Ενημέρωση για SMRs (Μικρούς Μονάδες Αντιδραστήρων) – Παραμένει το Μέλλον της Πυρηνικής Ενέργειας

Πυρηνικά Όνειρα και Φόβοι

Nuclear energy is a controversial topic.

Πρώτον, για λογικούς λόγους, λόγω του ζητήματος ασφαλείας, με την καταστροφή του Τσερνόμπιλ ή της Φουκουσίμα να αποτελεί υπενθύμιση του τι μπορεί να συμβεί όταν αποτύχει.

Δεύτερον, για τη λιγότερο λογική σύνδεση με τα πυρηνικά όπλα, καθώς και τον φόβο από οποιαδήποτε ακτινοβολία, που συχνά τροφοδοτείται από τη δημοφιλή ποπ κουλτούρα και την επιστημονική φαντασία.

Έχει επίσης θεωρηθεί ανταγωνιστής των «αληθινών» ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως ο άνεμος και η ηλιακή, και ως φτωχή εναλλακτική προς αυτές.

Παρόλα αυτά, είναι μια πολύ ισχυρή πηγή ενέργειας· στην πραγματικότητα, είναι η πιο πυκνή διαθέσιμη στην ανθρώπινη πολιτισμό, με ένα μικρό πελέτο ουρανίου να μπορεί να αντικαταστήσει εκατοντάδες λίτρα πετρελαίου, ένα τόνο άνθρακα ή 17.000 κυβικά πόδια φυσικού αερίου.

Πηγή: Energy.gov

Είναι επίσης μια πολύ χαμηλού άνθρακα πηγή ενέργειας, κάνοντας ορισμένους ακτιβιστές του κλίματος να επανεξετάσουν την άποψή τους για την πυρηνική. Αυτό είναι ιδιαίτερα αληθές καθώς η πυρηνική μπορεί να παρέχει σταθερή ισχύ ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες ή την ώρα της ημέρας, κάτι που οι ανανεώσιμες μπορούν να κάνουν μόνο με τεράστιες πάρκες μπαταριών.

Η Νέα Πυρηνική

Recently, a new breed of nuclear advocates and engineers has emerged, one ready to criticize the path taken by the industry so far. Their complaints about nuclear power as it stands today are two-fold: size and fuel.

Το Μικρό Είναι Όμορφο;

Nuclear power plants tend to be massive projects. Output is in the gigawatts, investments required in the tens of billions, and construction time in years if not decades. This causes a few problems:

• Δυσκολία στην εξεύρεση χρημάτων εκτός κυβερνητικής χρηματοδότησης, λόγω του τεράστιου χρονικού διαστήματος μεταξύ της έναρξης του έργου και της ημερομηνίας πρώτης παραγωγής ενέργειας.
• Δεν ταιριάζει καλά με μικρές χώρες ή απομακρυσμένες περιοχές, και απαιτεί σε κάποιο βαθμό ολόκληρο το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας να προσαρμοστεί στο πυρηνικό εργοστάσιο.
• Όταν κάτι πάει στραβά, αντί για ένα τοπικό περιστατικό, μπορεί να γίνει μια καταστροφή σε ολόκληρη ήπειρο.
• Κάθε τεράστιο έργο είναι ένα προσαρμοσμένο πειραματικό σχέδιο, εμποδίζοντας τη βιομηχανία από την ανάπτυξη οποιασδήποτε μορφής τυποποίησης στη διαδικασία παραγωγής.

Αυτό το τελευταίο σημείο ξεχωρίζει ιδιαίτερα μετά την αποτυχία των μεγάλων κεντρικών εργοστασίων τις τελευταίες δεκαετίες, που είχε ως αποτέλεσμα την ουσιαστική παγίωση της βιομηχανίας. Ακόμη προκάλεσε την ολική (και πιθανώς μόνιμη) καταστροφή της σε χώρες όπως η Γερμανία.

Όσο μεγαλύτερο είναι ένα εργοστάσιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραγωγή ενέργειας σε ένα μόνο σημείο. Αυτό καθιστά την ψύξη του αντιδραστήρα εξαιρετικά δύσκολη και εξαιρετικά επικίνδυνη αν κάτι πάει στραβά.

