Inde i den Audacious plan om at bruge 10,000 nukleare mikroreaktorer til at vænne verden fra kul

Bret Kugelmass fra Last Energy sigter mod at bygge sine første 10 billige, hyldefissionsreaktorer i Østeuropa.

Antime vest for Houston, hvor forstædernes udbredelse overgiver sig til ko-græs, ligger et huleagtigt industrielt værksted, hvor svejsere og rørmontører samler udstyr på vej til olieraffinaderier og boreplatforme i Den Mexicanske Golf. "Disse fyre har arbejdet i årtier for at modularisere komponenter til høje tryk og temperaturer," siger Bret Kugelmass, 36, grundlægger og administrerende direktør for Washington, DC-baserede Last Energy. Det er derfor, han kom her til VGas LLC, da han ønskede en prototype af de små, modulære nukleare fissionsreaktorer, som han satser på kunne spille en stor rolle i at skære ned på fossile brændstoffer.

Baseret på Kugelmass' open source-design og hovedsagelig ved at bruge hyldekomponenter, fremstillede VGas næsten alle delene til en grundlæggende lille letvandsreaktor og stuvede dem ind i ni moduler i containerstørrelse. Det tog kun to dage at bolte dem sammen.

For at være klar, var dette ikke en arbejder prototype - faktisk er dens 75-tons reaktortrykbeholder skåret væk for at vise, hvordan standardiserede brændstofsamlinger af zirconiumstænger fyldt med pellets af beriget uranbrændstof kunne putte sig indeni. "Vi laver ikke nogen ny kemi eller reaktorfysik," understreger Kugelmass. "Vores kerneinnovation er leveringsmodellen for et atomkraftværk. Vi pakker det bare på en anden måde.”

Vi taler om gammeldags fissionsteknologi her - den slags, der i årtier er blevet brugt til at generere energi ved at splitte uranatomer fra hinanden. Det er det modsatte af nuklear fusion, som er hvordan solen genererer energi: ved at fusionere brintatomer. I årtier er fusionsforskningen gået i stå, fordi videnskabsmænd ikke kunne lokke mere energi ud af fusionsreaktioner, end det tog at udløse dem. De seneste gennembrud viser lovende, men selv i de mest optimistiske scenarier er kommerciel fusion mange år væk.

At læne sig op i videnskaben er en måde at gøre tingene lettere på; at undgå amerikanske regulatorer er en anden. Kugelmass beder ikke engang om amerikansk godkendelse af sine planter. I stedet håber han at have sin første 20 megawatt reaktor (nok til at forsyne 20,000 hjem) oppe at køre i 2025 i Polen, som har fået 70 % af sin strøm fra afbrænding af kul, siden den russiske naturgasforsyning blev afbrudt. Polen har sagt ja til at købe elektriciteten fra 10 af enhederne, som Kugelmass håber at tjene for 100 millioner dollars hver, under en langsigtet kontrakt, der kræver, at Last Energy driver reaktorerne og påtager sig risikoen for omkostningsoverskridelser.

Kugelmass sigter mod at bygge 10,000 af disse minireaktorer på verdensplan, hvilket lyder fantastisk for en nybegynder i atomindustrien, som indtil videre har rejst blot 24 millioner dollars i risikovillig kapital. Det er dog smarte penge: $21 millioner kom i en runde ledet af Austin, Texas-baserede Gigafund, hvis administrerende partner, Luke Nosek, var den første VC-investor til at støtte Elon Musks SpaceX.

Du kan stadig høre med Kugelmass' stemme Long Island-barnet, der elskede at bygge robotter, og som studerede matematik på SUNY Stony Brook, før han fik en mastergrad i maskinteknik på Stanford. I 2012, da han kun var 25, lancerede han en virksomhed, der brugte en flåde af fastvingede droner til at vurdere stormrisiko ved at udføre fotografiske undersøgelser af millioner af hustage for forsikringsselskaber. Han rejste 5.8 millioner dollars til sit foretagende, kendt som Airphrame, og solgte det i 2017. På det tidspunkt besluttede han at hellige sig at bekæmpe klimaændringer.

Kugelmass kom hurtigt ind på atomkraft som en stor del af løsningen. Ifølge Columbia Universitys Internationale Forskningsinstitut for Klima og Samfund er atomkraft den eneste løsning på "energi trilemma”—en kilde, der er pålidelig, økonomisk overkommelig og bæredygtig. Vind? Solenergi? De kræver mere end 10 gange så meget materiale pr. enhed elproduktion som atomkraft, bemærker Marc Bianchi, en energianalytiker hos Cowen & Co. Desuden gør jordadgang og NIMBY-isme det svært at skalere op - vind- og solparker verden over allerede dækker et område dobbelt så stort som Texas og leverer kun 5 % af planetens elektricitetsbehov. At generere de samme 20 megawatt som en af ​​Kugelmass' foreslåede minireaktorer ville i gennemsnit tage 600 acres solpaneler eller 4,000 acres vindmøller.

Kugelmass var stadig en nuklear novice i 2018, så han begyndte at interviewe eksperter via en podcast, Titans of Nuclear, der nu er vokset til næsten 400 afsnit. Han studerede forhindringerne for at opbygge mere nuklear kapacitet og konkluderede, at for meget kompleksitet sammen med overdreven regulering var store problemer.

