Η 4η Γενιά Πυρηνικής Ενέργειας: Φθηνότερη, Καθαρότερη, Πιο Ασφαλής

Από την Επιστημονική Φαντασία στην Στάσιμη Κατάσταση

Saying that nuclear energy is controversial is an understatement. Many see it as an extremely dangerous idea, bringing up the specter of Chernobyl and Fukushima as proof, and the problem of nuclear waste as something unsolvable. Others see it as a potential civilization-saving technology, thanks to its ability to generate baseload power with extremely low carbon emissions and land footprint.

Το να λέμε ότι η πυρηνική ενέργεια είναι αμφιλεγόμενη είναι υποτίμηση. Πολλοί τη θεωρούν εξαιρετικά επικίνδυνη ιδέα, αναφέροντας το φάντασμα του Τσερνόμπιλ και του Φουκουσίμα ως απόδειξη, και το πρόβλημα των πυρηνικών αποβλήτων ως κάτι αδύνατο να λυθεί. Άλλοι τη βλέπουν ως μια τεχνολογία που μπορεί να σώσει τον πολιτισμό, χάρη στην ικανότητά της να παράγει βασική ενέργεια με εξαιρετικά χαμηλές εκπομπές άνθρακα και μικρό αποτύπωμα γης.

Αυτή η διαίρεση υπήρξε από νωρίς, πριν καν το κλίμα γίνει θέμα.

Ο κόσμος συνειδητοποίησε για πρώτη φορά τη μοναδική δύναμη της πυρηνικής ενέργειας με τις ατομικές βόμβες στο Χιροσίμα και το Ναγκασάκι, ακολουθούμενες σύντομα από την εφεύρεση της υβριδικής βόμβας (H‑bomb) και τον Ψυχρό Πόλεμο. Από αυτές τις αρχές, το καταστροφικό δυναμικό της νέας μας κυριαρχίας του ατόμου ήταν προφανές.

Σύντομα, η ιδέα της εκμετάλλευσής του για ειρηνικούς σκοπούς επίσης εντάθηκε. Πρώτα ήταν η πρωτοβουλία «Ατόμ για την Ειρήνη», έπειτα ακολούθησε ένα τεράστιο κύμα κατασκευής πυρηνικών σταθμών ενέργειας παγκοσμίως. Για μια περίοδο, φαινόταν σαφές ότι το μέλλον ήταν η πυρηνική ενέργεια και ότι η καύση άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου θα γινόταν σύντομα τόσο ξεπερασμένη όσο τα γραφικά ανεμόμυλα της Ολλανδίας.

Στην πράξη, η παραγωγή πυρηνικής ενέργειας σταμάτησε να αυξάνεται στα τέλη της δεκαετίας του 1990 μετά το Τσερνόμπιλ και έχει παραμείνει στάσιμη παγκοσμίως, με την αυξανόμενη παραγωγή της Κίνας να αντισταθμίζει τη μείωση της ευρωπαϊκής πυρηνικής βιομηχανίας.

Πηγή: Nuclear Energy – Our World in Data

Για πολλά χρόνια, ήταν κυρίως η Κίνα και η Ρωσία που φαίνονταν πρόθυμες να αναπτύξουν την πυρηνική ενέργεια.

Ιδιαίτερα η Κίνα, η οποία, όπως είπε το The Economist, «χτίζει πυρηνικούς αντιδραστήρες γρηγορότερα από οποιαδήποτε άλλη χώρα».

Πηγή: The Economist

Σήμερα, η πυρηνική ενέργεια κάνει μια επανέλευση παγκοσμίως, σε κλίμακα αδιανόητη πριν από λίγα χρόνια, με πολλά νέα να δείχνουν μια αλλαγή στις πολιτικές σε όλο τον κόσμο:

• Η Ιαπωνία εντείνει τις προσπάθειες για επανεκκίνηση του μεγαλύτερου πυρηνικού σταθμού του κόσμου
• Η Υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ, Jennifer Granholm, καλεί σε τριπλασιασμό του αμερικανικού πυρηνικού στόλου
• Η νέα πυρηνική ενσωματώνεται στο προσχέδιο του κορεατικού ενεργειακού σχεδίου
• Η Γαλλία απορρίπτει τους στόχους για τις ανανεώσιμες πηγές, προτεραιοποιεί την πυρηνική στην νέα ενεργειακή νομοσχέδια
• Το Ηνωμένο Βασίλειο σχεδιάζει την κατασκευή νέου πυρηνικού αντιδραστήρα στη Σκωτία
• Η Ινδία θα κατασκευάσει 18 πυρηνικούς αντιδραστήρες με συνολική ισχύ 13,8 GW έως το 2032

Ο Χαμένος Σύνδεσμος Αποανθρακοποίησης;

Safety concerns are still very much alive, and they are the justification behind Germany’s decision to shut down its nuclear power plants.

