Техас хочет стать королем атомной энергетики, поскольку новая торговля ИИ развернется

Техас позиционирует себя для агрессивной установки ядерных реакторов следующего поколения на своей электрической сети для питания центров обработки данных искусственного интеллекта и других тенденций электрификации, тщательно описанных в статье. «Следующая торговля ИИ». "

** **

Автор: Дилан Баддор из Inside Climate News (выделено нами),

Небольшой город Абилин в Западном Техасе более известен кантри-музыкой и родео, чем передовой ядерной физикой. Но именно здесь ученые вступают в финальную стадию гонки за следующим поколением американской атомной энергии.

На фоне шквала ядерных стартапов по всей стране Natura Resources является одной из двух компаний с разрешениями от Комиссии по ядерному регулированию США на строительство так называемого «продвинутого» реактора. Он построит свой небольшой реактор с расплавленной солью мощностью один мегаватт под недавно завершенной лабораторией в Христианском университете Абилина, в подземной траншее глубиной 25 футов и длиной 80 футов, покрытой бетонной крышкой и обслуживаемой 40-тонным строительным краном.

Расти Тоуэлл, директор-основатель экспериментального тестирования ядерной энергии в Абилинском христианском университете, описывает работу устройства для тестирования расплавленной соли, установленного в лаборатории NEXT в Абилинском христианском университете. Источник: Ronald W. Erdrich/Abilene Reporter-News

Другая компания, калифорнийская Kairos Power, строит свой 35-мегаваттный испытательный реактор в Ок-Ридже, штат Теннесси, 80-летней столице американской ядерной энергетики. Оба проекта планируют завершить в 2027 году и надеются открыть новую главу в энергетическом веке.

"" «Компания и школа, о которых никто не слышал, вышли на передовые ядерные технологии», — сказал Расти Тоуэлл, физик-ядерщик из Христианского университета Абилина и ведущий разработчик реактора Natura. Это будет благословлять мир. "

Министерство энергетики США в течение многих лет работает над реанимацией американского ядерного сектора, продвигая разработку новых реакторов для удовлетворения огромных входящих электрических потребностей крупных новых промышленных объектов, от центров обработки данных и шахт Биткойна до химических заводов и опреснительных установок.

Лидеры в Техасе, крупнейшем в стране производителе и потребителе энергии, заявили о намерениях судить растущий ядерный сектор и урегулировать его в штате. Проект в Абилинском христианском университете является лишь одним из нескольких ранее запланированных развертываний реакторов.

Dow Chemical планирует разместить небольшие реакторы X-energy в своем комплексе Seadrift на побережье Мексиканского залива. В прошлом месяце Natura объявила о планах по обеспечению энергией нефтепромысловой инфраструктуры в Пермском бассейне. А в феврале Техасский университет A&M объявил, что четыре компании, включая Natura и Kairos, построят небольшие реакторы коммерческого масштаба мощностью 250 мегаватт на огромной новой испытательной площадке недалеко от кампуса в Колледж-Стейшн.

"" Нам нужна энергия в Техасе, нам нужно много энергии, и мы нуждаемся в ней быстро, - сказал сенатор штата Чарльз Перри, председатель комитета Сената по водным ресурсам, сельскому хозяйству и сельским делам. Компании, которые приходят сюда, будут нуждаться в другом типе энергии в долгосрочной перспективе. "

В течение двухлетней законодательной сессии этого года законодатели штатов надеются выделить миллиарды долларов государственного финансирования для новых ядерных проектов и принять другие законопроекты в поддержку сектора.

"" Если мы сделаем то, что нас просят сделать отраслевые группы здесь, если мы сделаем то, что, как мы думаем, мы должны сделать, и мы знаем, что мы должны сделать, мы могли бы фактически поставить ставку на то, что Техас является испытательной площадкой для этих энергий, - сказал Перри, выступая в этом месяце в столице штата на форуме по ядерной энергетике, организованном PowerHouse Texas, некоммерческой организацией, которая продвигает энергетические инновации.