Έτσι η προσοχή στρέφεται τώρα σε μικρούς αντιδραστήρες που ονομάζονται SMR (Μικροί Μονάδες Αντιδραστήρων). Θα παράγονται σε σειρά, όπως πλοία ή μηχανήματα, και θα μεταφέρονται με φορτηγά στον χώρο του εργοστασίου. Το μοντέλο προέρχεται από το γεγονός ότι ένα πυρηνικό εργοστάσιο βασισμένο σε SMR θα ενσωματώνει 4-20 «μονάδες» παραγωγής ενέργειας, κάθε μία πανομοιότυπη.

Υπάρχει ακόμη μια τάση ανάπτυξης μικροαντιδραστήρων για εξειδικευμένες εφαρμογές όπως βιομηχανική θέρμανση, στρατιωτικές βάσεις, απομακρυσμένες κοινότητες ή ακόμη βάσεις στη Σελήνη.

Πηγή: IAEA

Τα Λάθος Σχέδια & Καύσιμα;

Σχέδια

Another discussion is the design of the plants themselves. Some specialists argue that the water-cooled designs are inherently less safe, as they require a constant stream of water, dependent on a complex system of pumps and piping, exactly what failed in the Fukushima incident.

Different cooling designs are being developed, with a target on passive safety, ensuring that a reactor cools down without any exterior intervention if something goes wrong.

Επιλογή Καυσίμου

Others criticize the focus on uranium as a fuel. For fundamental physics reasons, this fuel was preferred to alternatives because the energy produced with uranium creates plutonium. And plutonium is a key component of nuclear weapons.

Στη δεκαετία 1950-1980, όταν γεννήθηκε η πλειονότητα της πυρηνικής βιομηχανίας, αυτό θεωρούνταν ποιότητα. Αυτό ήταν μετά τον Ψυχρό Πόλεμο, και η ανάγκη για υλικά πυρηνικών όπλων θεωρούνταν από πολλά κράτη ως απαραίτητη για τη δική τους ασφάλεια. Σήμερα, αυτό είναι πολύ λιγότερο αποδεκτό από τη δημόσια γνώμη, ειδικά με την απειλή της πυρηνικής διασποράς και της τρομοκρατίας.

Επιπλέον, το ουράνιο είναι θεμελιωδώς πιο επικίνδυνο καύσιμο, με μεγαλύτερο κίνδυνο ανεξέλεγκτων αλυσιδωτών αντιδράσεων. Έτσι πολλοί ενθουσιώδεις της πυρηνικής και νεοσύστατες εταιρείες προωθούν τώρα την εξερεύνηση αντιδραστήρων θορίου ως εναλλακτική.

Ένα Σπασίμο στην Καινοτομία

Αν είχατε ρωτήσει κάποιον ειδικό πριν 1-2 χρόνια, οι περισσότεροι θα έλεγαν ότι θεωρούν τα SMRs το μέλλον της πυρηνικής βιομηχανίας.

“Με τα SMRs, ανοίξαμε ένα ολόκληρο φάσμα πελατών.”

Διευθύνων Σύμβουλος Rolls Royce

Αλλά με την πρόσφατη ακύρωση του Carbon Free Power Project της Nuscale, αυτό έθεσε το ερώτημα αν τα SMRs μπορούν να είναι ανταγωνιστικά σε κόστος με τις ανανεώσιμες και την συμβατική πυρηνική. Ή η πυρηνική συνολικά, λαμβάνοντας υπόψη τις δισεκατομμύρια δολάρια υπερβάσεων κόστους των πιο πρόσφατα ανοιγμένων «παραδοσιακών» πυρηνικών εργοστασίων στη Φινλανδία και ΗΠΑ.

Αυτή η αύξηση του κόστους θα μπορούσε να είναι ανησυχητική αν δεν ήταν μια παρόμοια κατάσταση για ολόκληρη τη βιομηχανία ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των ανανεώσιμων.