Οι ανησυχίες για την ασφάλεια εξακολουθούν να είναι πολύ ζωντανές, και αποτελούν τη δικαιολογία πίσω από την απόφαση της Γερμανίας να κλείσει τα πυρηνικά της εργοστάσια.

Ωστόσο, οι ανησυχίες για τις εκπομπές άνθρακα και την κλιματική αλλαγή γίνονται όλο και πιο πιεστικές, και η πυρηνική ενέργεια είναι στην πραγματικότητα η μικρότερη εκπομπή από όλες τις πηγές ενέργειας, ακόμη καλύτερη από τον άνεμο και τον ήλιο, που απαιτούν πολύ περισσότερο έδαφος και πρώτες ύλες.

Πηγή: Our World In Data

Παρόλο που είναι εντυπωσιακή και έχει διαρκείς συνέπειες, η πυρηνική ενέργεια είναι επίσης, στην πράξη, τόσο ασφαλής όσο οι ανανεώσιμες πηγές όταν μετράμε τα θάνατα που προκάλεσε, ακόμη και όταν συμπεριλαμβάνονται οι μεγάλες καταστροφές.

Έτσι, όταν το βλέπουμε αντικειμενικά, η πυρηνική ενέργεια πιθανότατα πρέπει να είναι ένα από τα εργαλεία για την αποανθρακοποίηση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και της οικονομίας γενικότερα. Αυτό είναι ιδιαίτερα αληθές καθώς χρειαζόμαστε όλο και περισσότερη ενέργεια για την ηλεκτροκίνηση των μεταφορών (ηλεκτρικά οχήματα) και τη θέρμανση (αντλίες θερμότητας), καθώς και νέες ανάγκες όπως τα κέντρα δεδομένων AI.

Η ποσότητα του άνθρακα, του πετρελαίου και του φυσικού αερίου που πρέπει να αντικατασταθεί είναι συγκλονιστική. Ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη την πρόοδο στις ανανεώσιμες πηγές και την υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων, αυτές εξακολουθούν να αποτελούν τη συντριπτική πλειοψηφία της κατανάλωσης ενέργειας μας σήμερα.

Πηγή: Our World In Data

Τι γίνεται με τα πυρηνικά απόβλητα;

The real safety profile of nuclear, however, leaves the question of nuclear waste.

Το πραγματικό προφίλ ασφαλείας της πυρηνικής ενέργειας, ωστόσο, αφήνει το ερώτημα των πυρηνικών αποβλήτων.

Η ιδέα να αφήσουμε στις μελλοντικές γενιές τοξικά απόβλητα που θα είναι επικίνδυνα για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό,τι η Μεγάλη Πυραμίδα στέκεται, είναι, τουλάχιστον, ανησυχητική.

Πρέπει να δηλητηριάσουμε το μέλλον για να σώσουμε το κλίμα; Ευτυχώς, τουλάχιστον δύο σύνολα λύσεων αναδύονται από την τεχνολογική πρόοδο για να απαντήσουν σε αυτό το δίλημμα.

Η πρώτη επιλογή είναι η ανακύκλωση των πυρηνικών αποβλήτων, και η δεύτερη είναι η παραγωγή σχεδόν μηδενικών αποβλήτων. Και οι δύο αποτελούν μέρος της λεγόμενης 4ης γενιάς πυρηνικών σταθμών.

Για περισσότερες λεπτομέρειες, δείτε παρακάτω τους γρήγορους αντιδραστήρες και τους αντιδραστήρες θορίου.

