Tilbake i 2009 oppdaget Simon Irish, en investeringssjef med base i New York, en måte han trodde kunne forandre verden. Irere så at land rundt om i verden trengte et stort antall rene energiprosjekter for å erstatte infrastrukturen deres med fossilt brensel, samt gi nok energi til å møte etterspørselen fra Kina, India og andre rasktvoksende land. Han innså at fornybare ressurser alene, som er avhengige av brisen og solens glød, ikke ville være nok. Og han visste også at kjernekraft, den eneste formen for ren energi som eksisterte som kunne fylle hullene, var for dyr til å konkurrere med olje og gass.
Men så, på en konferanse i 2011, møtte han en ingeniør med et innovativt design for en smeltet saltkjølt atomreaktor. Hvis det fungerer, trodde irer, ville det ikke bare løse aldringsproblemet med kjernekraft, men det ville gi en realistisk vei for å eliminere fossilt brensel.
Og så stilte han seg selv spørsmålet: "Er det mulig å utvikle reaktorer bedre enn de som var for 60 år siden?" Svaret var: "Absolutt."
Er det mulig å bygge en atomreaktor hjemme?
Irish var så overbevist om at denne nye reaktoren ville være en stor investering at han viet hele sin karriere til den. Nesten ti år senere ble Irish administrerende direktør i New York-baserte Terrestrial Energy. Et selskap som forventer å bygge en smeltet saltreaktor innen 2030.
Terrestrial er ikke alene om å gjøre dette. Flere titalls oppstart av atomvåpen dukker opp her og der, alle dedikert til å løse kjente kjernefysiske problemer - radioaktivt avfall, utslipp, spredning av våpen og høye kostnader.
Reaktorer som forbrenner atomavfall. Reaktorer designet for å ødelegge isotoper som kan brukes i våpen. Små reaktorer som billig kan bygges i fabrikker. Det er så mange ideer.
Salgsfremmende video:
Tidligere energiminister Ernest Monitz, rådgiver for Terrestrial, mener noe nytt skjer. "Jeg har aldri sett en slik innovasjon i dette segmentet," sier han. "Det er veldig interessant."
Andre reaktorer, for eksempel den terrestrisk designet saltkjølte reaktoren, blir automatisk avkjølt hvis de blir for varme. Vann renner gjennom konvensjonelle reaktorer, og beskytter dem mot overoppheting, men hvis noe stopper denne strømmen - for eksempel jordskjelvet og tsunamien i Fukushima - vil vannet forlate, slik at ingenting kan stoppe smelten.
I motsetning til vann, koker ikke salt, så selv om operatørene stenger av sikkerhetssystemene og forlater, vil saltet fortsette å avkjøle systemet, sier Irish. Saltet varmes opp og utvides, skyver uranatomene fra hverandre og bremser reaksjonen (jo lenger skadeatomene er, desto mindre sannsynlig er det at et forbipasserende nøytron vil skille dem, utløse den neste reaksjonskjeden).
"Det er som en kasserolle på ovnen som koker pasta," sier Irish. Uansett hvor varm komfyren din er, vil pastaen aldri bli varmere enn 100 grader celsius, med mindre vannet fordamper. Så lenge det er til stede, sirkulerer vann og sprer den varmen. Hvis du erstatter vannet med flytende salt, må du imidlertid varme opp hele opp til 1000 grader før kjølemediet begynner å fordampe.
Alt dette kan høres ut som fantasi, men det er virkelighet. Russland har produsert strøm fra en avansert reaktor som brenner radioaktivt avfall siden 2016. Kina har bygget en "rullestein" -reaktor som blokkerer radioaktive elementer inne i grafittkuler.
I 2015, for å spore oppstarter og offentlige prosjekter som prøver å generere lavkarbon-energi ved å bruke en sikker, billig, ren kjernefysisk prosess, begynte Think Way-tanken å kartlegge alle avanserte atomprosjekter over hele USA. Det var 48 punkter på kartet da, og nå er det 75, og de spredte seg som gresshopper.
"Når det gjelder antall prosjekter, antall personer som jobber med dem og mengden privat finansiering, er det ingenting å sammenligne med uten å gå tilbake til 1960-tallet," sier Ryan Fitzpatrick, som jobber med ren energi på Third Way.
Tilbake i dagene da Walt Disney ga ut filmen Our Friend The Atom, som fremmet atomkraft, da den futuristiske forestillingen om elektrisitet som var “for billig å måle” virket plausibel, planla elektriske ingeniører å bygge hundrevis av reaktorer over hele USA.
Hvorfor skjer alt dette akkurat nå? Når alt kommer til alt, har forskere jobbet med alternative typer reaktorer siden begynnelsen av den kalde krigen, men de har ikke blitt distribuert fullt ut. Historien til avanserte reaktorer er full av lik av mislykkede forsøk. Den saltkjølte reaktoren ble først vellykket lansert i 1954, men USA bestemte seg for å spesialisere seg i vannkjølte reaktorer og eliminere andre design.
