Inside The Audacious Plan å bruke 10,000 XNUMX kjernefysiske mikroreaktorer for å avvenne verden fra kull

Bret Kugelmass fra Last Energy har som mål å bygge sine første 10 rimelige, hyllevare fisjonsreaktorer i Øst-Europa.

Antime vest for Houston, hvor forstadsspredningen overgir seg til kubeite, ligger et huleaktig industriverksted der sveisere og rørleggere setter sammen utstyr på vei til oljeraffinerier og boreplattformer i Mexicogulfen. "Disse gutta har jobbet i flere tiår for å modularisere komponenter for høye trykk og temperaturer," sier Bret Kugelmass, 36, grunnlegger og administrerende direktør i Washington, DC-baserte Last Energy. Det er derfor han kom hit, til VGas LLC, da han ønsket en prototype av de små, modulære atomfisjonsreaktorene han satser på kan spille en stor rolle i å kutte ned på fossilt brensel.

Basert på Kugelmass' åpne kildedesign og ved å bruke hovedsakelig hyllevarekomponenter, produserte VGas nesten alle delene til en grunnleggende liten lettvannsreaktor og pakket dem inn i ni moduler på størrelse med fraktbeholdere. Det tok bare to dager å skru dem sammen.

For å være tydelig, dette var ikke en arbeid prototype – faktisk er dens 75-tonns reaktortrykkbeholder kuttet bort for å vise hvordan standardiserte brenselsammensetninger av zirkoniumstaver fylt med pellets av anriket uranbrensel kan neste seg inne. "Vi gjør ingen ny kjemi eller reaktorfysikk," understreker Kugelmass. «Vår kjerneinnovasjon er leveringsmodellen til et kjernekraftverk. Vi pakker det bare på en annen måte.»

Vi snakker om gammeldags fisjonsteknologi her – den typen som i flere tiår har blitt brukt til å generere energi ved å splitte uranatomer fra hverandre. Det er det motsatte av kjernefysisk fusjon, som er hvordan solen genererer energi: ved å smelte sammen hydrogenatomer. I flere tiår har fusjonsforskning stoppet fordi forskere ikke kunne lokke mer energi ut av fusjonsreaksjoner enn det tok å utløse dem. Nylige gjennombrudd viser lovende, men selv i de mest optimistiske scenariene er kommersiell fusjon mange år unna.

Å lene seg inn i vitenskapen er en måte å gjøre ting enklere; å unngå amerikanske regulatorer er en annen. Kugelmass ber ikke engang om amerikansk godkjenning av plantene sine. I stedet håper han å ha sin første 20-megawatt-reaktor (nok til å drive 20,000 2025 hjem) i drift innen 70 i Polen, som har fått XNUMX % av kraften sin fra brenning av kull siden russisk naturgassforsyning ble avbrutt. Polen har sagt ja til å kjøpe strømmen fra 10 av enhetene, som Kugelmass håper å tjene for 100 millioner dollar hver, under en langsiktig kontrakt som krever at Last Energy drifter reaktorene og tar på seg risikoen for kostnadsoverskridelser.

Kugelmass har som mål å bygge 10,000 24 av disse minireaktorene over hele verden, noe som høres fantastisk ut for en nybegynner i atomindustrien som så langt har samlet inn bare 21 millioner dollar i risikokapital. Det er imidlertid smarte penger: XNUMX millioner dollar kom i en runde ledet av Austin, Texas-baserte Gigafund, hvis administrerende partner, Luke Nosek, var den første VC-investoren som støttet Elon Musks SpaceX.

Du kan fortsatt høre med Kugelmass' stemme Long Island-ungen som elsket å bygge roboter og som studerte matematikk ved SUNY Stony Brook før han tok en mastergrad i maskinteknikk ved Stanford. I 2012, da han bare var 25, startet han en virksomhet som brukte en flåte med fastvingede droner for å vurdere stormrisiko ved å utføre fotografiske undersøkelser av millioner av hustak for forsikringsselskaper. Han samlet inn 5.8 millioner dollar for sin virksomhet, kjent som Airphrame, og solgte den i 2017. På det tidspunktet bestemte han seg for å vie seg til å bekjempe klimaendringer.

Kugelmass kom raskt inn på atomkraft som en stor del av løsningen. I følge Columbia Universitys internasjonale forskningsinstitutt for klima og samfunn er atomkraft den eneste løsningen for "energitrilemma”—en kilde som er pålitelig, rimelig og bærekraftig. Vind? Solenergi? De krever mer enn 10 ganger så mye materiale per enhet elektrisitetsproduksjon som kjernekraft, bemerker Marc Bianchi, en energianalytiker ved Cowen & Co. Dessuten gjør landtilgang og NIMBY-isme det vanskelig å skalere opp – vind- og solparker over hele verden allerede dekker et område som er dobbelt så stort som Texas og leverer bare 5 % av planetens strømbehov. Å generere de samme 20 megawattene som en av Kugelmass' foreslåtte minireaktorer vil ta i gjennomsnitt 600 dekar med solcellepaneler eller 4,000 dekar med vindturbiner.

Kugelmass var fortsatt en kjernefysisk nybegynner i 2018, så han begynte å intervjue eksperter via en podcast, Titans of Nuclear, som nå har vokst til nesten 400 episoder. Han studerte hindringene for å bygge mer kjernefysisk kapasitet og konkluderte med at for mye kompleksitet, sammen med overdreven regulering, var store problemer.

