Y Tu Mewn i'r Cynllun Gwych i Ddefnyddio 10,000 o Ficro-adweithyddion Niwclear I Ddiddyfnu'r Byd Oddi Ar Glo

Nod Bret Kugelmass o Last Energy yw adeiladu ei 10 adweithydd ymholltiad rhad, rhad cyntaf yn nwyrain Ewrop.

Anawr i'r gorllewin o Houston, lle mae blerdwf maestrefol yn ildio i borfa buchod, mae gweithdy diwydiannol ogofaidd lle mae weldwyr a gosodwyr pibellau yn cydosod offer sy'n rhwym i burfeydd olew a llwyfannau drilio yng Ngwlff Mecsico. “Mae’r dynion hyn wedi bod yn gweithio ers degawdau i fodiwleiddio cydrannau ar gyfer pwysau a thymheredd uchel,” meddai Bret Kugelmass, 36, sylfaenydd a Phrif Swyddog Gweithredol Last Energy o Washington, DC. Dyna pam y daeth yma, i VGas LLC, pan oedd eisiau prototeip o'r adweithyddion ymholltiad niwclear modiwlaidd bach y mae'n betio a allai chwarae rhan fawr wrth dorri i lawr ar danwydd ffosil.

Yn seiliedig ar ddyluniad ffynhonnell agored Kugelmass ac yn defnyddio cydrannau oddi ar y silff yn bennaf, gwnaeth VGas bron pob rhan ar gyfer adweithydd dŵr ysgafn bach sylfaenol a'u gwasgu'n naw modiwl maint cynhwysydd cludo. Dim ond dau ddiwrnod gymerodd hi i'w bolltio nhw gyda'i gilydd.

I fod yn glir, nid oedd hyn yn a gweithio prototeip - mewn gwirionedd, caiff ei lestr pwysedd adweithydd 75 tunnell ei dorri i ffwrdd i ddangos sut y gallai cydosodiadau tanwydd safonol o wiail zirconiwm wedi'u llenwi â phelenni o danwydd wraniwm cyfoethog nythu y tu mewn. “Nid ydym yn gwneud unrhyw gemeg na ffiseg adweithydd newydd,” mae Kugelmass yn pwysleisio. “Ein harloesedd craidd yw model cyflawni gorsaf ynni niwclear. Rydyn ni jyst yn ei becynnu mewn ffordd wahanol.”

Rydym yn sôn am dechnoleg ymholltiad hen ffasiwn yma—y math sydd wedi'i ddefnyddio ers degawdau i gynhyrchu ynni drwy hollti atomau wraniwm. Mae'n groes i ymasiad niwclear, sef sut mae'r haul yn cynhyrchu egni: trwy asio atomau hydrogen. Ers degawdau mae ymchwil ymasiad wedi arafu oherwydd ni allai gwyddonwyr ddenu mwy o egni allan o adweithiau ymasiad nag a gymerodd i'w sbarduno. Mae datblygiadau diweddar yn dangos addewid, ond hyd yn oed yn y senarios mwyaf optimistaidd mae ymasiad masnachol flynyddoedd lawer i ffwrdd.

Mae pwyso ar wyddoniaeth yn un ffordd o wneud pethau'n haws; mae osgoi rheoleiddwyr yr Unol Daleithiau yn un arall. Nid yw Kugelmass hyd yn oed yn gofyn am gymeradwyaeth America i'w blanhigion. Yn lle hynny, mae'n gobeithio cael ei adweithydd 20-megawat cyntaf (digon i bweru 20,000 o gartrefi) ar waith erbyn 2025 yng Ngwlad Pwyl, sydd wedi bod yn cael 70% o'i bŵer o losgi glo ers i gyflenwadau nwy naturiol Rwseg gael eu torri i ffwrdd. Mae Gwlad Pwyl wedi cytuno i brynu'r trydan o 10 o'r unedau, y mae Kugelmass yn gobeithio ei wneud am $100 miliwn yr un, o dan gontract hirdymor sy'n ei gwneud yn ofynnol i Last Energy weithredu'r adweithyddion a chymryd y risg o orwario.

Nod Kugelmass yw adeiladu 10,000 o'r adweithyddion bach hyn ledled y byd, sy'n swnio'n ffantastig i fusnes newydd yn y diwydiant niwclear sydd hyd yma wedi codi dim ond $24 miliwn mewn cyfalaf menter. Mae'n arian craff, serch hynny: daeth $21 miliwn mewn rownd a arweiniwyd gan Gigafund o Austin, Texas, y mae ei bartner rheoli, Luc Nosek, oedd y buddsoddwr VC cyntaf i gefnogi SpaceX Elon Musk.

