Стартап NANO Nuclear Energy, который производит портативные источники атомной энергии, заявил о переговорах с владельцами вертикальных ферм. Генеральный директор стартапа Джеймс Уокер надеется, что вертикальные фермы извлекут выгоду из этой технологии. Особенно это касается ферм в отдалённых и труднодоступных местах.
Под портативными источниками имеются в виду микрореакторы. Микрореакторы для гражданского использования находятся на стадии разработки, так что их технология и экономика в основном гипотетические. Однако для них есть большой потенциальный рынок. В статье рассматриваем, есть ли почва под заявлениями Нано или это ничем не подкреплённые разговоры.
Что такое микрореактор
Микрореактор — самый мелкий класс реакторов, тепловая мощность до 20 МВт. Для сравнения, мощность малого реактора доходит до 100 МВт, традиционного — до 5 ГВт. Энергию можно использовать для отопления или конвертировать в электрическую.
Для микрореактора нерационально использовать нормальное ядерное топливо. Его обогащают максимум до 5%, поэтому его придётся слишком часто перегружать. Топливо для малых и микрореакторов — HALEU, с обогащением 5−20%. Зато микрореактор работает 10−15 лет без перегрузки, по заявлениям производителей.
Плюсы и минусы микрореакторов
Портативные микрореакторы проектируют так, чтобы собирать их на заводе и привозить на место в готовом виде — грузовиком, поездом, самолётом. Буквально: привезли, подключили и он работает.
Микрореактор работает с теплоносителем низкого давления или вовсе с воздушным охлаждением. Это значит, что вероятность потери теплоносителя с последующей аварией минимальна. Реактор не нуждается в целом штате обслуживающего персонала, а его параметры контролируют удалённо.
У технологии есть существенные недостатки:
- Нормативная база не до конца проработана. Должны ли частные компании вообще строить подобные объекты?
- Недостаток инфраструктуры для производства топлива HALEU.
- Опасность пролиферации из-за относительно небольшого размера реактора и степени обогащения топлива.
- Общественное мнение.
Насколько технология реальна?
Несмотря на перечисленные минусы, в теории микрореактор — вполне живучая замена дизельным генераторам и альтернативным источникам энергии. Если их начнут производить, получится источник чистой и надёжной энергии для отдалённых населённых пунктов, объектов промышленности, военных баз и прочего.
Проблема в том, что Нано, Вестингауз и прочие разработчики кормят аудиторию лозунгами и не дают особой конкретики. На сайте Нано конкретики нет вообще никакой. Есть два прототипа в разработке и два, которые купили у другой, обанкротившейся компании. Выйти на рынок планируют к 2030 году. Аналогичные, похожие на правду проекты у конкурентов заняли по 15−20 лет.
Вишенка на торте: против Нано подали коллективный иск. Компания собиралась построить завод по обогащению урана и сообщила, что почти все необходимые разрешения на строительство получены. Истцы утверждают, что компания наврала.
Заключение
Развитие малой атомной энергетики поможет преодолеть энергетический кризис и, в частности, поддержать вертикальное земледелие. Однако для внедрения данного подхода необходимо учитывать вопросы безопасности, радиационного контроля и общественного мнения. И в ближайшие десять лет рабочих микрореакторов, по-видимому, не будет.
Американские компании, у которых есть реальные наработки в области малой атомной энергетики — NuScale Power и TerraPower. Они делают малые модульные реакторы. ММР — другой класс устройств, стационарные, гораздо крупнее и мощнее микрореактора. Но по крайней мере они действительно могут выйти на рынок к 2030 году.
В России двумя малыми реакторами оборудована плавучая теплоэлектростанция «Академик Ломоносов». В Китае малый модульный реактор запустили в провинции Гансу. Там, кстати, есть аэропонная ферма с салатом, амарантом, шпинатом и стевией.