Новата американска нуклеарна индустрија има „руски“ проблем

Американските фирми кои развиваат нова генерација на мали нуклеарни централи за да помогнат во намалувањето на емисиите на јаглерод имаат голем проблем: само една компанија го продава горивото што им е потребно, а тоа е руско.

Затоа американската влада итно сака да искористи дел од залихите на ураниум наменет за оружје за да помогне во горивото за новите напредни реактори и да ја поттикне индустријата за која смета дека е клучна за земјите да ги исполнат глобалните цели за нето-нула емисии. „Производството на HALEU е критична мисија и сите напори за зголемување на неговото производство се оценуваат“, рече портпаролот на американското Министерство за енергетика (DOE).

Што е HALEU? HALEU е ураниум кој е збогатен така што концентрацијата на фисилниот изотоп U-235 е помеѓу 5 и 20 проценти од масата на горивото. Ова е повисоко од 3 до 5 проценти концентрација на U-235, или „анализа“ на ниско збогатен ураниум што ја поттикнува постојната флота на реактори за лесна вода. HALEU е збогатен до нивоа до 20%, наместо околу 5% за ураниум кој ги напојува повеќето нуклеарни централи. Но, само TENEX, кој е дел од руската државна компанија за нуклеарна енергија Росатом, комерцијално го продава HALEU во моментов.

Енергетската криза предизвикана од војната во Украина го обнови интересот за нуклеарната енергија. Поддржувачите на помалите реактори од следната генерација велат дека тие се поефикасни, побрзи за градење и би можеле да го турбо наполнат префрлањето од фосилните горива.

Но, без сигурен извор на ниско збогатен ураниум со висока анализа (HALEU) што им е потребен на реакторите, програмерите се загрижени дека нема да добијат нарачки за нивните постројки. И без нарачки, потенцијалните производители на гориво веројатно нема да ги активираат комерцијалните синџири за снабдување за да го заменат рускиот ураниум. „Ја разбираме потребата од итна акција за да се поттикне воспоставувањето на одржливо снабдување со HALEU водено од пазарот“, вели портпаролот на DOE.

Владата на САД е во завршна фаза на проценка колку од својот инвентар од 585,6 тони високо збогатен ураниум ќе ги распредели на реакторите, рече портпаролот.

Фактот дека Русија има монопол на HALEU долго време го загрижува Вашингтон, но војната во Украина ја промени играта, бидејќи ниту владата ниту компаниите што ги развиваат новите напредни реактори не сакаат да се потпрат на Москва. Иако ниту една западна земја не го санкционираше Росатом поради Украина, главно поради нејзината важност за глобалната нуклеарна индустрија, програмерите на американските електрани како што се X-energy и TerraPower не сакаат да бидат зависни од рускиот синџир на снабдување.

„Немавме проблем со горивото до пред неколку месеци“, рече Џеф Навин, директор за надворешни работи во TerraPower, чиј претседател е милијардерот Бил Гејтс. „По инвазијата на Украина, не ни беше удобно да работиме со Русија“.

Нуклеарната енергија моментално генерира околу 10% од светската електрична енергија и многу земји сега истражуваат нови нуклеарни проекти за да го подобрат снабдувањето со енергија и енергетската безбедност, како и да помогнат во исполнувањето на целите за намалување на емисиите на стакленички гасови.

Но, со големите проекти кои сè уште се предизвик поради причини, вклучувајќи огромни почетни трошоци, одложувања на проекти, пречекорувања на трошоците и конкуренција од поевтини извори на енергија како што е ветерот, неколку развивачи предложија таканаречени мали модуларни реактори (SMR).

Додека SMR понудените од компании како EDF и Rolls-Royce користат постоечка технологија и исто гориво како традиционалните реактори, девет од 10 напредни реактори финансирани од Вашингтон се дизајнирани да користат HALEU.

Поддржувачите велат дека овие напредни постројки имаат потреба од поретко полнење гориво и дека се три пати поефикасни од традиционалните модели. Некои аналитичари велат дека ова значи дека тие на крајот ќе ја надминат конвенционалната нуклеарна технологија, иако дизајните допрва треба да се тестираат на комерцијално ниво.

Просечната израмнета цена на електричната енергија – цената потребна за напредните проекти да се изедначат – е 60 долари за мегават-час во споредба со 97 долари за конвенционалните постројки, според податоците од истражувачката група Проект за реформи во енергетските иновации.

Некои аналитичари велат дека разликата во цената може да биде потесна во моментот, бидејќи помалите напредни реактори кои користат HALEU сè уште немаат економии од обем од масовно производство.