Αυτό το διερευνήσαμε πιο λεπτομερώς στο άρθρο μας “The 2023 Renewable Energy Crash”. Συνοπτικά, οι κατασκευαστές ανεμογεννητριών και ηλιακών πάνελ, καθώς και οι κατασκευαστές πυρηνικών εργοστασίων, υπέστησαν από έναν συνδυασμό προβλημάτων:

• Αύξηση του κόστους εμπορευμάτων όπως μέταλλο, σκυρόδεμα και ενέργεια, όλα απαραίτητα για βιομηχανικά έργα.
• Γενικός πληθωρισμός, που αυξάνει το κόστος εξειδικευμένου εργατικού δυναμικού.
• Διακοπές στην εφοδιαστική αλυσίδα, λόγω της πανδημίας, προβλημάτων στις διεθνείς εμπορικές διαδρομές, και του εμπορικού πολέμου και των κυρώσεων της Δύσης εναντίον της Ρωσίας & Κίνας.
• Αύξηση των επιτοκίων, που αυξάνει σημαντικά το κόστος των κεφαλαιοβόρων έργων όπως η παραγωγή ενέργειας.

Όλα αυτά τα φαινόμενα βλάπτουν την ικανότητα των παραγωγών ενέργειας, ΟΛΩΝ των παραγωγών ενέργειας, να παρέχουν εργοστάσια σε κόστος τόσο φθηνό όσο είχε προγραμματιστεί. Εκτός αν σχεδιάζουμε να μην χρησιμοποιούμε ενέργεια από τώρα και στο εξής, αυτό είναι κάτι που θα χρειαστεί να επαναπροσαρμοστεί.

Τα ορυκτά καύσιμα, οι ανανεώσιμες ή η πυρηνική, όλα θα κοστίζουν περισσότερο σε ένα περιβάλλον υψηλού πληθωρισμού και υψηλών επιτοκίων. Έτσι η αντίδραση των αγορών στο “επιλέγουν” τις ανανεώσιμες και τα SMR λόγω της αύξησης του κόστους σε αυτό το πλαίσιο δεν είναι πραγματικά λογική.

Μόλις Ξεκινάμε

Οι ανησυχίες για την ακύρωση πιλοτικών εργοστασίων πιθανότατα χάνουν το νόημα. Το Carbon Free Power Project ήταν, κατά ορισμό, ένα πιλοτικό έργο.

Οι μείωση κόστους των SMRs σε σύγκριση με άλλα πυρηνικά έργα αναμένεται να προέρχονται από 2 πηγές:

1. Αποσβέσεις των εξόδων Έρευνας & Ανάπτυξης (R&D) σε δεκάδες και εκατοντάδες πανομοιότυπα εργοστάσια.
2. Σταθερή ροή εργασίας της γραμμής συναρμολόγησης, επιτρέποντας βελτιστοποίηση και οικονομίες κλίμακας.

Έτσι είναι πιθανό ότι κάθε SMR θα είναι κάπως ακριβό για τα πρώτα 5 ή ακόμη και 10 εργοστάσια του. Μόνο όταν φτάσει σε πλήρη ταχύτητα τα οικονομικά οφέλη του σχεδίου θα εμφανιστούν. Είναι όπως ένα πρωτότυπο αυτοκίνητο που κοστίζει περισσότερο ανά μονάδα από ένα καλά εδραιωμένο και μαζικά παραγόμενο μοντέλο.

Αυτό είναι επίσης ένα γνωστό φαινόμενο στις καινοτόμες βιομηχανίες, που ονομάζεται “Κοιλάδες του Θανάτου”. Μεταξύ κάθε σταδίου, υπάρχει μια κορυφή ενθουσιασμού, ακολουθούμενη από μια κορυφή απαισιοδοξίας. Οι επενδυτές με μακροπρόθεσμη προοπτική και η δημόσια επένδυση μεταφέρουν τις καινοτόμες βιομηχανίες μέσα από αυτές τις αρνητικές περιόδους και ενισχύουν τη μακροπρόθεσμη πρόοδο.