Et andet spørgsmål: de historisk løbske omkostninger ved store nukleare projekter, som han til dels tilskriver skæve incitamenter i den måde, de er blevet finansieret og bygget på. I USA har forsyningsselskaber, der tør forsøge at bygge nye atomkraftværker, ringe risiko for uhyrlige omkostningsoverskridelser, da de ved, at de altid kan dække regninger ved at opkræve mere for deres elektricitet. Deres monopolistiske satser er trods alt fastsat af tilsynsmyndigheder. Kugelmass' løsning er at adoptere finansieringsmodellen fra vind- og solprojekter: Last Energy vil bygge og eje anlæggene, ved at bruge langsigtede kontrakter som grundlag for at låne de store mængder penge, der er nødvendige - omkring 1 milliard dollars i tilfældet med den polske projekt.

HVORDAN MAN SPILLER DET

Af Jon Markman

Grundlæggende mikroreaktorer er fremtiden for atomkraftproduktion. Den bedste måde at spille denne trend på er Cameco, den Saskatchewan-baserede uranproducent, der har nogle af verdens største forekomster. Atomkraft er umuligt uden uran U-235, det spaltelige materiale, der bruges i alle nuværende nukleare anlæg. Momentum bygger i Vesten for at udvide levetiden for eksisterende atomkraftværker, og adskillige virksomheder og lande forfølger udviklingen af ​​små modulære reaktorer og avancerede reaktorer, ifølge Det Internationale Atomenergiagentur. Denne interesse vil i sidste ende øge efterspørgslen efter uran. Cameco kunne handle til $34.50 inden for 12 måneder, en gevinst på 28% fra den nuværende pris på $27.

Jon Markman er præsident for Markman Capital Insight og redaktør af Fast forward investering.

Last Energy er næppe den eneste startup, der sigter mod at bygge en ny generation af mindre reaktorer. Dyb-lommer konkurrenter inkluderer TerraPower, et joint venture mellem Bill Gates og Warren Buffetts Berkshire Hathaway, som søger at bygge en ny smeltet chlorid, flydende natriumkølet 345 megawatt reaktor i Wyoming. På trods af 2 milliarder dollars i føderale subsidier er TerraPowers omkostninger steget til mere end 4 milliarder dollars midt i år med forsinkelser. X-energy, snart en offentlig virksomhed via SPAC sponsoreret af Ares Management, bruger også et nymodens nedsmeltningssikkert uranoxycarbidbrændstof til sin 320 megawatt reaktor, hvilket vil resultere i større regulatorisk kontrol. NuScale Power, den første børsnoterede mini-nuke udvikler, fik sit 50 megawatt design godkendt i januar efter at have brugt et årti og $1 milliard på at navigere i US Nuclear Regulatory Commission, men forventer ikke at færdiggøre et første anlæg før i begyndelsen af ​​2030'erne.

Så hvordan svarer Last Energy, ved hjælp af gammel teknologi, på den sikkerhedsfrygt (begrundet og ikke), der har holdt atomprojekter op i årtier? Kugelmass siger, at selv hvis dens flere redundante kølemekanismer fejlede, ville den underjordiske hvælving, der omslutter reaktoren i 550 tons stål, effektivt sprede overskydende varme og indeholde brændstof i det usandsynlige tilfælde af en nedsmeltning.

Hvad angår radioaktivt affald, fjerner de fleste kernekraftværker bundterne af brugte brændselsstave fra reaktoren og opbevarer dem udenfor i beton- og stålfade. Last Energy's plan kræver derimod, at der skal indføres et nyt reaktormodul, forudinstalleret med brændstof, en gang hvert sjette år. De gamle kerner bliver tilbage, sikret under jorden og køles af indtil den endelige nedlukning af anlægget. Det virker måske spild at erstatte et helt reaktormodul i stedet for blot brændstoffet, men det gør livet lettere. "Vi har bevidst accepteret visse planters ineffektivitet for at opnå økonomisk effektivitet," siger Kugelmass. "Enhver anden tilgang, og du ville være lige tilbage, hvor vi startede."

Hvælvingen

METALDETEKTORER

Ved begyndelsen af ​​den kolde krig var den amerikanske regering desperat efter amerikansk uran – og villig til at betale. I 1948 kom Onkel Sam med et tilbud: mindst $1.50 pr. pund opdaget uran (ca. $19 i dag), hvilket satte gang i et strålingsrush i midten af ​​århundredet, da gennemsnittet Joes skyndte sig vestpå i håb om at slå det stort.

Udover omkring 200 regerings- og industrigeologer, der jager uran på Colorados Plateau, tramper hundredvis af amatører, der pakker hakke, skovl og geigertæller, amerikansk jord. For dem og de tusindvis af lænestole '49'ere med ideer til at blive rig på ferie, lægger [den amerikanske atomenergikommission] ikke skjul på udforskningsmetoder i en pæn, lommestørrelse, 128-siders manual: "Prospektering efter uran. ” De kobberfarvede bøger er fyldt med almindelig afføring om, hvor og hvordan man finder det, og beskriver tilstrækkeligt alle U-malmene fra kemi til værdi, forklarer brugen af ​​"strålingsdetektionsinstrumenter", fyldt med tabeller og bilag.

—Forbes August 1, 1953