Смелые проекты новых ядерных реакторов обещают безопасное и чистое электричество.

Смелые конструкции новых реакторов обещают безопасную и чистую электроэнергию.

В какой-то момент в 2021 году, если все пойдет по плану, землеройная техника прибудет в грязное, продуваемое всеми ветрами место на востоке Айдахо и начнет рыть большую яму. Участок полыни, о котором идет речь, находится недалеко от оптимистично названного Атомного города в штате Айдахо. Сегодня в городе особо не на что смотреть. В поселке осталось менее 30 жителей, а единственная заправочная станция в поселке больше не продает газ. Однако в свое время Атомный город был процветающим маленьким городом. На протяжении 1950-х и 1960-х годов окружающая пустыня кипела финансируемыми государством проектами ядерных исследований. Здесь были разработаны реакторы для атомных подводных лодок, а также первый реактор, обеспечивающий электричеством гражданскую энергосистему.

Этот бум утих, и большинство реакторов замолчали. Тем не менее, Национальная лаборатория Айдахо, находящаяся сегодня под контролем Министерства энергетики, продолжает работать над передовыми разработками. На протяжении многих лет проекты INL включали в себя экзотические реакторы, которые работают при невообразимо высоких температурах и охлаждаются газообразным гелием, жидкой солью или даже расплавленным металлом вместо воды. На протяжении большей части существования лаборатории ее исследователи надеялись, что подобные прорывы произведут революцию в ядерной энергетике в Соединенных Штатах. Новые конструкции реакторов означают, что атомные электростанции будут настолько безопасными, что их можно будет построить прямо рядом с городами, и настолько эффективными, что смогут обеспечить нашу экономику почти безграничным экологически чистым электричеством.

Эта ядерная революция наступала медленно. Хотя ядерная энергетика по-прежнему обеспечивает почти 20 процентов электроэнергии в этой стране, большинство реакторов, находящихся в эксплуатации сегодня, используют консервативные конструкции с водяным охлаждением, которые стали отраслевым стандартом к 1970-м годам. (На самом деле многие из них были построены в 1970-х годах.) Ядерная инфраструктура страны крепкая и надежная, но далеко не самая современная. И это не всегда экономически конкурентоспособно, поскольку гидроразрыв приводит к снижению цен на природный газ, а сильно субсидируемые ветровые и солнечные электростанции снижают ставки, которые атомные электростанции могут взимать со своих клиентов. В таком экономическом климате неудивительно, что некоторые существующие ядерные объекты закрываются, а строительство новых станций практически остановилось.

Рабочие бригады, которые, как ожидается, прибудут в пустыню Айдахо примерно через год, будут пробовать что-то новое. Они не будут строить большие куполообразные защитные сосуды, которые большинство из нас представляет, когда думает об атомных станциях. Вместо этого они сначала выкопают длинную траншею с бетонной облицовкой; представьте себе очень большой и очень глубокий бассейн. Затем прибудут грузовики с компонентами ядерного реактора размером с пинту. При традиционном строительстве атомных электростанций бригады строят реакторы на месте, а это кропотливый процесс, который может затянуться на годы. Но этот реактор прибудет в Айдахо почти полностью собранным, только что с завода в Вирджинии. Рабочие просто соединят основные компоненты. Готовый реактор будет стоять вертикально внутри стальной защитной оболочки шириной около 15 футов и высотой 75 футов. Это будет немного похоже на высокотехнологичную ферму.

Этот тип миниатюрного ядерного реактора заводского изготовления известен как малый модульный реактор или SMR. Проект, запланированный для проекта в Айдахо, является детищем Хосе Рейеса, бывшего профессора ядерной инженерии в Университете штата Орегон. Рейес покинул академию в 2007 году, чтобы основать NuScale, компанию, призванную сделать SMR жизнеспособным бизнесом. Это один из десятков американских стартапов, пытающихся построить различные типы небольших ядерных реакторов следующего поколения, но он лидирует в плане прохождения запутанного процесса лицензирования Комиссии по ядерному регулированию. «Мы находимся на пути к тому, чтобы стать первой компанией SMR, получившей сертификацию», — сказал мне Рейес.

В одиночку один SMR этого типа будет генерировать скромные 60 мегаватт электроэнергии. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией около 40 000 домов, и это лишь небольшая часть от 1000 мегаватт или около того, которые производят современные полноразмерные реакторы. Но SMR NuScale не предназначен для работы в одиночку. Когда проект будет завершен, 12 таких модулей будут стоять рядом в бетонной траншее, которую в целях безопасности зальют водой. Когда АЭС в Айдахо будет подключена к энергосистеме – где-то в 2026 году, как надеются ее сторонники, – это может ознаменовать начало новой эры ядерной энергетики. Сторонники предполагают, что парки небольших и доступных электростанций можно будет быстро построить рядом с местами, где требуется электроэнергия, и расширять их по мере необходимости.