Φυσικά, αργότερα, θα μπορούσαν να υιοθετηθούν άλλες λύσεις, όπως η αποστολή αυτών των αποβλήτων εκτός του πλανήτη χάρη σε υπερ‑αξιόπιστες πυραύλους. Αλλά προς το παρόν, είναι απίθανο να θεωρηθεί αποδεκτό ο κίνδυνος διασποράς πυρηνικών αποβλήτων σε μισό ήπειρο σε περίπτωση αποτυχίας εκτόξευσης.

Γενιές Πυρηνικών Σταθμών

The 1^st generation of nuclear power plants were essentially prototypes with no commercial utilization.

Η 1η γενιά πυρηνικών σταθμών ήταν ουσιαστικά πρωτότυπα χωρίς εμπορική χρήση.

The 2^nd generation of nuclear power plants represents the bulk of the current fleet. They were built in the 1965-1996 period.

Η 2η γενιά πυρηνικών σταθμών αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος του τρέχοντος στόλου. Κατασκευάστηκαν την περίοδο 1965‑1996.

The 3^rd generation of nuclear power plants was built following the lessons learned from the 2^nd generation and tried to remedy the flaws that led to rare but catastrophic nuclear disasters. They were built in the 1996-2016 period. Sometimes, a 3+ generation is described as the generators built in the 2017-2021 period, with a focus on increased safety.

Η 3η γενιά πυρηνικών σταθμών κατασκευάστηκε ακολουθώντας τα μαθήματα που αντλήθηκαν από τη 2η γενιά και προσπάθησε να διορθώσει τα ελαττώματα που οδήγησαν σε σπάνιες αλλά καταστροφικές πυρηνικές καταστροφές. Κατασκευάστηκαν την περίοδο 1996‑2016. Μερικές φορές, η γενιά 3+ περιγράφεται ως οι σταθμοί που χτίστηκαν την περίοδο 2017‑2021, με έμφαση στην αυξημένη ασφάλεια.

The 4^th generation of nuclear power is only getting started and represents a departure from the previous ones, with a target for new design, concept, and even maybe changing the nuclear fuel instead of incremental improvements.

Η 4η γενιά πυρηνικής ενέργειας μόλις ξεκινά και αντιπροσωπεύει μια απόσπαση από τις προηγούμενες, με στόχο νέο σχεδιασμό, έννοια και ίσως ακόμη και αλλαγή του πυρηνικού καυσίμου αντί για σταδιακές βελτιώσεις.

There is also a 5^th-generation nuclear power plant in discussions. These designs are theoretically possible but have not been actively researched. This is usually due to economic viability issues, missing technologies, or concerns about safety.

Υπάρχει επίσης μια 5η γενιά πυρηνικών σταθμών σε συζητήσεις. Αυτά τα σχέδια είναι θεωρητικά δυνατόν, αλλά δεν έχουν ερευνηθεί ενεργά. Αυτό οφείλεται συνήθως σε ζητήματα οικονομικής βιωσιμότητας, ελλιπείς τεχνολογίες ή ανησυχίες για την ασφάλεια.

4η Γενιά Πυρηνικών Σταθμών

What makes a nuclear power plant part of the 4^th generation is hotly debated among experts in the industry.

Το τι καθιστά έναν πυρηνικό σταθμό μέρος της 4ης γενιάς αποτελεί έντονο αντικείμενο συζήτησης μεταξύ των ειδικών του κλάδου.

In this article, we will mostly discuss plant design radically departing from the 3^rd generation designs.

Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε κυρίως σχεδιασμούς σταθμών που απομακρύνονται ριζικά από τα σχέδια της 3ης γενιάς.

And we will try to keep the explanation as simple as possible, glossing over some details when needed.

Και θα προσπαθήσουμε να κρατήσουμε την εξήγηση όσο πιο απλή γίνεται, παραλείποντας κάποιες λεπτομέρειες όταν χρειάζεται.

Αντιδραστήρας Πολύ Υψηλής Θερμοκρασίας (VHTR)

This design is characterized by very high temperatures, in the range of 1,000°C. This is the only 4^th generation nuclear power plant already operating, with the commercial launch in 2023 of Huaneng Shandong Shidao Bay Nuclear Power Plant in eastern China.

Αυτός ο σχεδιασμός χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλές θερμοκρασίες, στην περιοχή των 1.000 °C. Αυτός είναι ο μοναδικός σταθμός 4ης γενιάς που λειτουργεί ήδη, με την εμπορική έναρξη το 2023 του Σταθμού Πυρηνικής Ενέργειας Huaneng Shandong Shidao Bay στην ανατολική Κίνα.