Πηγή: ThirdDerivative.org

Και ακόμη και αν το συγκεκριμένο σχέδιο της Nuscale αποδειχθεί πολύ ακριβό, αυτό λέει κάτι για το λιωμένο αλάτι, το θόριο, τα καύσιμα HALEU ή τα πυρηνικά πλωτά (δείτε παρακάτω).

Γενικά, φαίνεται ότι η βιομηχανία έχει αρχίσει ξανά να καινοτομεί, πιθανότατα ωθημένη από την ενεργειακή κρίση που προκλήθηκε από τον πόλεμο στην Ουκρανία. Με τις εντάσεις στη Μέση Ανατολή, μια επανάληψη της ενεργειακής κρίσης της δεκαετίας του 1970 δεν είναι απίθανη και θα επαναλάβει το αντίκτυπό της στην πυρηνική βιομηχανία, κάνοντας χώρες όπως η Γαλλία να παράγουν το 70% του ηλεκτρισμού τους με πυρηνική ενέργεια.

Μια Επιλογή Καινοτόμων SMR

Αυτό το άρθρο εξετάζει μερικά από τα καινοτόμα σχέδια SMR,μια πλήρης λίστα μπορεί να βρεθεί στην ιστοσελίδα του Παγκόσμιου Συστήματος Πυρηνικής Ενέργειας.

NuScale Power Corporation (SMR)

(SMR )

NuScale is a leader in a new type of nuclear reactor design called Small Modular Reactors (SMRs).

Το κύριο σχέδιο της NuScale μπορεί να μεταφερθεί με φορτηγά και θα παράγει 77 MWe ανά μονάδα, με έως 12 μονάδες ανά ολοκληρωμένο εργοστάσιο για σχεδόν 1 GW ονομαστικής ισχύος.

Πηγή: Nuscale

Αυτό το σχέδιο είναι αρκετά μικρό ώστε να υλοποιηθεί στον χώρο ενός κλειστού εργοστασίου άνθρακα, επιτρέποντας την επαναχρησιμοποίηση όλης της ασφαλείας και της υποδομής δικτύου που έχει ήδη κατασκευαστεί. Η NuScale ήταν επίσης το πρώτο SMR που πιστοποιήθηκε από την Αμερικανική Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης (NRC).

Η εταιρεία έχει ήδη εξασφαλίσει συμβάσεις στη Ρουμανία. Επίσης εξετάζει 15+ άλλους πιθανούς πελάτες που έχουν δεσμευτεί να εγκαταστήσουν SMRs και 120+ πιθανούς πελάτες. Επιπλέον, βιομηχανικοί πελάτες όπως χυτοί χάλυβα επιδιώκουν την απανθρακοποίηση των λειτουργιών τους και την εξασφάλιση φθηνών, αξιόπιστων πηγών ενέργειας.

Ωστόσο, βρίσκεται στο επίκεντρο ερωτήσεων σχετικά με τη οικονομική βιωσιμότητα των SMRs, μετά την ακύρωση του Carbon Free Power Project με την Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS) λόγω αυξήσεων κόστους. Η τιμή της μετοχής της εταιρείας έχει μειωθεί σημαντικά μετά τα νέα, αν και έχει ανακάμψει κάπως από τότε.

General Electric (GE) / Hitachi (HTHIY)

(GE )

GE, in collaboration with Hitachi, is developing the BWRX-300 small modular reactor. It capitalizes on the two companies’ experience in nuclear energy to create this 300 MW reactor.

Πηγή: GE

Η GE έχει επιλεγεί για πιλοτικά έργα SMR στον Καναδά από την Ontario Power Generation και από την SaskPower στη Σασκατσούαν.

Στις ΗΠΑ, έχει συμφωνία με την Tennessee Valley Authority και βρίσκεται σε συζήτηση με αρκετές άλλες εταιρείες κοινής ωφέλειας.

Παγκοσμίως, έχει επιλεγεί για ένα στόλο 79 SMRs στην Πολωνία, που θα αναπτυχθούν από την εταιρεία Orlen μέχρι το 2038. Έχει επίσης επιλεγεί στην Εσθονία, τη Δημοκρατία της Τσεχίας και τη Σουηδία, και βρίσκεται σε συζήτηση στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε όλο τον κόσμο για περαιτέρω πωλήσεις.