Gallwch chi glywed o hyd yn llais Kugelmass y plentyn o Long Island a oedd wrth ei fodd yn adeiladu robotiaid ac a astudiodd fathemateg yn SUNY Stony Brook cyn ennill gradd meistr mewn peirianneg fecanyddol yn Stanford. Yn 2012, ac yntau ond yn 25 oed, lansiodd fusnes a ddefnyddiodd fflyd o dronau adenydd sefydlog i asesu risg stormydd trwy gynnal arolygon ffotograffig o filiynau o doeon ar gyfer cwmnïau yswiriant. Cododd $5.8 miliwn ar gyfer ei fenter, a elwir yn Airphrame, a'i werthu yn 2017. Bryd hynny, penderfynodd ymroi i frwydro yn erbyn newid hinsawdd.

Bu Kugelmass yn rhoi sylw i ynni niwclear yn gyflym fel rhan fawr o'r ateb. Yn ôl Sefydliad Ymchwil Rhyngwladol Prifysgol Columbia ar gyfer Hinsawdd a Chymdeithas, niwclear yw'r unig ateb i'r “trilema ynni”—ffynhonnell sy’n ddibynadwy, yn fforddiadwy ac yn gynaliadwy. Gwynt? Solar? Maen nhw angen mwy na 10 gwaith cymaint o ddeunydd fesul uned o gynhyrchu trydan na niwclear, meddai Marc Bianchi, dadansoddwr ynni yn Cowen & Co. At hynny, mae mynediad i dir a NIMBY-ism yn ei gwneud hi'n anodd cynyddu - ffermydd gwynt a solar ledled y byd eisoes gorchuddio ardal ddwywaith maint Texas a darparu dim ond 5% o anghenion trydan y blaned. Byddai cynhyrchu'r un 20 megawat ag un o adweithyddion bach arfaethedig Kugelmass yn cymryd, ar gyfartaledd, 600 erw o baneli solar neu 4,000 erw o dyrbinau gwynt.

Roedd Kugelmass yn dal i fod yn ddechreuwr niwclear yn 2018, felly dechreuodd gyfweld ag arbenigwyr trwy bodlediad, Titans Niwclear, mae hynny bellach wedi cynyddu i bron i 400 o episodau. Astudiodd y rhwystrau i adeiladu mwy o gapasiti niwclear a daeth i'r casgliad bod gormod o gymhlethdod, ynghyd â rheoleiddio gormodol, yn broblemau mawr.

Mater arall: costau rhedegog yn hanesyddol prosiectau niwclear mawr, y mae'n eu priodoli'n rhannol i gymhellion sgiw yn y ffordd y maent wedi'u hariannu a'u hadeiladu. Yn yr Unol Daleithiau, nid yw cyfleustodau sy'n meiddio ceisio adeiladu gweithfeydd niwclear newydd yn wynebu llawer o risg o orwario gwarthus, gan eu bod yn gwybod y gallant bob amser dalu biliau trwy godi mwy am eu trydan. Wedi'r cyfan, mae eu cyfraddau monopolaidd yn cael eu gosod gan reoleiddwyr. Ateb Kugelmass yw mabwysiadu'r model ariannu o brosiectau gwynt a solar: Bydd Last Energy yn adeiladu ac yn berchen ar y gweithfeydd, gan ddefnyddio contractau hirdymor fel sail ar gyfer benthyca'r symiau mawr o arian sydd eu hangen - tua $1 biliwn yn achos y Pwyliaid. prosiect.

SUT I'W CHWARAE

Gan Jon Markman

Micro-adweithyddion sylfaenol yw dyfodol cynhyrchu ynni niwclear. Y ffordd orau o chwarae'r duedd hon yw Cameco, y cynhyrchydd wraniwm o Saskatchewan sy'n dal rhai o ddyddodion mwyaf y byd. Mae ynni niwclear yn amhosibl heb wraniwm U-235, y deunydd ymholltadwy a ddefnyddir yn yr holl gyfleusterau niwclear cyfredol. Mae Momentum yn adeiladu yn y Gorllewin i ehangu bywyd gweithfeydd niwclear presennol, ac mae nifer o gwmnïau a gwledydd yn ceisio datblygu adweithyddion modiwlaidd bach ac adweithyddion uwch, yn ôl yr Asiantaeth Ynni Atomig Rhyngwladol. Bydd y diddordeb hwn yn y pen draw yn cynyddu'r galw am wraniwm. Gallai Cameco fasnachu i $34.50 o fewn 12 mis, cynnydd o 28% o'r pris cyfredol o $27.

Jon Markman yw llywydd Markman Capital Insight a golygydd Buddsoddi Ymlaen yn Gyflym.