Но, добавил он, Техасу придется решить: На каком уровне риска целесообразно рисковать долларами налогоплательщиков? "

По его словам, первые новые реакторы могут быть коммерчески готовы в течение пяти лет, большинство из них - через 10-20 лет.

Десятки новых проектов реакторов обещают повысить эффективность и безопасность по сравнению с традиционными моделями с менее опасными отходами. В то время как существующие ядерные реакторы используют системы охлаждения, заполненные водой, так называемые «продвинутые» конструкции реакторов используют альтернативы, такие как расплавленная соль или металл. Теоретически это позволяет им работать при более высокой температуре и более низком давлении, увеличивая выход энергии при одновременном снижении риска утечек или взрывов.

Техас должен решить: На каком уровне риска целесообразно рисковать долларами налогоплательщиков? Сенатор Чарльз Перри

До того, как он будет построен, каждый проект широко рассматривается Комиссией по ядерному регулированию в течение многих лет, чтобы обеспечить соответствие требованиям безопасности.

"" Мы понимаем, с какой работой мы сталкиваемся, и это означает, что мы должны найти все необходимые результаты в наших обзорах, - сказал Скотт Бернелл, сотрудник по связям с общественностью NRC.

Комиссия также рассматривает заявку на получение разрешения от вашингтонской компании TerraPower, основанной Биллом Гейтсом в 2006 году, на строительство полноценной коммерческой атомной электростанции в Вайоминге. Ожидается, что в этом году он получит заявку на получение разрешения на строительство реактора X-energy в Доу в Техасе.

После строительства компаниям потребуется отдельное разрешение на эксплуатацию своих проектов. Никто не искал лицензию на эксплуатацию усовершенствованного ядерного реактора, но Natura планирует подать заявку в этом году.

Для Тоуэлла, уроженца Абилины и сына двух преподавателей ACU, этот момент был десятилетием в разработке. В 2015 году он основал NEXT Lab в ACU для передовых ядерных испытаний, получил пожертвование в размере 3 миллионов долларов от богатого нефтяника из Западного Техаса в 2017 году, вступил в партнерство с Департаментом энергетики в 2019 году и сформировал компанию Natura в 2020 году. Строительство завершилось в 2023 году на сверкающем новом объекте NEXT. А в 2024 году СРН выдал разрешение на строительство первого перспективного реактора в американском университете.

Что такое ядерные реакторы?

По словам Тоуэлла, бывшего инструктора Военно-морской школы ядерной энергетики США, эти новые проекты представляют собой первый крупный прогресс в американской ядерной энергетике за 70 лет. Хотя были добавлены слои и слои систем безопасности, базовая конструкция реактора осталась неизменной.

Он использует систему охлаждения циркулирующей воды, чтобы избежать перегрева, расплавления и выброса ее радиоактивного содержимого в атмосферу. Система работает при чрезвычайно высоком давлении, чтобы вода находилась в жидком состоянии намного выше точки кипения. Если циркуляция остановится из-за потери мощности или неисправности, нарастание давления может вызвать взрыв, как это было на АЭС Фукусима Дайичи в Японии в 2011 году.

Напротив, новые «продвинутые» конструкции реакторов используют альтернативы воде для охлаждения, такие как жидкий металл или специальные газы.

Дизайн Natura, как и многие другие, использует расплавленную соль. Это не столовая соль, а фторидная соль, коррозионное кристаллическое вещество, которое плавится около 750 градусов по Фаренгейту и остается жидким до 2600 градусов под постоянным давлением.

В результате реактор может работать при чрезвычайно высоких температурах без высокого давления. Если система разорвется, она не выбросит шлейф пара, а вместо этого протечет расплавленный ил, который затвердевает на месте.

"" Он не впадает в воздух и не дрейфует по всему миру, — сказал Тоуэлл. «Он капает вниз до водосбора и замерзает до твердого тела». "

Вместо твердых топливных стержней в конструкции Natura также используется жидкое урановое топливо, которое растворяется в расплавленной охлаждающей жидкости. По словам Тоуэлла, бывшего научного сотрудника Национальной лаборатории Лос-Аламоса, это уменьшает количество радиоактивных отходов, производимых реактором, и облегчает переработку.