The design often relies on a “pebble bed”, where ceramic spheres small enough to be held in hand protect a core of uranium, with tens of thousands of these spheres in one reactor.

Ο σχεδιασμός συχνά βασίζεται σε «κρεβάτι πετρών», όπου κεραμικές σφαίρες μικρές ώστε να κρατιούνται στο χέρι προστατεύουν έναν πυρήνα ουρανίου, με δεκάδες χιλιάδες τέτοιες σφαίρες σε έναν αντιδραστήρα.

Πηγή: CGTN

X-Energy (XE )  αναπτύσσει επίσης παρόμοια τεχνολογία στις ΗΠΑ.

Επειδή η αντίδραση απαιτεί υψηλή θερμοκρασία και ψύχεται παθητικά, αυτός ο σχεδιασμός είναι εγγενώς ασφαλέστερος από τους σταθμούς 3ης γενιάς.

Το πλεονέκτημα του σχεδιασμού με πετρές είναι η δυνατότητα αντικατάστασης χωρίς διακοπή της παραγωγής του αντιδραστήρα, ενώ η κεραμική αποτρέπει επίσης οποιονδήποτε κίνδυνο διαρροής ραδιενεργού υλικού.

Αντιδραστήρας Λιωμένου Αλατιού (MSR)

In these reactors, the coolant is a molten salt mixture instead of water or gas. In some cases, the fuel is also contained in the molten salt.

Σε αυτούς τους αντιδραστήρες, το ψυκτικό είναι ένα μίγμα λιωμένου αλατιού αντί για νερό ή αέριο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το καύσιμο επίσης περιέχεται στο λιωμένο αλάτι.

Molten salt reactors tend to have higher output efficiency, burn fuel more efficiently, and create less nuclear waste. Because they are hotter, they are sometimes gathered together with VHTR into the “thermal reactor” category.

Οι αντιδραστήρες λιωμένου αλατιού τείνουν να έχουν υψηλότερη απόδοση εξόδου, καίουν το καύσιμο πιο αποδοτικά και δημιουργούν λιγότερα πυρηνικά απόβλητα. Επειδή είναι πιο θερμοί, μερικές φορές ομαδοποιούνται μαζί με τους VHTR στην κατηγορία «θερμικών αντιδραστήρων».

However, a problem with molten salts is that they are corrosive, a problem compounded by the potential weakening of structure by radioactivity. This implies a need for extremely cautious maintenance and checks of the system’s piping, pumps, etc.

Ωστόσο, ένα πρόβλημα με τα λιωμένα άλατα είναι ότι είναι διαβρωτικά, πρόβλημα που επιδεινώνεται από την πιθανή αποδυνάμωση της δομής λόγω της ραδιενέργειας. Αυτό συνεπάγεται την ανάγκη για εξαιρετικά προσεκτική συντήρηση και ελέγχους των σωλήνων, αντλιών κ.λπ. του συστήματος.

Θόριο

Since the 1950s, almost all reactors have used uranium as fuel. This leads people to assume that it is the only solution.

Από τη δεκαετία του 1950, σχεδόν όλοι οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούν ουράνιο ως καύσιμο. Αυτό οδηγεί τους ανθρώπους να υποθέτουν ότι είναι η μοναδική λύση.

Αλλά αυτό ήταν στην πραγματικότητα μια κυρίως πολιτική επιλογή, καθώς τα εργοστάσια ουρανίου δημιουργούν πλουτώνιο. Θεωρούνταν θετικό εκείνη την εποχή, καθώς βοήθησε τις πυρηνικές δυνάμεις να δημιουργήσουν το υλικό για πυρηνικές βόμβες.

Μια εναλλακτική με πόρο τριπλάσιο από το ουράνιο είναι το στοιχείο θόριο. Τα παραπροϊόντα ενός αντιδραστήρα θορίου είναι επίσης πολύ απίθανο να μετατραπούν σε υλικό για ατομικά όπλα.

