Защо ядреният сектор на САЩ е в беда?

Ядреният сектор на САЩ е в беда. И това продължава вече години наред. Докато първата световна икономика все още е най-големият производител на ядрена енергия с дял около една трета от общото ядрено захранване в света, индустрията е в състояние на "полуразпад" от доста време, пише авторът на Oil Price Хейли Заремба.

Ядреният сектор никога не се е възстановил от притока на евтин природен газ, дошъл заедно с вътрешната шистова революция. А сега застаряващият ядрен капацитет на страната се сблъсква с още по-големи проблеми.

Ядрената енергия, както и много други индустрии (особено в енергийния сектор), беше силно засегната от пандемията на новия коронавирус. В допълнение - изменението на климата също изправя индустрията пред трудни предизвикателства. Друг тревожен фактор се оказват последствията от климатичните промени - екстремни метеорологични явления, катастрофални урагани и наводнения, които също трябва да се вземат предвид. През 2019 година Bloomberg направи преглед на взаимодействието на Комисията за ядрено регулиране на САЩ (NRC) и собствениците на всички ядрени централи в страната. Тогава изпъкнаха някои особено тревожни открития. Според собствените оценки на риска на ядрените компании, "54 от техните 60 съоръжения не са проектирани да се справят с риска от наводнения, пред които са изправени днес".

Китай ще изпревари САЩ като най-голям производител на ядрена енергия

Липсата на нови проекти в САЩ, Япония и Европа дава зелена светлина на Пекин и Москва

Сред разгледаните въпроси - дали ядрена енергийна индустрия на САЩ ще може да издържи нова криза, подобна на тази, причинена от коронавируса. Докато цялата световна енергийна индустрия регистрира спад в търсенето, ядреният сектор на САЩ адресира конкретни предизвикателства като един от най-нископрофилните вътрешни енергийни сектори и следователно може би един от секторите с най-малко шансове да получи спасителните финансови стимули.

Това обаче се случи - Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) предложи на ядрения сектор "спасителен пояс". На 18 юни ведомството обяви, че ще отпусне над 65 милиона долара за изследвания в ядрената енергетика, развитие на технологиите, достъп до съоръжения и "инфраструктурни награди". Според доклад на PowerTechnology стимулите ще бъдат "разпределени по програмите на отдела за ядрена енергия - Университетската програма за ядрена енергия (NEUP), Технологиите за стимулиране на ядрената енергия (NEET) и Ядрено-научни съоръжения (NCUF)".

Публикацията на PowerTechnology подчертава някои от по-важните и вълнуващи начинания, които ще бъдат финансирани с новия приток на средства. Първото - инициатива на университета Purdue University, която има за цел да изследва използването на изкуствен интелект за наблюдение и измерване на относителните рискове с помощта на 3D отпечатани части на реактора. Производството на тези изключително сложни части ще бъде по-ефективно и евтино, което от своя страна създава повече пространство за експерименти и иновации.

Първият ядрен реактор с 3D отпечатано ядро ​​ще бъде готов до 2023 година

Рекаторът от ново поколение ще интегрира широк спектър от нови технологии

Друга обещаваща инициатива, ръководена от Масачузетския технологичен институт (MIT), е трансформационна програма за реактор, която има за цел да се справи с проблема в основата на ядрената индустрия - икономическата жизнеспособност. "Програмата TCR в MIT е предназначена да помогне да се промени икономическата парадигма на ядрената енергия", посочват от изследователския екип. Настоящата основа за този дизайн на TCR е реактор с газово охлаждане. Планираната демонстрация на проекта ще продължи над 60 месеца.

Държавният университет в Охайо се опитва да се справи с още едно огромно предизвикателство за ядрената индустрия в своя проект, който има за цел да оцени риска от кибератака върху ядрените централи. Има основателна причина американските ядрени сили да се притесняват от киберсигурността на своите мощности. Евентуална кибератака има потенциала да бъде най-разрушителната такава, която светът познава.  

Русия планира да увеличи ядрените си мощности до 25% от енергийния си микс

По план това би трябвало да се случи до 25 години

Последните два проекта, подчертани от PowerTechnology, са: "Интегрирана слънчева и ядрена когенерация чрез sCO2 цикъл" (Integrated solar and nuclear cogeneration via a sCO2 cycle) на Университета в Уисконсин-Мадисън; и "Инфраструктура за изследване на облъчени структурни материали" (Infrastructure for examination of irradiated structural materials) на Университета в Невада, Рено.

Широкият обхват на тези проекти показва многообразието и сложността на предизвикателствата, пред които е изправена днес американската ядрена индустрия.

Въпреки че парите, предоставени от Министерството на енергетиката през юни, са добър знак за сектора, това не е първият път, когато ведомството се опитва да спаси затруднената ядрена индустрия на страната.

"От 2009 година насам Службата по ядрена енергетика, част от Министерството на енергетиката на САЩ, отпусна над 800 милиона долара за научни изследвания, целящи да засилят американското лидерство в иновациите за чиста енергия и да обучат следващото поколение ядрени инженери и учени", посочват от Power Technology. Но досега всички усилия бяха твърде малко и твърде късно.

САЩ с амбиции за ядрени централи на Луната и Марс

Ядрените централи биха създали енергийната система, необходима на хората, за да живеят дълго време в тежките условия на другите планети

Днес САЩ е сериозно застрашена да загуби лидерската си позиция като най-голям производител на ядрена енергия в света. Най-голямата заплаха идва от Китай и Русия. Данни на Световната ядрена асоциация, индустриална група в бранша, показват че Китай ще изпревари САЩ в това отношение около 2030 година - общият капацитет за производство на ядрена енергия в Китай, включително реакторите в процес на изграждане и планиране, достигна 108 700 мегавата към месец април, в сравнение с 105 120 мегавата в САЩ.