Теоретически, ядерная энергия — идеальный источник энергии. Она имеет самый низкий уровень смертности среди всех видов энергии, включая возобновляемые источники, такие как солнце и ветер. Также у неё один из самых низких углеродных следов, даже ниже, чем у солнечной энергии. Благодаря возможности производства энергии по требованию, ядерная энергия также гораздо легче интегрируется в наши существующие энергосистемы. Компаниям, таким как Deep Isolation, даже удалось решить проблему с ядерными отходами с помощью глубинного геотермального хранения. Так почему же ядерная энергия не используется шире? Ну, на данный момент ядерная энергия значительно дороже любого другого вида энергии и требует более десяти лет на развёртывание, что делает её неприемлемой для многих. Но у шведской компании Blykalla есть гениальное решение. Ядерный реактор, который использовался для питания российских атомных подводных лодок. Что?! Позвольте мне объяснить.
Blykalla — одна из десятков компаний, разрабатывающих малые модульные реакторы (ММР). Идея заключается в том, что на заводе можно производить ядерные реакторы, достаточно маленькие, чтобы их можно было отправлять за границу экономически эффективно и массово. Затем, если вам нужна ядерная электростанция, просто заказывайте необходимое количество реакторов, и их можно будет развернуть и установить за месяцы, а не десятилетия, по значительно более низкой цене, чем у современных ядерных электростанций. Теоретически, ММР могли бы решить все проблемы ядерной энергетики. Однако очень сложно уменьшить ядерный реактор при соблюдении требований безопасности. Более того, маленькие реакторы часто очень неэффективны в использовании топлива, что увеличивает эксплуатационные расходы и количество и активность производимых ядерных отходов. К тому же, решение этих проблем может сделать ММР столь же дорогими, как и текущие ядерные мощности, что делает всё усилие бессмысленным.
Однако подход Blykalla, в отличие от других компаний, похоже, легко смягчил эти проблемы, приняв сравнительно древний дизайн реактора, который русские использовали для питания атомных подводных лодок в течение 60 лет. Реактор на свинцовом охлаждении.
Советы использовали маленький свинцово-охлаждаемый ядерный реактор для питания своих подводных лодок класса "Альфа". Эти реакторы используют расплавленный свинец вместо воды для извлечения тепла из реактора и вращения турбины для преобразования этого тепла в используемую электроэнергию. Такой дизайн с тех пор почти не использовался, но Blykalla пытается вернуть его с их Шведским усовершенствованным свинцовым реактором (SEALER), так как он мог бы стать идеальным ММР.
Свинцово-охлаждаемые реакторы работают при гораздо более высоких температурах, чем водоохлаждаемые реакторы, так как свинец должен быть жидким, чтобы они функционировали, и свинец плавится при 327,5 °C. Это позволяет этим реакторам работать как «быстрые реакторы». При этих более высоких температурах нейтроны, поддерживающие ядерную цепную реакцию, известную как деление, получают больше энергии. Эти «быстрые нейтроны» могут трансмутировать ядерное топливо, которое не могло бы пройти через деление, в изотопы, которые могут. Таким образом, быстрые реакторы гораздо более эффективны, чем типичные реакторы. Это означает, что SEALER от Blykalla может получать в 140 раз больше энергии из урана, чем текущие реакторы с «медленными нейтронами» (коммерчески используются почти исключительно медленные реакторы). Это также означает, что SEALER никогда не нужно заправлять, так как топливо, которое он получает при доставке, достаточно для всего срока его службы. Это также означает, что он производит значительно меньше ядерных отходов, а производимые им ядерные отходы менее токсичны и менее радиоактивны, чем отходы от текущих реакторов. Кроме того, так как добыча и переработка ядерного топлива составляют большую часть углеродных выбросов ядерной энергии, быстрые реакторы потенциально имеют самый низкий углеродный след среди всех источников энергии. На самом деле, его отходы требуют безопасного хранения всего на 1% времени, необходимого для обычных ядерных отходов.
Быстрые реакторы могут даже использовать эту трансмутацию топлива для работы на ядерных отходах! На самом деле, США могли бы полностью обеспечить себя энергией на 100 лет, используя быстрые реакторы и их текущий запас ядерных отходов. Blykalla не оптимизирует SEALER для работы таким образом, но это заманчивая возможность.
Но свинцово-охлаждаемые реакторы также невероятно безопасны. Температура кипения свинца составляет 1749 °C, что означает, что охлаждающая жидкость не испарится даже при ядерном расплавлении, подобном тому, что произошло в Чернобыле или Фукусиме. Это значительно облегчает контроль над ядерными инцидентами и означает, что атомное загрязнение не попадет в окружающую среду после ядерного инцидента, так как оно будет содержаться внутри свинца, и свинец не сможет вырваться из реактора так же, как пар вода. Это было причиной разрушительности Чернобыля и почему окружающая территория до сих пор так радиоактивна. На самом деле, с SEALER, даже если произойдет крупный ядерный инцидент, людям может даже не придется эвакуироваться, так как ситуация будет хорошо контролируемой. Таким образом, свинцово-охлаждаемые реакторы имеют потенциал быть одними из самых безопасных конструкций реакторов, которые у нас есть.
Итак, если свинцово-охлаждаемые реакторы настолько з Remarkable, почему мы не использовали их с холодной войны?
Ну, расплавленный свинец невероятно коррозионно-активен, что приводит к тому, что срок службы этих реакторов очень короток или требует регулярного капитального обслуживания. Это было приемлемо для ранних атомных подводных лодок, но серьезно ограничивало любое другое применение. Но Blykalla решила эту проблему с помощью инновационных стальных сплавов, устойчивых к коррозии. Эти сплавы не только повышают эффективность систем охлаждения, что снижает затраты, но также значительно увеличивают срок службы реактора, делая свинцово-охлаждаемые ММР реально осуществимой технологией.
Таким образом, решив единственный реальный недостаток устаревшего дизайна малого реактора, Blykalla, возможно, создала идеальный ММР! И таким образом, они могли бы спасти мир.
Благодаря тому, что SEALER не требует заправки, он идеален для использования в удаленных местах или в промышленных приложениях. Таким образом, он мог бы полностью декарбонизировать целые отрасли, такие как сталелитейные заводы, позволяя им владеть собственной долгосрочной энергией с ультранизким углеродным следом по разумной цене и без хлопот. Более того, он может сделать угольные и дровяные электростанции, которые были основным источником энергии для отдаленных мест, развивающихся стран и быстро расширяющихся сетей, полностью устаревшими. Если Blykalla сможет строить эти реакторы достаточно быстро, значительно сниженная логистическая нагрузка в плане топлива и отходов делает их ММР гораздо лучшим вариантом.
Как я уже упоминал ранее, декарбонизация отраслей с высоким уровнем выбросов и как можно более быстрый отказ от угольной энергии — это два из наиболее значительных шагов, которые мы можем предпринять для спасения планеты. Так что ставить ММР Blykalla на такой пьедестал — это далеко не преувеличение.
Вопрос в том, сможет ли Blykalla выполнить? Недавно они собрали 6,87 миллиона евро для запуска своего первого прототипа реактора и в настоящее время находятся на пути к подключению своей первой энергии к шведской сети к 2029 году. Это означает, что они могут опередить другие проекты ММР на рынке на 5-10 лет. Более того, поскольку они используют проверенную технологию, затраты вряд ли выйдут из-под контроля, и выполнение этого невероятно близкого срока вполне возможно. Хотя у меня нет хрустального шара, я верю, что Blykalla действительно может осуществить революцию, необходимую для того, чтобы ядерная энергия спасла мир.