Πηγή: ACS

Ένα ακόμη βασικό πλεονέκτημα του θορίου είναι η δυνατότητα παραγωγής έως και 100 × λιγότερων αποβλήτων, τουλάχιστον όταν χρησιμοποιείται σχεδίαση υγρού φθοριούχου θορίου (αντιδραστήρας λιωμένου αλατιού θορίου).

Εδώ, η Κίνα επίσης πρωτοπορεί με αντιδραστήρα θορίου που μπορεί να λειτουργήσει χωρίς νερό, καθιστώντας τον κατάλληλο για ερημικές περιοχές. Και με πλοία κοντέινερ που θα τροφοδοτούνται από αντιδραστήρα θορίου, όπως αποκαλύφθηκε από την China State Shipbuilding Corporation (CSSC).

Γρήγοροι / Αναγωγείς / Καταναλωτές Αντιδραστήρες

Fast reactors rely on “fast neutrons” which are not slowed down by moderators like in classical nuclear reactors. This allows to design the reactor so it can use the fast neutrons to consume elements part of the actinides family (which include uranium and plutonium).

Οι γρήγοροι αντιδραστήρες βασίζονται σε «γρήγορους νετρόνια» που δεν επιβραδύνονται από μετριαστές όπως στους κλασικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες. Αυτό επιτρέπει τον σχεδιασμό του αντιδραστήρα ώστε να χρησιμοποιεί τους γρήγορους νετρόνια για την κατανάλωση στοιχείων της οικογένειας των ακτινιδίων (που περιλαμβάνουν ουράνιο και πλουτώνιο).

Πηγή: Sciences Notes

Επειδή το κλασικό καύσιμο αντιδραστήρα μετατρέπεται σε ένα σύνθετο μίγμα μακροχρόνιων ακτινιδίων, αυτή η κατηγορία στοιχείων αποτελεί το κύριο πρόβλημα στα πυρηνικά απόβλητα.

Οι καταναλωτές αντιδραστήρες μετατρέπουν τα περισσότερα από τα προβληματικά ακτινίδια στα καυσαέρια πυρηνικού καυσίμου, καθιστώντας τα επεξεργασμένα απόβλητα λιγότερο ενεργά, 90‑98 % λιγότερο ογκομετρικά, και προβληματικά μόνο για δεκαετίες ή αιώνες αντί για χιλιετίες.

Αυτή η κατηγορία αντιδραστήρων συνήθως ταξινομείται ανάλογα με το σύστημα ψύξης, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιεί αέριο, νάτριο, ή μόλυβδο.

Παρόλο που ταξινομείται ως 4η γενιά, δεν είναι πραγματικά μια νέα ή αδοκίμαστη τεχνολογία. Σημαντικό παράδειγμα είναι η γαλλική Phénix και η Superphénix που κατέστρεψαν πυρηνικά απόβλητα κατά τη διάρκεια της δεκαετίας 1970‑1990, πριν κλείσουν τελικά λόγω κόστους λειτουργίας και πολιτικής πίεσης από το Πράσινο Κόμμα.

Σύγχρονες εκδόσεις γρήγορων αναγωγέων αντιδραστήρων περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, το σχεδιασμένο αλλά μη κατασκευασμένο PRISM από τη GE‑Hitachi.

Μικροί Μονάδες Αντιδραστήρων (SMRs) & Μικροαντιδραστήρες

Most nuclear reactors are conceived as the typical large power plants we think of as nuclear plants.

Οι περισσότεροι πυρηνικοί αντιδραστήρες σχεδιάζονται ως τα τυπικά μεγάλα εργοστάσια που θεωρούμε πυρηνικούς σταθμούς.

A new type of design is looking to downsize nuclear plants to a size that could be carried by a truck (SMR) or even in a standard container (microreactors).

Πηγή: Nuscale

Γενικά, τα SMRs αναμένεται να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία του δικτύου ή μεγάλων βιομηχανικών διεργασιών, ενώ οι μικροαντιδραστήρες πιθανότατα θα χρησιμοποιηθούν για απομακρυσμένες περιοχές, στρατιωτικές εγκαταστάσεις, και διαστημική εξερεύνηση.

Το μικρότερο μέγεθος και ο τυποποιημένος σχεδιασμός θα πρέπει επίσης να διευκολύνουν την υιοθέτηση των SMRs από μικρότερες χώρες.