En annen sak: de historisk løpende kostnadene ved store atomprosjekter, som han delvis tilskriver skjeve insentiver i måten de har blitt finansiert og bygget på. I USA har verktøy som våger å prøve å bygge nye atomkraftverk liten risiko for uhyrlige kostnadsoverskridelser, siden de vet at de alltid kan dekke regninger ved å kreve mer for strømmen. Tross alt er deres monopolistiske priser satt av regulatorer. Kugelmass' løsning er å ta i bruk finansieringsmodellen fra vind- og solprosjekter: Last Energy vil bygge og eie anleggene, ved å bruke langsiktige kontrakter som grunnlag for å låne de store pengemengdene som trengs – rundt 1 milliard dollar i tilfellet med polske. prosjekt.

HVORDAN SPILLER DU

Av Jon Markman

Grunnleggende mikroreaktorer er fremtiden for kjernekraftproduksjon. Den beste måten å spille denne trenden på er cameco, den Saskatchewan-baserte uranprodusenten som har noen av verdens største forekomster. Atomkraft er umulig uten uran U-235, det spaltbare materialet som brukes i alle nåværende atomanlegg. Momentum bygger i Vesten for å utvide levetiden til eksisterende atomkraftverk, og mange selskaper og land driver utviklingen av små modulære reaktorer og avanserte reaktorer, ifølge Det internasjonale atomenergibyrået. Denne interessen vil til slutt øke etterspørselen etter uran. Cameco kan handle til $34.50 innen 12 måneder, en gevinst på 28% fra dagens pris på $27.

Jon Markman er president i Markman Capital Insight og redaktør for Fast forward-investering.

Last Energy er neppe den eneste oppstarten som har som mål å bygge en ny generasjon mindre reaktorer. Dyplommer konkurrenter inkluderer TerraPower, et joint venture mellom Bill Gates og Warren Buffetts Berkshire Hathaway, som søker å bygge en ny smeltet klorid, flytende natriumkjølt 345 megawatt reaktor i Wyoming. Til tross for 2 milliarder dollar i føderale subsidier, har TerraPowers kostnader økt til mer enn 4 milliarder dollar midt i år med forsinkelser. X-energy, snart et offentlig selskap via SPAC sponset av Ares Management, bruker også et nymotens nedsmeltingssikkert uranoksykarbidbrensel til sin 320 megawatt reaktor, noe som vil resultere i større reguleringskontroll. NuScale Power, den første børsnoterte mini-nuke-utvikleren, fikk sin 50-megawatt-design godkjent i januar etter å ha brukt et tiår og 1 milliard dollar på å navigere i US Nuclear Regulatory Commission, men forventer ikke å fullføre et første anlegg før tidlig på 2030-tallet.

Så hvordan svarer Last Energy, ved å bruke gammel teknologi, på sikkerhetsfrykten (berettiget og ikke) som har holdt oppe atomprosjekter i flere tiår? Kugelmass sier at selv om de flere redundante kjølemekanismene mislyktes, ville det underjordiske hvelvet som omslutter reaktoren i 550 tonn stål effektivt spre overflødig varme og inneholde drivstoff i det usannsynlige tilfellet av en nedsmelting.

Når det gjelder radioaktivt avfall, fjerner de fleste kjernekraftverk buntene av brukte brenselstaver fra reaktoren og lagrer dem ute i betong- og stålfat. Last Energys plan krever derimot å bringe inn en ny reaktormodul, forhåndslastet med drivstoff, en gang hvert sjette år. De gamle kjernene blir liggende, sikret under jorden, og kjøler seg ned til anlegget eventuelt tas ut av drift. Det kan virke bortkastet å erstatte en hel reaktormodul i stedet for bare drivstoffet, men det gjør livet enklere. "Vi har bevisst akseptert visse anleggsineffektiviteter for å oppnå økonomisk effektivitet," sier Kugelmass. "Enhver annen tilnærming, og du vil være tilbake der vi startet."

The Vault

METALLDETEKTORER

Ved begynnelsen av den kalde krigen var den amerikanske regjeringen desperat etter amerikansk uran – og villig til å betale. I 1948 ga onkel Sam et tilbud: minimum $1.50 per pund oppdaget uran (omtrent $19 i dag), og satte i gang et strålingsrush fra midten av århundret da gjennomsnittlige Joes skyndte seg vestover i håp om å slå det store.

I tillegg til rundt 200 regjerings- og industrigeologer som jakter på uran på Colorados platå, tramper hundrevis av amatører som pakker hakk, spade og geigerteller amerikansk jord. For dem og de tusenvis av lenestol-'49-ere med ideer om å bli rik på ferie, legger [USAs atomenergikommisjon] ikke skjul på utforskende metoder i en pen, 128-siders håndbok i lommestørrelse: «Prospektering etter uran. ” De kobberfargede bøkene er fullpakket med vanlig akterdekk om hvor og hvordan man finner det, og beskriver på en tilfredsstillende måte alle U-malmene fra kjemi til verdi, forklarer bruken av «stråledeteksjonsinstrumenter», fulle av tabeller og vedlegg.

-Forbes, August 1, 1953