Стивен Котлер - Изобилие. Будущее будет лучше, чем вы думаете

Большинство противников атомной энергетики вспоминают об аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в 1970-х годах, после чего развитие этой индустрии в США было заморожено. Но исследования не прекратились – прекращено было лишь новое строительство. Мы на два поколения ушли от тех ранних технологий – и они с тех пор претерпели гигантские изменения.

Ученые классифицируют атомную энергетику по поколениям реакторов. Реакторы I поколения были построены в пятидесятые-шестидесятые годы; [562] Реакторы I поколения были построены в пятидесятые-шестидесятые годы : Gwyneth Cravens, Power to Save The World: The Truth About Nuclear Energy (Vintage, 2007), pр. 178–180. ко II поколению относятся все реакторы, работающие в США сегодня. Реакторы поколения III значительно дешевле и безопаснее, чем предшественники, но наиболее мощной поддержкой пользуются технологии IV поколения. Причина понятна – эти технологии были специально разработаны, чтобы решить все проблемы, которые долгое время ассоциировались с атомной энергетикой: безопасность, стоимость, эффективность, радиоактивные отходы, дефицит урана и даже угроза терроризма, – не создавая при этом новых проблем.

Существуют два основных варианта реакторов IV поколения. Первый – это реакторы на быстрых нейтронах, имеющие более высокую температуру активной зоны, [563] … Реакторы на быстрых нейтронах, имеющие более высокую температуру : «A Technology Roadmap for Generation IV Nuclear Energy Systems,» US DOE Nuclear Research Advisory Committee and The Generation IV International Forum, December 2002. поскольку нейтроны там движутся быстрее, чем в традиционных реакторах на тепловых нейтронах. Второй вариант – это жидкосолевые реакторы. [564] … Жидкосолевые реакторы : отличная статья для ознакомления: Richard Martin, «Uranium Is So Last Century – Enter Thorium, The New Green Nuke,» Wired, December 21, 2009. Для дальнейшего изучения: http://energyfromthorium.com. И те, и другие могут использовать уран-238 и торий, которого на Земле в четыре раза больше, чем урана, и который не оставляет долгосрочных радиоактивных отходов.

Общее правило технологий IV поколения [565] Общее правило технологий IV поколения – они «пассивно безопасны» : Peter Coy, «The Prospect for Safe Nuclear Power,» Bloomberg Businessweek, March 24, 2011. См. также: http://ecohearth.com/eco-zine/green-issues/391-meltdown-or-mother-lode-the-new-truth-about-nuclear-power.html. – они «пассивно безопасны», то есть в случае нештатной ситуации способны остановить процесс самостоятельно, без участия человека. Большинство быстрых реакторов, например, используют в качестве теплоносителя расплавленный металл. Когда расплав перегревается, он расширяется, плотность расплава падает и реакция замедляется. По словам ядерного физика из Аргоннской национальной лаборатории Джорджа Стэнфорда, активная зона реактора IV поколения не может расплавиться: [566] … Ядерного физика из Аргоннской национальной лаборатории Джорджа Стэнфорда : интервью авторов с Джорджем Стэнфордом, 2009.

Мы это точно знаем, потому что во время публичных демонстраций Аргоннская лаборатория в точности воссоздала условия, которые привели к авариям на Три-Майл-Айленд и в Чернобыле, – и ничего не случилось.

Но больше всего энтузиазма у многих вызывают так называемые «реакторы у вас во дворе». [567] …« Реакторы у вас во дворе» : Brand, там же; Kevin Bullis, «Small Nuclear,» Technology Review , November 10, 2005. Эти небольшие модульные ядерные реакторы замкнутого цикла, которые производятся фабричным способом (что делает их дешевле). Они полностью запечатаны и разработаны с таким расчетом, чтобы служить в течение десятилетий без технического обслуживания. Несколько знакомых лиц – такие компании, как Toshiba или Westinghouse , – а также некоторое количество новичков, среди них TerraPower – компания Натана Мирвольда, [568] … TerraPower – компания Натана Мирвольда : интервью авторов с Натаном Мирвольдом. См. также: Peter Behr, «Futuristic US Power Reactor May Be Developed Overseas,» New York Times, June 23, 2011. И: Robert Guth, «A Window into The Nuclear Future,» Wall Street Journal , February 28, 2011. – пришли в этот бизнес из-за огромного потенциала подобных устройств.