Конструкция реактора Kairos использует расплавленную солевую охлаждающую жидкость с сотнями тысяч урановых топливных «гранул», в то время как конструкция X-energy использует топливные гальки с газовой охлаждающей жидкостью.

Многие новые конструкции реакторов также небольшие и модульные. Вместо массивных, заказных строительных проектов, они должны быть построены на заводах с эффективностью сборочной линии, а затем отправлены на прицепах для грузовиков и установлены на месте. Это позволит крупным промышленным объектам или центрам обработки данных управлять собственными источниками энергии, независимыми от общественных электрических сетей.

Президент Natura Даг Робисон, отставной руководитель нефтяной компании, который проработал 13 лет в качестве землевладельца ExxonMobil, сказал, что небольшие реакторы могут работать на нефтепромысловой инфраструктуре в Пермском бассейне, от домкратов до компрессорных станций.

"" За счет энергоснабжения нефтегазовой отрасли, которая использует огромное количество энергии для своих операций, мы помогаем снизить давление на энергосистему.

Он также хочет обеспечить энергией новые очистные сооружения для огромного количества сточных вод, производимых каждый день в Пермском бассейне. В январе Natura объявила о партнерстве с финансируемым государством консорциумом Texas Produced Water Consortium в Техасском технологическом университете, целью которого является использование небольших реакторов для очистки сточных вод нефтяных месторождений, большая часть которых в настоящее время перекачивается под землю для утилизации.

«Всегда возвращается к финансированию»

Новые проекты реакторов вписываются в планы государственных лидеров по созданию Техаса в качестве мирового лидера в области передовых технологий ядерных реакторов. В 2023 году губернатор Грег Эбботт поручил государственной комиссии по общественному обслуживанию изучить вопрос и подготовить доклад.

«Техас имеет хорошие возможности для того, чтобы возглавить страну в развитии ANR», — говорится в 78-страничном докладе, опубликованном в конце прошлого года. Техас может лидировать, сократив бюрократию и создав стимулы для ускорения передового ядерного развертывания, преодоления препятствий со стороны регулирующих органов и привлечения инвестиций. "

Расти Тоуэлл объясняет сенатору Джону Корнину о технологии расплавленной соли, которая будет использоваться в предстоящем ядерном исследовательском реакторе Абилинского христианского университета. Яма – это место, где будет установлен реактор. Источник: Ronald W. Erdrich/Abilene Reporter-News

В докладе содержится несколько рекомендаций, и в этом году законодатели штата уже подали законопроекты о введении в действие нескольких из них, в том числе о создании Техасского усовершенствованного ядерного управления и сотрудника по ядерному разрешению. В докладе также рекомендовалось два новых государственных фонда для поддержки развертывания ядерной энергии, в том числе один, созданный по образцу Техасского энергетического фонда, который был создан в 2023 году и предоставил финансирование в размере 5 миллиардов долларов для новых газовых электростанций.

"" Когда я разговариваю с людьми, это всегда возвращается к финансированию, - сказал Томас Глисон, председатель Комиссии по коммунальным услугам. Все эти вопросы несколько вспомогательные: как мы собираемся финансировать это? "

Глисон сказал, что разработчики ожидают, что государство выделит не менее 100 миллионов долларов на проект через государственно-частное партнерство, чтобы помочь снизить финансовые риски.

«Учитывая рост нагрузки в этом состоянии, который мы прогнозируем, если вы хотите чистый воздух и надежную сеть, вы должны быть в пользу ядерной энергетики», — сказал он.

Критики плана выступают против использования государственных денег на частные проекты и беспокоятся о безопасности.

"" Мы не используем налоговые доллары для финансирования ряда экспериментальных проектов, которые должны быть ответственностью частной промышленности, - сказал Джон Умфресс, отставной специалист программы Austin Energy, который оценивает ядерные усилия по контракту для группы защиты прав потребителей Public Citizen. Никто на самом деле не оплатил стоимость, потому что есть еще много доказательств концепции, которую нужно будет реализовать, прежде чем эти вещи будут построены. "

Умфресс выразил обеспокоенность по поводу материалов в разработке, которые выдерживают астрономические температуры и чрезвычайно агрессивные свойства расплавленных солевых охлаждающих веществ.