Ένα ακόμη πλεονέκτημα των SMRs είναι ότι μπορούν να παραχθούν σειριακά, όπως φορτηγά ή πλοία, αντί για το μοναδικό προσαρμοσμένο σχέδιο που συνήθως προτιμά η βιομηχανία. Θεωρητικά, αυτό θα έπρεπε να προσφέρει οικονομίες κλίμακας και μείωση κόστους.

Στην πράξη, τα κόστη μπορεί να είναι υψηλότερα από τα αναμενόμενα, τουλάχιστον για τα πρωτότυπα. Αυτό οδήγησε σε μια μικρή πτώση του ενθουσιασμού για τα SMRs μετά από μια πιθανή υπερβολική προώθηση.

Παρόλα αυτά, τα SMRs πιθανότατα θα επεκταθούν γρήγορα, με παραδείγματος χάρη έργα που προχωρούν στη Φινλανδία, τη Νορβηγία, την Πολωνία, τις ΗΠΑ, τον Καναδά, και την Αργεντινή.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την κατάσταση της τεχνολογίας SMR στο άρθρο μας «Ενημέρωση για τα SMRs (Μικρές Μονάδες Αντιδραστήρων) – Ακόμη το Μέλλον της Πυρηνικής Ενέργειας»

Πλωτή Πυρηνική Σταθμός

While maybe not technically 4th generation, floating power stations are a new concept that provides a radical departure from the usual nuclear power plant concept.

Αν και ίσως δεν είναι τεχνικά 4ης γενιάς, οι πλωτοί σταθμοί ενέργειας είναι μια νέα έννοια που προσφέρει μια ριζική απόσπαση από το συνηθισμένο concept των πυρηνικών σταθμών.

Κυρίως προωθείται από τη ρωσική Rosatom, αυτή η έννοια διαφέρει από τα πυρηνικά πλοία, όπως, για παράδειγμα, ορισμένα αεροπλανοφόρα.

Εδώ, ολόκληρος ο σκοπός του πλοίου είναι να λειτουργεί ως σταθμός ενέργειας, αν και κινητός και πλωτός. Λόγω περιορισμών μεγέθους, αυτό θα μπορούσε επίσης να περιγραφεί ως SMR, αν και πολύ μεγάλο.

Πηγή: Power Technology

Η εφαρμογή αυτών των εννοιών ήταν στην ρωσική Αρκτική, τροφοδοτώντας πόλεις στην ακτή, κυρίως εστιασμένες στην εξόρυξη και την εξόρυξη πετρελαίου & αερίου. Σε αυτό το περιβάλλον, η «απόβλητη θερμότητα» του σταθμού δεν σπαταλιέται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κεντρική θέρμανση.

Μια ευρύτερη εφαρμογή θα μπορούσε να είναι η παροχή πυρηνικής ενέργειας σε αναπτυσσόμενες χώρες χωρίς εμπειρία στη λειτουργία πυρηνικής τεχνολογίας. Ο σταθμός μπορεί να λειτουργεί από τον κατασκευαστή του, και η ενέργεια πωλείται στην ηπειρωτική χώρα απλώς «συνδέοντάς» τον με το δίκτυο.

Η έννοια θα μπορούσε επίσης να παρέχει ενέργεια σε νησιά και απομακρυσμένες περιοχές, καθώς και σε ένα γρήγορα κινητοποιημένο σύστημα αντιμετώπισης καταστροφών.

Για παράδειγμα, η Γουινέα ήδη εξετάζει συνεργασία με τη Ρωσία για ένα τέτοιο έργο.

Westinghouse και Prodigy διερευνούν επίσης την ιδέα, όπως και η KSOE & Kepco της Κορέας, ή η Δανική Seaborg που συνδυάζει την τεχνολογία λιωμένου αλατιού με θαλάσσιους σταθμούς ενέργειας.

Κόστη

One last criticism leveraged against nuclear power is cost.

Μία τελευταία κριτική που χρησιμοποιείται εναντίον της πυρηνικής ενέργειας είναι το κόστος.