Компаниите во САД и Европа имаат планови за производство на HALEU на комерцијално ниво, но дури и во најоптимистичките сценарија, тие велат дека ќе бидат потребни најмалку пет години од моментот кога ќе одлучат да продолжат. „Никој не сака да нарача 10 реактори без извор на гориво и никој не сака да инвестира во извор на гориво без 10 нарачки на реактори“, рече Даниел Понеман, извршен директор на американскиот снабдувач со нуклеарно гориво Centrus Energy Corp.

За фирмите заинтересирани за нови напредни реактори, како што е јавното претпријатие за комунални услуги Energy Northwest во државата Вашингтон, снабдувањето со гориво секако е проблем во процесот на донесување одлуки.

„Сигурното снабдување на HALEU е еден од многуте фактори што се разгледуваат“, се вели во соопштението на компанијата преку е-пошта.

АЛТЕРНАТИВНИ НАБАВКИ

Владата на САД пред неколку години препозна дека рускиот монопол врз HALEU може да го попречи развојот на напредните реактори за кои се надева дека ќе обезбедат енергија со ниска содржина на јаглерод дома, а исто така ќе бидат извезени на пазарите во Европа и Азија.

Владата додели договор за заеднички трошоци во 2019 година на Centrus, единствената компанија надвор од Русија која моментално има лиценца за производство на HALEU, за изградба на објект за демонстрација.

Додека објектот требаше да започне со производство на HALEU оваа година, производството е презакажано за 2023 година, делумно поради доцнењето во чувањето на контејнерите за складирање поради проблеми со синџирот на снабдување за време на глобалната пандемија, рече Centrus.

Откако објектот ќе почне да работи, ќе бидат потребни пет години пред Centrus да почне да произведува 13 тони HALEU годишно. Но, тоа е само една третина од износот што го проектира DOE за американските реактори до 2030 година.

TerraPower, на пример, рече дека ќе му требаат 15 тони HALEU за првото оптоварување со гориво на својот напреден реактор. Другите потенцијални производители на HALEU се многу позади.

Француската државна компанија за ископување и збогатување ураниум Орано вели дека би можела да започне со производство на HALEU за пет до осум години, но ќе аплицира за лиценца за производство само откако ќе има клиенти со долгорочни договори.

Како одговор на барањето на DOE за информации за тоа како да се воспостави програма за поддршка на производството на HALEU, Орано рече дека ќе зависи од владата на САД да ја започне индустријата.

„Оценката на Орано покажува дека единствениот најважен фактор што овозможува успех е DOE што гарантира одреден обем на побарувачка“, се вели во соопштението на компанијата на својата веб-страница.

Во меѓувреме, европската компанија за збогатување ураниум УРЕНКО вели дека размислува за локации во САД и Велика Британија за производство на HALEU, но допрва треба да аплицира за лиценци.

ЧАСОВНИКОТ ОТЧУКУВА

За TerraPower и X-energy, кои имаат планирани проекти во американските сојузни држави Вајоминг и Вашингтон часовникот отчукува. Вашингтон им додели договори за изградба на два демонстративни ректори до 2028 година и ги подели трошоците. Но, без руско гориво, тој рок ќе падне многу пред да бидат отворени и да работат алтернативните комерцијални добавувачи.

Додека нивоата на збогатување од 20% за HALEU се далеку под нивото од приближно 90% потребно за оружје, на компаниите им требаат посебни лиценци за да го произведуваат. Потребни се и дополнителни барања за безбедност и сертификација за производните локации, пакувањето и транспортот на горивото.

За да го забрза процесот и да го надмине ќор-сокакот, американската влада се обидува да го „намали“ високо збогатениот ураниум за оружје што се наоѓа во нејзините резерви, иако за тоа исто така ќе биде потребно време. Владата на САД соопшти дека во 2016 година намалила 7,1 тони помеѓу 30 септември 2013 година и 31 март 2016 година. Запрашана овој месец дали процесот станал побрз, DOE рече: „Стапките на намалување постојано се оценуваат за тоа какви се можностите за забрзување“.

Актот за намалување на инфлацијата, кој американскиот претседател Џо Бајден го потпиша во август, содржеше 700 милиони долари за да обезбеди снабдување со HALEU од владата и конзорциумот соработува со DOE за употреба во напредни реактори и истражување.

Во септември, Белата куќа побара од Конгресот уште 1,5 милијарди долари во нацрт-законот за привремено финансирање од страна на владата за зајакнување на домашната понуда на ниско збогатен ураниум и HALEU, за да се решат потенцијалните тешкотии во пристапот до руско гориво. Минатата година, нуклеарните централи во Соединетите Американски Држави увезоа околу 14% од нивниот ураниум од Русија, заедно со 28% од нивните услуги за збогатување, според Управата за енергетски информации на САД.