Пригласив в качестве соинвесторов Билла Гейтса и венчурного капиталиста Винода Хослу, Мирвольд основал Terra-Power , чтобы разработать и вывести на рынок реактор на бегущей волне ( traveling wave reactor, TWR ), который он описывает как «самый простой в мире пассивный реактор-размножитель на быстрых нейронах». В TWR нет движущихся деталей, он не может расплавиться и способен безопасно работать в течение более пятидесяти лет, самым буквальным образом без всякого человеческого вмешательства. И при этом не требует ни дальнейшей утилизации отработанного топлива, ни его переработки, ни каких-либо сооружений для хранения радиоактивных отходов. Более того, сам корпус реактора служит надежным резервуаром для захоронения. По сути дела, TWR – это источник энергии в духе «построить и забыть», что делает его идеально подходящим для развивающихся стран.

Конечно, для удовлетворения энергетического голода третьего мира потребуются десятки тысяч таких мини-электростанций. Мирвольд осознает масштаб проблемы, но замечает:

Если мы собираемся достигнуть нашей цели – энергетического изобилия, то самый большой прирост понадобится в таких регионах, как Африка или Индия. Именно потому мы и разрабатываем эти реакторы – безопасные, легкие в управлении и легко тиражируемые. Мы просто обязаны сделать так, чтобы они были пригодны к использованию для развивающихся стран.

Важны и преимущества для окружающей среды, которые сулит эта технология:

Мы можем обеспечивать мир энергией в течение следующей тысячи лет, просто сжигая обедненный уран и отработанные топливные стержни, которые мы сегодня храним штабелями.

Когда же мы сможем увидеть первый такой реактор? Мирвольд хочет, чтобы демонстрационная версия заработала уже в 2020 году. Если это план осуществится, то TerraPower получит огромное преимущество: большинство реакторов IV поколения, по-видимому, выйдут на рынок не раньше 2030-го. И, что еще более важно, Мирвольд убежден, что энергия TWR может продаваться дешевле, чем угольная, – и именно это позволит ей распространиться по всему миру.

Найти источник энергии – только часть проблемы; не менее важно то, как мы доставляем энергию. Представьте себе «умную» сеть линий электропередач, переключателей и сенсоров, [569] Представьте себе «умную» сеть линий электропередач, переключателей и сенсоров : общее описание есть здесь: http://energy.gov/oe/technology-development/smart-grid; в 2009-м администрация Обамы разработала стандарты «умной» сети, см.: Henry Pulizzi, «Obama Administration Unveils New Set of Smart-Grid Standards,» wsj.com, May 18, 2009. Также см.: Peter Behr, «Smart Grid Costs Are Massive, but Benefits Will Be Larger, Industry Study Says,» New York Times, May 25, 2011. способных мониторить и контролировать энергию до уровня каждой лампочки. Это мечта сегодняшних инженеров-энергетиков. В настоящее время существует только одна по-настоящему повсеместная «умная» сеть – это интернет, и поэтому Боб Меткаф [570] … Боб Меткаф : интервью авторов с Бобом Меткафом. Немного устаревшая информация содержится здесь: Scott Kirsner, «The Legend of Bob Metcalfe,» Wired, November 1998. Биография для Зала славы изобретателей: http://invent.org/Hall_Of_Fame/353.html. Меткаф об «умной» сети: Elizabeth Corcoran, «Metcalfe’s Power Law,» Forbes , August 12, 2009. постоянно сравнивает современные электрические «тупые» сети с первыми днями телефонной связи.