Αυτό οφείλεται κυρίως στα πρόσφατα πυρηνικά έργα στις ΗΠΑ και την Ευρώπη που υπέστησαν τεράστιες υπερβάσεις κόστους. Για παράδειγμα, ο σταθμός Vogtle στη Γεωργία τέλειωσε με κόστος 37 δισεκατομμύρια δολάρια, εκ των οποίων 20 δισεκατομμύρια δολάρια είναι υπερβάσεις κόστους. Ή ο σταθμός Olkiluoto‑3 στην Φινλανδία, με κόστος 11 δισεκατομμύρια ευρώ, αντί για τα αρχικά αναμενόμενα 3 δισεκατομμύρια ευρώ.

Το γεγονός ότι ο Vogtle χρειάστηκε 14 χρόνια για να κατασκευαστεί και ότι ο Olkiluoto μπήκε σε λειτουργία 12 χρόνια μετά την αρχική εκτίμηση είναι κυρίως υπεύθυνο για την άνοδο του κόστους.

Αλλά αυτό δεν είναι μοιραίο. Στην ίδια περίοδο, η Bloomberg αποκάλυψε ότι η Κίνα κατασκεύασε 6 πυρηνικούς αντιδραστήρες μόνο για 17 δισεκατομμύρια δολάρια.

Η αύξηση του κόστους στη Δύση συνδέεται κυρίως με τρεις παράγοντες:

1. Αυξανόμενο ρυθμιστικό βάρος.
   1. Ενώ μέρος αυτού οφείλεται στην αυξανόμενη επιτήρηση για την ασφάλεια, κάποιοι το καταγγέλνουν ως γραφειοκρατικό κόλπο και πολιτικά κίνητρα που εμποδίζουν τη βιομηχανία.
2. Αυξανόμενο κόστος κεφαλαίου.
   1. Καθώς τα κόστη των πυρηνικών σταθμών είναι κυρίως προκαταβολικά από την κατασκευή, το χαμηλό κόστος κεφαλαίου μειώνει δραστικά την τελική τιμή. Συνήθως, τα κινεζικά πυρηνικά έργα έχουν πρόσβαση σε δάνεια χαμηλού επιτοκίου από το κράτος.
3. Πολύ λίγα έργα.
   1. Αν χτιστούν περισσότερα εργοστάσια διαδοχικά, οι κατασκευαστές μπορούν να τυποποιήσουν την παραγωγή και να παράγουν εξοπλισμό σε παρτίδες ή σειρές, αντί για μοναδικό προσαρμοσμένο σχέδιο κάθε φορά.
   2. Μια πιο σταθερή ροή έργων βοηθά επίσης στην εκπαίδευση και διατήρηση εξειδικευμένου προσωπικού.

Κάθε ένα από αυτά τα προβλήματα μπορεί να λυθεί.

Το υπερβολικό ρυθμιστικό βάρος μπορεί να μειωθεί, το κεφάλαιο να κινητοποιηθεί από την κυβέρνηση. Και περισσότερα έργα και μια σταθερή ενεργειακή πολιτική θα επαναχτίσουν την αλυσίδα εφοδιασμού.

Εταιρείες Πυρηνικής Ενέργειας

1. Cameco Corporation

Η πυρηνική ενέργεια εξαρτάται από την προμήθεια του ουρανίου. Το ουράνιο δεν είναι πολύ σπάνιος πόρος, αν και τα κοιτάσματα υψηλής συγκέντρωσης δεν βρίσκονται εύκολα.

Η αγορά κυριαρχείται από την Kazatomprom στο Καζακστάν και την Cameco στον Καναδά. Υπάρχουν και άλλοι παραγωγοί ουρανίου, αλλά αυτά τα 2 είναι μακράν τα μεγαλύτερα και εκείνα με χαμηλότερο κόστος παραγωγής. Ως αποτέλεσμα, η Cameco θα βρίσκεται στο κέντρο της προμήθειας των πρώτων υλών που απαιτούνται από τους υπάρχοντες και μελλοντικούς πυρηνικούς σταθμούς.

Πηγή: Cameco

Ωστόσο, η εξόρυξη της Cameco αποτελεί μόνο το ήμισυ της ιστορίας. Αυτό οφείλεται στο ότι, το 2022, η Cameco αποφάσισε να αποκτήσει την πλειοψηφική έλεγχο της Westinghouse, του κορυφαίου κατασκευαστή πυρηνικών σταθμών στις ΗΠΑ, μαζί με μια τεράστια επενδυτική εταιρεία, τη Brookfield.

