Светът прави завой по отношение на ядрената енергия

Ядрената енергетика процъфтява. С нарастващото търсене на електроенергия, десетки държави са си поставили за цел да утроят световния капацитет на ядрена енергия до 2050 г., предава Bloomberg в новия епизод на серията Bloomberg Primer.

САЩ, които разполагат с най-големия парк от ядрени реактори, се стремят да увеличат четирикратно производството. Всичко това води до ключов въпрос: ще има ли достатъчно ураново гориво, за да поддържа всички тези нови централи в експлоатация?

Светът не само се нуждае от повече ядрено гориво, но и от различни видове такова.

Индустрията разработва нови модели реактори, които изискват нови версии на урана, захранващ реактори в продължение на десетилетия.

Веригата на доставки на ядрена енергия се намира в разгара на драматично разширяване. Тя се преобразява от геополитиката и геологията, от възхода на изкуствения интелект и радикалните промени в дизайна.

Това е забележителен обрат за технология, порицавана в някои среди заради дългосрочния риск, породен от радиоактивните отпадъци, и най-лошите сценарии, които направиха централите „Чернобил“ и „Фукушима“ печално известни.

Но ускоряващото се глобално затопляне промени пейзажа и сега ядрената енергия се превърна в герой в битката със забавянето на изменението на климата и задоволяването на нарастващите енергийни нужди.

Но дори и с това подновено желание, производството на ядрено гориво е предизвикателство. Съществува сложен, многоетапен процес за превръщане на сурова уранова руда в газ и обогатяването му до нива, които могат да предизвикат реакция на делене.

Производството на уран е и силно регулирано, защото тук се използва същия процес, който произвежда материали за атомни бомби.

Поддръжниците на идеята казват, че усилията си струват, както и разходите и риска, защото това е най-енергийно плътният материал, наличен днес. Три супени лъжици висококачествен нискообогатен уран биха могли да осигурят на едно домакинство достатъчно енергия за цял живот.

Междувременно се разработват нови уранови мини, точно когато се строят фабрики за увеличаване на производството на гориво, а консервираните централи се пускат в експлоатация, докато иновативните проекти на реактори се превръщат в реалност.

Една от основните теми е свързана с ядрения синтез.

Надпреварата за разработване на търговско приложима енергия чрез термоядрен синтез се разгаря, тъй като научните открития продължават да набират скорост. Години наред се спекулираше, че приложението на тази технология ще достигне търговски мащаби след около 30 години. Но сега изглежда, че това наистина ще се случи.

По-рано тази година учени от противоположните страни на света обявиха важен напредък в изследванията и разработките в областта на ядрения синтез. Екип от учени в Русия достигна важен етап в областта на синтеза, като успешно тества високотемпературен свръхпроводник, който би позволил проектирането на токамаци (тороиди за производство на високотемпературна плазма – бел. ред.) да бъде по-евтино и по-ефективно за разработване. В САЩ екип от учени от Принстънската лаборатория по плазмена физика интегрира изкуствен интелект в изследванията на ядрения синтез, за ​​да реши проблема със „закъсненията в изчисленията, които понастоящем възпрепятстват изследванията на енергията от синтез, като интегрира изкуствен интелект с високопроизводителни изчисления“.

Но докато държавите по света инвестират все по-големи ресурси в надпреварата за ядрен синтез със забележителни резултати, надпреварата всъщност се очертава да бъде между САЩ и Китай. Първата и втората по големина икономики в света са натрупали най-много преднина  и са постигнали, може би, най-големите научни пробиви.

Във фокуса са и малките модулни реактори. Значението на тази технология е подчертано и от факта, че Европейският съюз (ЕС) планира да разчита на тези реактори за постигане на своите климатични цели с хоризонт до 2040 г. Блокът предвижда да бъде създаден индустриален съюз, който да разчисти пътя за изграждането на първите подобни реактори до 2030 г.

Малките модулни реактори са оборудвани със съществуващи, но смалени в мащаб технологии, вдъхновени от ядрените подводници или самолетоносачите. Максималната им мощност е около 300 мегавата (MW), в сравнение с тази при един стандартен реактор, която варира от 700 до 1600 MW.

Поради своите размер, мощност и по-ниски изисквания за ресурси в сравнение с големите реактори, SMR могат да осигурят стабилност на електрическата мрежа в страни с висок дял на възобновяеми източници. За тази цел те са идеални за замяна на инсталации, работещи с въглища.