Dentro l'audace piano di utilizzare 10,000 microreattori nucleari per svezzare il mondo dal carbone

Bret Kugelmass di Last Energy mira a costruire i suoi primi 10 reattori a fissione economici e pronti all'uso nell'Europa orientale.

Anun'ora a ovest di Houston, dove lo sprawl suburbano si arrende al pascolo delle mucche, si trova un'officina industriale cavernosa in cui saldatori e installatori di tubi assemblano attrezzature destinate alle raffinerie di petrolio e alle piattaforme di perforazione nel Golfo del Messico. "Questi ragazzi hanno lavorato per decenni per modularizzare i componenti per alte pressioni e temperature", afferma Bret Kugelmass, 36 anni, fondatore e CEO di Last Energy con sede a Washington, DC. Ecco perché è venuto qui, alla VGas LLC, quando voleva un prototipo dei piccoli reattori nucleari modulari a fissione che, secondo lui, avrebbe potuto svolgere un ruolo importante nella riduzione dei combustibili fossili.

Sulla base del progetto open source di Kugelmass e utilizzando principalmente componenti standard, VGas ha fabbricato quasi tutte le parti per un piccolo reattore ad acqua leggera di base e le ha stipate in nove moduli delle dimensioni di un container. Ci sono voluti solo due giorni per fissarli insieme.

Per essere chiari, questo non era un lavoro prototipo: in effetti, il suo recipiente a pressione del reattore da 75 tonnellate è tagliato per mostrare come potrebbero annidarsi all'interno gruppi di combustibile standardizzati di barre di zirconio riempite con pellet di combustibile di uranio arricchito. "Non stiamo facendo alcuna nuova chimica o fisica del reattore", sottolinea Kugelmass. “La nostra innovazione principale è il modello di consegna di una centrale nucleare. Lo stiamo solo impacchettando in un modo diverso.

Stiamo parlando di tecnologia di fissione antiquata, del tipo che per decenni è stato utilizzato per generare energia separando gli atomi di uranio. È l'opposto della fusione nucleare, che è il modo in cui il sole genera energia: fondendo gli atomi di idrogeno. Per decenni la ricerca sulla fusione si è bloccata perché gli scienziati non sono riusciti a ricavare più energia dalle reazioni di fusione di quella necessaria per innescarle. Le scoperte recenti sono promettenti, ma anche negli scenari più ottimistici la fusione commerciale è lontana molti anni.

Appoggiarsi alla scienza è un modo per rendere le cose più facili; evitare i regolatori statunitensi è un altro. Kugelmass non chiede nemmeno l'approvazione americana dei suoi impianti. Invece, spera di avere il suo primo reattore da 20 megawatt (abbastanza per alimentare 20,000 case) entro il 2025 in Polonia, che riceve il 70% della sua energia dalla combustione del carbone da quando le forniture di gas naturale russo sono state interrotte. La Polonia ha accettato di acquistare l'elettricità da 10 delle unità, che Kugelmass spera di realizzare per $ 100 milioni ciascuno, in base a un contratto a lungo termine che richiede a Last Energy di far funzionare i reattori e assumersi il rischio di sforamenti dei costi.

Kugelmass mira a costruire 10,000 di questi mini-reattori in tutto il mondo, il che sembra fantastico per un principiante dell'industria nucleare che finora ha raccolto solo 24 milioni di dollari in capitale di rischio. È denaro intelligente, però: $ 21 milioni sono arrivati ​​in un round guidato da Gigafund con sede ad Austin, in Texas, il cui socio amministratore, Luca Nosek, è stato il primo investitore di capitale di rischio a sostenere SpaceX di Elon Musk.

Puoi ancora sentire nella voce di Kugelmass il ragazzo di Long Island che amava costruire robot e che ha studiato matematica al SUNY Stony Brook prima di conseguire un master in ingegneria meccanica a Stanford. Nel 2012, quando aveva appena 25 anni, ha avviato un'attività che utilizzava una flotta di droni ad ala fissa per valutare il rischio di tempesta conducendo rilievi fotografici di milioni di tetti per le compagnie assicurative. Ha raccolto 5.8 milioni di dollari per la sua impresa, nota come Airphrame, e l'ha venduta nel 2017. A quel punto, ha deciso di dedicarsi alla lotta al cambiamento climatico.

Kugelmass ha puntato rapidamente sull'energia nucleare come parte importante della soluzione. Secondo l'International Research Institute for Climate and Society della Columbia University, il nucleare è l'unica soluzione per il "trilemma energetico”— una fonte affidabile, conveniente e sostenibile. Il vento? Solare? Richiedono più di 10 volte più materiale per unità di generazione di elettricità rispetto al nucleare, osserva Marc Bianchi, analista energetico presso Cowen & Co. coprono un'area grande il doppio del Texas e forniscono solo il 5% del fabbisogno elettrico del pianeta. Generare gli stessi 20 megawatt di uno dei mini-reattori proposti da Kugelmass richiederebbe, in media, 600 acri di pannelli solari o 4,000 acri di turbine eoliche.

Kugelmass era ancora un novizio nucleare nel 2018, quindi ha iniziato a intervistare esperti tramite un podcast, Titani del nucleare, che ora è cresciuto fino a quasi 400 episodi. Ha studiato gli ostacoli alla costruzione di una maggiore capacità nucleare e ha concluso che troppa complessità, insieme a un'eccessiva regolamentazione, erano i problemi principali.