Αυτό δίνει στην Cameco πρόσβαση στα σταθερά έσοδα της Westinghouse από την εξυπηρέτηση των υφιστάμενων σταθμών και τον έλεγχο ενός μεγάλου τμήματος της αλυσίδας εφοδιασμού της πυρηνικής βιομηχανίας. Λόγω αυστηρών κανονισμών, τέτοια εξαρτήματα και εξοπλισμός θα απαιτούνται για κάθε νέο σταθμό, είτε παραδοσιακό είτε SMR.

Μια καλή απόδειξη του καινοτομικού δυναμικού της Westinghouse είναι το πρόσφατα αποκαλυπτόμενο σχέδιο AP300 SMR, το οποίο πιθανότατα θα υλοποιηθεί στη Σλοβακία, τη Φινλανδία, και τη Σουηδία.

Έτσι, η Cameco είναι τόσο στοιχηματική στην τιμή του ουρανίου όσο και η Westinghouse διατηρεί ισχυρό έλεγχο στην αγορά κατασκευής πυρηνικών σταθμών που κυριαρχούσε. Πρέπει να σημειωθεί ότι η συνιδιοκτησία με τη Brookfield μπορεί επίσης να βοηθήσει, καθώς η εταιρεία διαθέτει μια τεράστια ενότητα παραγωγής ανανεώσιμης/χαμηλού άνθρακα ενέργειας με αξία 19 δισεκατομμύρια δολάρια Brookfield Renewable Partners (BEP.UN.TO ) (BEPC ) (BEP )  (BEP).

2. Mirion Technologies, Inc.

Πέρα από τους αντιδραστήρες και τις τεχνολογίες καυσίμου, η παραγωγή πυρηνικής ενέργειας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από πολλούς αισθητήρες, εξαρτήματα και άλλα «μικρά» εξαρτήματα που ωστόσο πρέπει να λειτουργούν άψογα.

Μία τέτοια κατηγορία είναι η ανίχνευση ακτινοβολίας, η κύρια δραστηριότητα της Mirion (ΗΠΑ). Η ρύθμιση της πυρηνικής ενέργειας απαιτεί πολύ αυστηρούς ελέγχους της έκθεσης σε ακτινοβολία του προσωπικού, του περιβάλλοντος και την έγκαιρη ανίχνευση τυχόν διαρροής ή μόλυνσης. Το ίδιο ισχύει για την ιατρική χρήση ραδιενεργών ενώσεων, όπως η θεραπεία του καρκίνου και η απεικόνιση.

Πηγή: Mirion

Η εταιρεία δραστηριοποιείται επίσης σε φυσικές μετρήσεις για επιστημονικές αναλύσεις και έρευνα, καθώς και σε συσκευές αποσυμπλήρωσης & αποκατάστασης για τη βιομηχανία άμυνας, την κυβερνοασφάλεια και τις υπηρεσίες εκπαίδευσης. Η εταιρεία έκανε IPO το 2020.

Τα έσοδα της Mirion έχουν αυξηθεί σταθερά, ισόποσα από το ιατρικό τμήμα και τους βιομηχανικούς πελάτες.

Η Mirion αποτελεί ένα λιγότερο «λαμπερό» τμήμα της αλυσίδας εφοδιασμού της πυρηνικής βιομηχανίας, παρακολουθώντας και μετρώντας την ακτινοβολία αντί να δημιουργεί νέα σχέδια αντιδραστήρων, καύσιμα υψηλής πυκνότητας ή στρατιωτικές εφαρμογές. Αυτό δεν την καθιστά λιγότερο ενδιαφέρουσα από οικονομική άποψη.

Έτσι, η Mirion είναι περισσότερο ένα είδος μετοχής «σφυριού και τσάπης» που θα ωφεληθεί από το ανανεωμένο ενδιαφέρον και τις επενδύσεις στην πυρηνική ενέργεια. Θα επωφεληθεί επίσης από τη συνεχιζόμενη υψηλή δημόσια σκεπτικιστική στάση απέναντι στην πυρηνική ενέργεια, ενισχύοντας τις απαιτήσεις για πανταχού παρούσες, αποδοτικές και αξιόπιστες αισθητήρες και παρακολούθηση ακτινοβολίας που παρέχονται από δοκιμασμένους προμηθευτές.