Он также отметил, что США по-прежнему не имеют постоянного хранилища ядерных отходов после десятилетий неудачных усилий. Большинство отходов сегодня хранится на специализированных временных объектах на АЭС, что было бы невозможно, если бы небольшие реакторы были развернуты для отдельных промышленных проектов.

"" Это большая проблема, которую мы до сих пор не решили, но это не мешает некоторым из этих разработчиков продвигать свои проекты. Они надеются, что федеральное правительство возьмет на себя ответственность за хранение и утилизацию отходов. "

В ходе форума PowerHouse чиновники выразили надежду, что частный сектор разработает решение после того, как новые проекты реакторов создадут спрос на удаление отходов.

Энергетическое доказательство Земли

До этих реакторных проектов еще много лет. До сих пор СРН санкционировал только усовершенствованное строительство реакторов для университетских исследований. Затем он выдаст разрешения для более крупных коммерческих реакторов, прежде чем они могут быть развернуты.

Возможно, самое большое раннее развертывание коммерческих передовых реакторов состоится в Техасском университете A&M. В феврале школа объявила, что четыре компании обязались установить свои коммерческие конструкции реакторов на новой 2400-акровой «Энергетической испытательной площадке» возле кампуса колледжа.

Это старая авиабаза армии, в настоящее время здесь находятся объекты для краш-тестов транспортных средств и современный комплекс разработки боевых действий.

Университет построит там инфраструктуру и поможет упорядочить разрешение на проекты реакторов, - сказал Джо Элабд, вице-канцлер по исследованиям в Texas A&M System. Университет запрашивает 200 миллионов долларов государственных ассигнований, чтобы помочь в разработке сайта.

"" «Мы предоставляем немного больше плагинов и игр для этих компаний, в отличие от того, чтобы они отправлялись в настоящее зеленое поле и делали все для себя», — сказал он.

Реакторы на месте будут подключены к электрической GRID Техаса, сказал Элабд.

В августе прошлого года A&M начала искать предложения от компаний по строительству, и группа университетских экспертов выбрала четырех финалистов, среди которых Натура и Кайрос.

Представитель Kairos Кристофер Ортис сказал, что компания строит завод в Альбукерке, штат Нью-Мексико, который будет производить реакторы, развернутые в Техасе. В настоящее время компания работает над определением мест для будущих коммерческих реакторов, оценивая такие факторы, как наличие рабочей силы, существующая инфраструктура и поддержка сообщества.

«Сайт Texas A&M предоставляет уникальную возможность разместить несколько коммерческих электростанций в одном месте, что делает его особенно привлекательным», — сказал он.

На сайте также будет представлена канадская компания Terrestrial Energy. И в него войдет Aalo Atomics, двухлетний стартап, финансируемый инвесторами, который в настоящее время строит реакторную фабрику площадью 40 000 квадратных футов в Остине, которую он планирует представить в апреле.

Больше, чем модульные реакторы. Aalo планирует выпускать целые модульные электростанции, называемые Aalo Pods, включая несколько реакторов, турбину и генератор, которые предназначены для установки в центрах обработки данных.

"" Он сделан на заводе, отправлен на место и собран как Legos, - сказал генеральный директор Aalo Мэтт Лосзак.

По его оценкам, срок развертывания на площадке A&M составляет от пяти до 10 лет, но это зависит от постоянной финансовой поддержки со стороны инвесторов. Аало разрабатывает проект реактора в Национальной лаборатории Айдахо, 70-летнем национальном центре ядерных исследований.

Но Лосзак, бывший инженер-программист из Канады, решил разместить свою фабрику в Техасе, чтобы быть близким к массовым поступающим энергетическим требованиям и воспользоваться благоприятным для бизнеса подходом государства к регулированию.

«Политики здесь действительно проядерные, они хотят, чтобы ядерное оружие было построено, и это не так в других местах по всей стране», — сказал он. С точки зрения регулирования и разрешения это отличное место для создания вещей. "