Go brin mai Last Energy yw'r unig gwmni newydd sy'n anelu at adeiladu cenhedlaeth newydd o adweithyddion llai. Mae cystadleuwyr pocedi dwfn yn cynnwys TerraPower, menter ar y cyd rhwng Bill Gates a Berkshire Hathaway Warren Buffett, sy'n ceisio adeiladu adweithydd 345-megawat hylif clorid tawdd, hylif wedi'i oeri yn Wyoming. Er gwaethaf $2 biliwn mewn cymorthdaliadau ffederal, mae costau TerraPower wedi cynyddu i fwy na $4 biliwn yng nghanol blynyddoedd o oedi. X-energy, yn fuan i fod yn gwmni cyhoeddus trwy SPAC a noddir gan Ares Management, hefyd yn defnyddio tanwydd wraniwm ocsicarbide gwrth-doddi newfangled ar gyfer ei adweithydd 320-megawat, a fydd yn arwain at fwy o graffu rheoleiddiol. Cafodd NuScale Power, y datblygwr mini-nuke cyntaf a fasnachwyd yn gyhoeddus, ei ddyluniad 50-megawat cymeradwyo ym mis Ionawr ar ôl treulio degawd a $1 biliwn i lywio Comisiwn Rheoleiddio Niwclear yr Unol Daleithiau ond nid yw'n disgwyl gorffen ffatri gyntaf tan ddechrau'r 2030au.

Felly sut mae Last Energy, gan ddefnyddio hen dechnoleg, yn ateb yr ofnau diogelwch (cyfiawnhad a pheidio) sydd wedi llesteirio prosiectau niwclear ers degawdau? Dywed Kugelmass, hyd yn oed pe bai ei fecanweithiau oeri diangen lluosog yn methu, byddai'r gladdgell danddaearol sy'n amgáu'r adweithydd mewn 550 tunnell o ddur yn gwasgaru gwres gormodol yn effeithlon ac yn cynnwys tanwydd pe bai'r tywydd yn dadelfennu.

O ran gwastraff ymbelydrol, mae'r rhan fwyaf o orsafoedd niwclear yn tynnu'r bwndeli o wiail gweddillion tanwydd o'r adweithydd ac yn eu storio y tu allan mewn casgenni concrit a dur. Mewn cyferbyniad, mae cynllun Last Energy yn galw am ddod â modiwl adweithydd newydd i mewn, wedi'i lwytho â thanwydd ymlaen llaw, unwaith bob chwe blynedd. Mae'r hen greiddiau'n aros ar ôl, wedi'u diogelu o dan y ddaear, gan oeri nes bydd y gwaith yn cael ei ddatgomisiynu yn y pen draw. Efallai ei bod yn wastraff disodli modiwl adweithydd cyfan yn hytrach na dim ond y tanwydd, ond mae'n gwneud bywyd yn symlach. “Rydym wedi derbyn yn fwriadol rai aneffeithlonrwydd planhigion er mwyn sicrhau arbedion effeithlonrwydd,” meddai Kugelmass. “Unrhyw ddull arall a byddech yn union yn ôl lle dechreuon ni.”

The Vault

SYNWYRYDDION METEL

Ar wawr y Rhyfel Oer, roedd llywodraeth yr UD yn ysu am wraniwm Americanaidd - ac yn barod i dalu. Ym 1948, gwnaeth Wncwl Sam gynnig: isafswm o $1.50 y pwys o wraniwm a ddarganfuwyd (tua $19 heddiw), gan gychwyn rhuthr ymbelydredd canol ganrif wrth i Joes ar gyfartaledd ruthro West gan obeithio ei daro'n fawr.

Yn ogystal â rhyw 200 o ddaearegwyr y llywodraeth a diwydiant sy'n hela wraniwm ar Lwyfandir Colorado, mae cannoedd o amaturiaid yn pacio pigo, rhaw a chownter Geiger yn sathru ar bridd America. Iddyn nhw a'r miloedd o gadeiriau braich '49ers sydd â syniadau cyfoethog am wyliau, nid yw [Comisiwn Ynni Atomig yr Unol Daleithiau] yn gwneud unrhyw gyfrinach o ddulliau ymchwiliol mewn llawlyfr taclus, maint poced, 128 tudalen: “Prospecting for Uranium. ” Yn llawn baw plaen ar ble a sut i ddod o hyd iddo, mae'r llyfrau lliw copr yn disgrifio'n ddigonol yr holl fwynau U o gemeg i werth, yn esbonio'r defnydd o “offerynnau canfod ymbelydredd,” yn frith o fyrddau ac atodiadau.

-Forbes, Awst 1, 1953