съхраняваме, управляваме и изхвърляме радиоактивните отпадъци, отровния вторичен продукт от използването на уран за производство на електроенергия, част от който остава опасен в продължение на хилядолетия.

Решения, използващи стари и нови технологии, се разработват от редица частни и държавни компании в сътрудничество с Министерството на енергетиката, което по закон е длъжно да приема и съхранява отработеното ядрено гориво.

Най-жизнеспособното решение за трайно съхранение на ядрени отпадъци беше предложено за първи път през 1957 г. от Нацеоналната академия на науките. Нейният доклад препопъча отпадъците да бъдат заровени в дълбоки подземни хранилища (в противовес на отдавна изоставената идея да бъдат изстрелвани в ниската орбита около Земята.) Но едва през 1982 г. Конгресът прие Закона за политиката за ядрените отпадъци, с който възложи на Министерството на енергетиката отговорността за намирането на такова място.

Пет години по-късно конгресмените определиха Юка Маунтин, нос с височина около 2000 м на около 160 км северозападно от Лас Вегас, щата Невада, като единственото геоложко хранилище в страната. Така започна спорна, продължила с години сага, в която участваха Комисията за ядрено регулиране, законодатели, адвокати, геолози, представители на индустрията и местни жители, която забави, лиши от финансиране и в крайна сметка прекрати проекта през 2010 г.

Други страни продължиха да работят по идеята. Финландия, например, е близо до завършването на първото в света постоянно подземно хранилище за отпадъците от петте си реактора. Швеция започна строителството на сходен проект, а Франция, Канада и Швейцария са в начален етап на изграждането на свои подземни хранилища.

Американският стартъп Deep Isolation Nuclear комбинира концепцията за подземно заравяне с техниките за фраинг на петрол и газ. Методиката, наречена „депониране в дълбоки сондажи“, се осъществява чрез пробиване на 45-сантиметрови вертикални тунели на хиляди метри под земята, след което се приманава към хоризонтално пробиване. Устойчиви на корозия контейнери, всеки с дължина пет метра, диаметър от 38 см и тегло 2,7 тона, съдържащи ядрени отпадъци, се спускат в хоризонталните участъци, подреждат се един до друг и се съхланяват, вероятно в продължение на хиляди години.

Deep Isolation предвижда да разположи сондажните си кладенци в активни и изведени от експлоатация атомни електроцентрали, казва изпълнителният директор Род Балцер. „80% сякаш имат добри шистови или гранитни формации наблизо“, казва той, като посочва геоложко предварително условие. „Това означава, че няма да се налага да транспортираме отпадъците“ и да рискуваме катастрофи по магистралите или железопътните линии, които да доведат до разпръскване на радиоактивни материали.

Компанията е получила безвъзмездни средства по по програмата на Агенцията за напреднали енергийни изследвания на Министерството на енергетиката на САЩ, казва Балцер, а през юли е сключила сделка за обратно сливане, която е алтернатива на първичното публично предлагане за излизане на борсата. Чрез тази сделка „набрахме средства за мащабен демонстрационен проект в Камерън, щата Тексас. Вероятно ще го осъществим напълно до началото на 2027 г.“, допълва той.

Рециклиране на радиоактивни отпадъци за модулни реактори

Напълно различна, стара, но отново актуална технология, разработена в средата на 40-те години на миналия век по време на проекта „Манхатън“, набира скорост. Тя включва преработка на отработено гориво за извличане на уран и други елементи, за да се създаде ново гориво за захранване на малки модулни реактори. Процесът се проучва от няколко стартиращи компании, включително Curio, Shine Technologies и Oklo. Франция използва преработено ядрено гориво в широката си мрежа от реактори от 70-те години на миналия век.

Oklo привлече вниманието на инвеститорите с двустрания си подход към ядрената енергия. Компанията, която стана публична чрез SPAC през 2024 г., след начално финансиране от главния изпълнителен директор на OpenAI Сам Алтман, фонда за рискови инвестиции на Питър Тийл и други, обяви през септември, че заделя 1,68 млрд. долара за изграждане на модерно съоръжение за преработка на гориво в Оук Ридж, щата Тенеси. Същевременно компанията подписа споразумение с Tennessee Valley Authority „да проучи как можем да вземем използваното ядрено гориво, което се намира на нейните обекти, и да го превърнем в гориво, което можем да използваме в нашите реактори“, заяви говорителка на компанията.

Това се отнася за трите ядрени реактора на TVA – два в Тенеси и един в Алабама, както и за другата част от бизнес модела на Oklo, съсредоточена върху изграждане на малки модулни реактори. През септември компанията започна строителството на бързия реактор Aurora, в Айдаахо Фолс, щата Айдахо, тип малък модулер реактор, който ще използва преработено ядрено гориво. „В момента работим по преработката на горивото, за да можем да пуснем централата в експлоатация в края на 2027 или началото на 2028 г.“, заяви говорителката на Oklo. Тя добави, че се очаква отделният обект в Оук Ридж, да започне да произвежда гориво до началото но 30-те години.

Oklo е пример както за обещанията, така и за недоуменията, свързани с възраждането на ядрената енергия. От една страна е привлекателността на преработката на ядрени отпадъци и изграждането на десетки малки модулни реактори за снабдяване с електроенергия на центровете за данни за изкуствен интелект и заводи. От друга страна, компанията няма съоръжения в пълна експлоатация, очаква окончателно одобрение от Комисията за ядрено регулиране за реактора си Aurora и не генерира приходи. Книжата на Oklo са постъпнали с 429% тази година, като текущата пазарна оценка е над 16,5 млрд. долара, но цената на акциите ѝ са се колабели през последния месец.

Междувременно над 95 хил. тона отработено ядрено гориво (около 10 хил. тона от които са от оръжейни програми) се съхраняват временно над земята в специални басейни, пълни с вода, или в сухи контейнери в 79 обекта в 39 щата, а всяка година се произвеждат около 2000 тона. Това е голямо количество но трябва да се разгледа в перспектива. Институтът за ядрена енергия, браншовата организация в индустрията, заявява, че цялото отработено гориво, произведено в САЩ от 50-те години на миналия век насам, би покрило футболно игрище с дълбочина около 12 ярда.

Но тъй като Министерството на енергетиката, въпреки мандата си, все още не е намерило постоянно съоръжение за депониране на ядрени отпадъци, данъкоплатците плащат на компаниите за комунални услуги до 800 млн. долара всяка година за щети. от 1998 г. насам федералното правителство е изплатило 11,1 млрд. долара, а се очаква тази сума да достигне 44,5 млрд. долара в бъдеще.

Отделът за ядрена енергия на Министерството на енергетиката започна няколко програми за справяне с ядрените отпадъци, включително координация с Deep Isolation и Oklo.