Η επιτυχία της GE/Hitachi στην προώθηση του BWRX-300 είναι εντυπωσιακή και μπορεί να είναι η καλύτερη διεθνής επιτυχία στη βιομηχανία SMR. Είναι πιθανό ότι η δημοτικότητα του σχεδίου δεν βασίζεται μόνο στην τεχνολογία, αλλά στη φήμη των μητρικών εταιρειών, το δίκτυο επιρροής τους, καθώς και στην βεβαιότητα της διαθέσιμης χρηματοδότησης, σε σύγκριση με τις μικρές νεοσύστατες.

Rolls-Royce Holdings plc (RYCEY)

Rolls-Royce is not only a manufacturer of luxury cars, but also a leader in aeronautics (notably jet engines) and advanced engineering technology.

Η εταιρεία επιδιώκει να γίνει η βρετανική ηγέτης στην τεχνολογία SMR. Το σχέδιό της παρέχει 470 MW ανά μονάδα.

Πηγή: Rolls Royce

Rolls Royce συζητά την ανάπτυξη των SMR της στην Ολλανδία. Επίσης βρίσκεται σε συζητήσεις στη Σουηδία και τη Φινλανδία, καθώς και στης Τσεχικής Δημοκρατίας (συμπεριλαμβανομένης της κατασκευάστριας αυτοκινήτων Skoda), και στην Πολωνία.

Η Rolls-Royce φαίνεται κυρίως προσανατολισμένη στις ευρωπαϊκές αγορές και βιομηχανικές εφαρμογές, πιθανώς μια έξυπνη επιλογή δεδομένης της τρέχουσας ενεργειακής κρίσης που βιώνει η ήπειρος. Μια κρίση που μπορεί να επιδεινωθεί με το ενδεχόμενο κλεισίματος του Καναλιού της Σουέζ για εισαγωγές ενέργειας, κάτι που συζητήσαμε στο άρθρο μας “Fossil Fuel Supplies Troubles – Looming Shipping And Energy Crisis”.

Westinghouse: Cameco (CCJ) and Brookfield Renewable Partners L.P. (BEP)

(BEP )

Westinghouse Nuclear has been a pioneer in US nuclear energy since the beginning of the industry. It has recently been acquired jointly by uranium miner Cameco (49%) and the massive low-carbon utility BEP (51%), part of the even larger Brookfield investing corporation (BN), with $850B under management.

Το σχέδιο AP300 SMR της Westinghouse είναι μια μειωμένη έκδοση των συμβατικών αντιδραστήρων AP1000. Προς το παρόν, 4 AP1000 λειτουργούν στην Κίνα, με 6 ακόμη σε κατασκευή στην Κίνα και 2 στη Γεωργία, ΗΠΑ (το έργο Vogtle της Γεωργίας έχει επίσης γίνει διάσημο για καθυστερήσεις και υπερβάσεις κόστους), καθώς και ένα έργο για 3-6 αντιδραστήρες στην Πολωνία και 6 στην Ινδία.

Με ισχύ 990 MW, αυτό το σχέδιο SMR βρίσκεται στη μέση μεταξύ των συμβατικών και των «μικρών» αντιδραστήρων.

Πηγή: Westinghouse

Καθώς δεν είναι άμεσα εισηγμένο, για να αποκτήσουν μέρος της Westinghouse οι επενδυτές θα πρέπει να αποφασίσουν αν ενδιαφέρονται περισσότερο για την έκθεση στην δραστηριότητα ανανεώσιμης ενέργειας της BEP ή στην εξόρυξη ουρανίου της Cameco.

Παρόλα αυτά, η Westinghouse είναι γίγαντας στην πυρηνική ενέργεια, με μακρά ιστορία καθορισμού των προτύπων της βιομηχανίας, ιδιαίτερα το σχέδιο του υπερπίεστου νερού που κυριάρχησε στην πυρηνική βιομηχανία για δεκαετίες.