Men noe grunnleggende har endret seg: Tidligere var det ingen grunn for et kjernefysisk selskap til å anmode milliarder av dollar for en ny design som en del av den føderale reguleringsprosessen, siden konvensjonelle atomreaktorer var lønnsomme. Dette er ikke lenger tilfelle.
"For første gang på et halvt århundre er de sittende kjernefysiske aktører i økonomisk nød," sier Irish.
Nylig har USA satset på vanlige vannkjølte reaktorer, og det spiller ikke bra. I 2012 fikk South Carolina Electric & Gas tillatelse til å bygge to enorme konvensjonelle reaktorer for å produsere 2.200 MW kraft, nok til å drive 1,8 millioner hjem, og lovet at de ville være i drift i 2018. Ved å betale strømregningene sine så folk at de vokste med 18%, noe som selvfølgelig førte til forsinkelser i byggingen av reaktorene. Etter å ha tappet 9 milliarder dollar til prosjektet, overga verktøyene seg.
Lignende historier foregår i utlandet. I Finland er byggingen av en ny reaktor ved Olkiluoto kraftverk åtte år etter planen og 6,5 milliarder dollar bak budsjettet.
Som svar utvikler disse atomoppstartene virksomhetene sine for å unngå fryktelige kostnadsoverskridelser. Mange av dem planlegger å bygge standardiserte reaktorpartikler på en fabrikk og deretter sette dem sammen som LEGO på en byggeplass. "Hvis du kan flytte bygging til en fabrikk, kan du redusere kostnadene betydelig," sier Parsons.
Nye reaktorer kan også redusere kostnadene hvis de var trygge. Konvensjonelle reaktorer har en enorm risiko for smeltesvikt, hovedsakelig fordi de er designet for ubåter. Det er enkelt å avkjøle en reaktor med vann mens du er på en ubåt, men når reaktoren er på land, må du pumpe vann inn i den for å avkjøle den. “Og dette pumpesystemet skal aldri noen gang bryte sammen, ellers får du Fukushima. Vi trenger et sikkerhetssystem for et sikkerhetssystem, redundans over redundans."
Oklo, en Silicon Valley-oppstart, har basert sin reaktordesign på en prototype som ikke er utsatt for forringelse. "Da ingeniørene skrudde av alle kjølesystemene, ble det avkjølt på egen hånd og begynte deretter å ta sikkerhetskopi, hvoretter det fungerte fint," sier Caroline Cochran, medgründer av Oklo. Hvis disse sikrere reaktorene ikke trenger alle de sikkerhetskopierte kjølesystemene og betongkuplene, kan selskaper bygge kraftverk mye billigere.
Teknologi svikter ofte i lang tid før den lykkes: 45 år har gått siden den første lyspæren ble introdusert til Thomas Edisons patent på en glødelampe. Det kan ta flere tiår for ingeniører å forme en idé. For noen synes det som om alle ideene til avansert kjernefysisk teknologi har blitt prøvd ut i det siste. "Men vitenskapen har kommet fremover," sier forskere. “Du har mye bedre materialer enn det du gjorde for noen tiår siden. Sjansen er stor for at den vil ordne seg."
En fersk undersøkelse av prosjektet Non-profit Energy Innovation Reform anslår at den siste bunken med kjernefysiske oppstart kan levere strøm for $ 36-90 per megawattime. Ethvert kraftverk som kjører på naturgass selger strøm for $ 42-78 per megawattime.
I beste fall kan atomkraftverk bli enda billigere. Det er prognoser
Matthew Bunn, en atomekspert ved Harvard, sier at hvis kjernekraft spiller en rolle i kampen mot klimaendringer, vil banebrytende nystartede atomoppstarter vokse uunngåelig og raskt. "For å gi en tidel av den rene energien vi trenger innen 2050, må vi legge til 30 gigawatt til nettet hvert år," sier han.
Dette betyr at verden må bygge ti ganger mer atomkraft enn den var før Fukushima-katastrofen i 2011. Er det virkelig i det hele tatt?
"Jeg tror vi bør prøve - selv om jeg ikke er optimist," sier Bunn og merker at tempoet vi trenger for å bygge sol- og vindteknologier for energiproduksjon for å bevege seg bort fra fossile brensler, er like vanskelig.
Det gjenstår store barrierer på veien mot en atomrenessanse. Det vil ta år å teste prototyper og få myndigheters godkjenning i alle land.
"Til slutt, på en planet med 10 milliarder mennesker, vil enhver mengde rimelig og trygg energi - det være seg fra kjernefusjon eller fisjon - finne bruk."
Ilya Khel