Un'altra questione: i costi storicamente fuori controllo dei grandi progetti nucleari, che egli attribuisce in parte a incentivi distorti nel modo in cui sono stati finanziati e realizzati. Negli Stati Uniti, le utility che osano provare a costruire nuove centrali nucleari corrono pochi rischi da eccessivi sforamenti dei costi, poiché sanno che possono sempre coprire le bollette facendo pagare di più per la loro elettricità. Dopotutto, le loro tariffe monopolistiche sono fissate dai regolatori. La soluzione di Kugelmass è adottare il modello di finanziamento dei progetti eolici e solari: Last Energy costruirà e sarà proprietaria degli impianti, utilizzando contratti a lungo termine come base per prendere in prestito le ingenti somme di denaro necessarie, circa 1 miliardo di dollari nel caso della polacca progetto.

COME SI GIOCA

Di Jon Markman

I microreattori di base sono il futuro della produzione di energia nucleare. Il modo migliore per giocare a questa tendenza è Cameco, il produttore di uranio con sede nel Saskatchewan che detiene alcuni dei più grandi giacimenti del mondo. L'energia nucleare è impossibile senza l'uranio U-235, il materiale fissile utilizzato in tutti gli attuali impianti nucleari. Lo slancio sta crescendo in Occidente per espandere la vita delle centrali nucleari esistenti e numerose aziende e paesi stanno perseguendo lo sviluppo di piccoli reattori modulari e reattori avanzati, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia atomica. Questo interesse alla fine aumenterà la domanda di uranio. Cameco potrebbe essere scambiato a $ 34.50 entro 12 mesi, con un guadagno del 28% rispetto al prezzo attuale di $ 27.

Jon Markman è presidente di Markman Capital Insight ed editore di Investimenti veloci.

Last Energy non è certo l'unica startup che mira a costruire una nuova generazione di reattori più piccoli. I concorrenti ricchi includono TerraPower, una joint venture tra Bill Gates e Berkshire Hathaway di Warren Buffett, che sta cercando di costruire un nuovo reattore da 345 megawatt a cloruro fuso, raffreddato con sodio liquido nel Wyoming. Nonostante i $ 2 miliardi di sussidi federali, i costi di TerraPower sono aumentati a oltre $ 4 miliardi in anni di ritardi. X-energy, presto una public company tramite SPAC sponsorizzato da Ares Management, sta anche utilizzando un nuovo combustibile a base di ossicarburo di uranio a prova di fusione per il suo reattore da 320 megawatt, che si tradurrà in un maggiore controllo normativo. NuScale Power, il primo sviluppatore di mini-nuke quotato in borsa, ha ottenuto il suo design da 50 megawatt approvato a gennaio dopo aver speso un decennio e 1 miliardo di dollari per navigare nella Commissione di regolamentazione nucleare degli Stati Uniti, ma non prevede di terminare un primo impianto fino all'inizio degli anni '2030.

Allora come fa Last Energy, utilizzando la vecchia tecnologia, a rispondere ai timori (giustificati e non) per la sicurezza che hanno frenato per decenni i progetti nucleari? Kugelmass afferma che anche se i suoi molteplici meccanismi di raffreddamento ridondanti fallissero, la volta sotterranea che racchiude il reattore in 550 tonnellate di acciaio dissiperebbe efficacemente il calore in eccesso e conterrebbe il combustibile nell'improbabile caso di una fusione.

Per quanto riguarda le scorie radioattive, la maggior parte delle centrali nucleari rimuove i fasci di barre di combustibile esaurito dal reattore e li immagazzina all'esterno in fusti di cemento e acciaio. Il piano di Last Energy, al contrario, prevede l'introduzione di un nuovo modulo reattore, precaricato di combustibile, una volta ogni sei anni. I vecchi nuclei rimangono, messi al sicuro sotto terra, raffreddandosi fino all'eventuale dismissione dell'impianto. Potrebbe sembrare uno spreco sostituire un intero modulo del reattore piuttosto che solo il combustibile, ma rende la vita più semplice. "Abbiamo deliberatamente accettato alcune inefficienze dell'impianto per ottenere efficienze economiche", afferma Kugelmass. "Qualsiasi altro approccio e saresti tornato al punto di partenza."

The Vault

RILEVATORI DI METALLO

All'alba della Guerra Fredda, il governo degli Stati Uniti era alla disperata ricerca di uranio americano e disposto a pagare. Nel 1948, lo zio Sam fece un'offerta: un minimo di $ 1.50 per libbra di uranio scoperto (circa $ 19 oggi), scatenando un'ondata di radiazioni della metà del secolo mentre i Joe medi si precipitavano verso ovest sperando di colpire in grande.

Oltre a circa 200 geologi del governo e dell'industria a caccia di uranio sull'altopiano del Colorado, centinaia di dilettanti che impacchettano picconi, pale e contatori Geiger stanno calpestando il suolo americano. Per loro e per le migliaia di poltrone del '49 con idee per arricchirsi in vacanza, [la Commissione per l'energia atomica degli Stati Uniti] non fa mistero dei metodi esplorativi in ​​un manuale pulito, tascabile, di 128 pagine: “Prospezione dell'uranio. " Ricchi di cacca semplice su dove e come trovarlo, i libri color rame descrivono adeguatamente tutti i minerali U dalla chimica al valore, spiegano l'uso di "strumenti di rilevamento delle radiazioni", pieni di tabelle e appendici.

-Forbes, 1 Agosto 1953