TerraPower

The privately-listed company is notoriously backed by Bill Gates. While larger corporations and Nuscale are mostly looking to improve the conventional design of nuclear power plants through a change of size and production method, TerraPower is looking to change it radically.

Its key innovation is a molten-salt reactor, which the company is leveraging in a partnership with GE-Hitachi to develop the Natrium reactor, a 345MWe reactor. The technology should be deployed at a retiring coal plant in Wyoming. It is also working on the Molten Chloride Fast Reactor (MCFR) design.

Molten salts act as both the fuel, containing the radioactive elements, and the coolant. This might make it inherently safer, as too high temperatures cause the salts to expand, reducing spontaneously the nuclear reaction, and leading to lower temperatures.

It would also allow for continuous refueling instead of having to shut down the reactor every 18-24 months. It could also accept uranium fuel at various degrees of enrichment, making it more flexible.

As the neutrons are not slowed down like in a conventional nuclear reactor, it should make the reaction a lot more efficient.

Πηγή: Terrapower

Even these radical innovations in a very conservative and cautious industry are not enough for TerraPower. It is developing its “long-term goal” of the Traveling Wave Reactor (TWR®) design, which could operate on non-enriched uranium for centuries, and be 30x more efficient than conventional designs.

The nuclear energy industry, cautious to not repeat the blunder of past reactor meltdowns, is currently extremely skeptical of any radical new designs. This might play both in favor and against TerraPower.

On one hand, their radical and innovative approach might create a unique and much safer design. On the other hand, they might face an uphill battle to convince worried nuclear regulatory authorities to even accept the experimental launch of their nuclear reactors.

Terrestrial Energy

Another molten salt company is Terrestrial Energy, with its Integral Molten Salt Reactor.

The company claims to solve a key issue of molten salt reactor designs that is related to the lifespan of the graphite moderator. By making the reactor core a fully integrated unit, it makes it easily replaceable, with a 7-year lifespan.

This design also benefits from the same advantages as other molten salt reactors, like better safety and higher efficiency thanks to higher temperatures.

Moltex Energy

Moltex is a UK-based company developing a nuclear waste burning reactor, a type of reactor also known as Stable Salt Reactor – Wasteburner (SSR-W) in Point Lepreau in Canada.

The design can change its energy output quickly, making it a perfect match to complement intermittent renewables.

“This advanced nuclear technology has the flexibility of gas-fired power stations, but it generates electricity at a lower cost and without carbon emissions,” MoltexFLEX

The reactor has no moving parts and cools passively, requiring a lot less supervision than a conventional reactor.

Because Moltex relies on nuclear waste, it never could fully replace the standard or SMR designs. However it can fit a unique niche in managing to produce cheap energy while also reducing nuclear wastes and providing a very reactive and flexible source of low-carbon energy on demand.

Rosatom

The Russian nuclear state company has been a leader in the industry for decades. It was one of the first ones to develop something similar to a small reactor. Currently, it does not seem to be really focused on SMR development, except for seaborne nuclear power.

The already deployed idea is to install on a  ship a smaller nuclear power plant similar to the one powering nuclear submarines or aircraft carriers. This floating power plant can then be deployed to areas that need it, in the case of Russia mostly cities and industrial sites on the Arctic Ocean.

This design can also be produced in series at dedicated shipyards already experienced in building nuclear-powered warships.

Πηγή: Power Technology.com

Με 80% του παγκόσμιου πληθυσμού να ζει σε παράκτιες περιοχές, αυτό το σχέδιο θα μπορούσε να γίνει δημοφιλές. Προς το παρόν, το επιχειρηματικό μοντέλο που προβλέπεται είναι η Rosatom να κατέχει και να λειτουργεί την πλωτή μονάδα, και να πουλά το ηλεκτρικό ρεύμα, ακόμη και σε ξένες χώρες.

Προσφέρει επίσης ένα επίπεδο ευελιξίας, με τη δυνατότητα μετακίνησης του εργοστασίου σε περιοχές που έχουν πληγεί από καταστροφές όπως τυφώνας, ή σε απομακρυσμένες περιοχές με ελάχιστη ενεργειακή υποδομή.

Seaborg

Rosatom’s concept of a nuclear barge / floating power station is not unique to Russia, and considering the geopolitical situation, it is unlikely that the Russian design will be popular in Western countries and their allies for the foreseeable future.

This is where the Danish company Seaborg comes in. The company is developing a compact molten salt reactor that is also a floating power plant of up to 800 MW.

Πηγή: Seaborg

Το θαλάσσιο σχέδιο των αντιδραστήρων Seaborg το καθιστά κατάλληλο για παράκτιες χώρες, με συζητήσεις που έχουν ξεκινήσει με Ινδονησία και Νορβηγία.

Η Seaborg συνεργάζεται επίσης με τον παγκόσμιο ηγέτη στην ναυπηγική Samsung Heavy Industries για την ανάπτυξη πλωτών Πυρηνικών Ενεργειακών Σταθμών συνδυασμένων με εγκαταστάσεις υδρογόνου και αμμωνίας.

Έτσι η Seaborg θα μπορούσε να γίνει αναπόσπαστο μέρος μιας πυρηνικά‑οδηγούμενης οικονομίας Υδρογόνου και Αμμωνίας, όπως περιγράφεται στο άρθρο μας “The Other Hydrogen Fuel – Top 5 Green Ammonia Stocks”.

X-Energy

X-Energy’s innovation in nuclear power is to use a different type of fuel than the conventional enriched uranium, the TRISO-X fuel.

The TRISO-X fuel uses “High Assay Low Enriched Uranium” (HALEU), allowing for longer periods of operation, which should reduce costs. Its design also should incorporate into the fuel itself the containment system, increasing drastically its safety profile.

Its Xe-100 reactor is a High-Temperature Gas-cooled Reactors (HTGR), an 80 MWe design considered as part of the 4^th generation of nuclear power plants. Such reactors claim a 400m Safety Perimeter (versus 10 miles for conventional designs).

X-Energy designs might have technical advantages, but might also be vulnerable to geopolitical issues. HALEU fuel is mostly supplied to the US by Russia’s Rosatom, and this might be in jeopardy due to the war in Ukraine. Alternative supplies from the US’s Centrus or France’s Orano might take up to 5-10 years to develop, putting at risk the company’s supply of nuclear fuel.

The company announced in Οκτώβριος 2023 that it terminated its agreement with SPAC Ares Acquisition Corporation for X-Energy to become publicly listed.

China

For a long time an importer of nuclear technology from Russia and the West, China is quickly becoming a leading innovator in the industry.

The country is host to 55 active nuclear power plants, has 22 under construction and 70 others planned. In total, it announced in 2021 its ambition to build 150 new power plants. It also achieved the world’s first commercial production for a 4^th generation nuclear power plant in Δεκέμβριος 2023.

Besides conventional large power plants, Chinese firms are also developing an air-cooled thorium reactor that would be a great fit for arid areas without enough water for traditional pressurized water designs.

There is also the development of a thorium compact molten-salt design to power container ships without any carbon emissions or need for refueling. This could make a reality the dream of commercial nuclear ships first envisioned in the “atom for Peace” program in the 1960s, the US Savannah. Maybe symbolically, the US Savannah was announced for decommissioning in Ιανουάριος 2023

US Savannah – Πηγή: ANS

Copenhagen Atomics

The Danish company is looking to build a thorium-powered molten salt reactor fitting into standardized 40-feet containers.

The company claims the possibility of its reactor being commercially available for $100,000 or for lease while delivering 100 MW of thermal power, with a temperature of 560°C. The first demo product is expected in 2025.

Πηγή: Copenhagen Atomics

By 2028, the company also expects to have built its first waste burner.  It will be able to take radioactive wastes that would last 100,000 years and turn the wastes’ dangerous period into just 300 years while producing power.

With a focus on all the most advanced nuclear innovations at once (thorium, molten salts, waste burner, container-size reactor), Copenhagen Atomics is probably one of the most ambitious startups in the nuclear industry. So a lot of its future success or failure will likely depend on how quickly the regulatory framework can change to welcome radically new nuclear designs, more than just the technical achievements of the company.