Kembali pada tahun 2009, Simon Irish, seorang pengurus pelaburan yang berpusat di New York, menemui cara yang dia percayai dapat mengubah dunia. Orang Ireland melihat bahawa negara-negara di seluruh dunia memerlukan sejumlah besar projek tenaga bersih untuk menggantikan infrastruktur mereka dengan bahan bakar fosil, dan juga menyediakan tenaga yang cukup untuk memenuhi permintaan dari China, India dan negara-negara lain yang berkembang pesat. Dia menyedari bahawa sumber daya yang boleh diperbaharui sahaja, yang bergantung pada angin dan cahaya matahari, tidak akan mencukupi. Dan dia juga tahu bahawa tenaga nuklear, satu-satunya bentuk tenaga bersih yang ada yang dapat mengisi jurang, terlalu mahal untuk bersaing dengan minyak dan gas.
Tetapi kemudian, pada sebuah persidangan pada tahun 2011, dia bertemu dengan seorang jurutera dengan reka bentuk inovatif untuk reaktor nuklear yang disejukkan dengan garam cair. Sekiranya ia berfungsi, menurut Irlandia, ia bukan sahaja dapat menyelesaikan masalah penuaan tenaga nuklear, tetapi juga akan memberikan jalan yang realistik untuk menghilangkan bahan bakar fosil.
Dan kemudian dia bertanya kepada dirinya sendiri: "Adakah mungkin untuk membangun reaktor lebih baik daripada yang 60 tahun yang lalu?" Jawapannya: "Tentu."
Adakah mungkin untuk membina reaktor nuklear di rumah?
Irish begitu yakin bahawa reaktor baru ini akan menjadi pelaburan besar sehingga dia menumpukan seluruh kerjayanya. Hampir sepuluh tahun kemudian, Irish menjadi Ketua Pegawai Eksekutif Terrestrial Energy yang berpusat di New York. Sebuah syarikat yang menjangka akan membina reaktor garam cair menjelang 2030.
Terestrial tidak bersendirian dalam melakukan ini. Puluhan permulaan nuklear muncul di sana-sini, semuanya berdedikasi untuk menyelesaikan masalah nuklear yang diketahui - sisa radioaktif, pelepasan, percambahan senjata, dan biaya tinggi.
Reaktor membakar sisa nuklear. Reaktor yang direka untuk memusnahkan isotop yang boleh digunakan dalam senjata. Reaktor kecil yang boleh dibina dengan murah di kilang. Terdapat banyak idea.
Video promosi:
Bekas Menteri Tenaga Ernest Monitz, penasihat Terestrial, berpendapat sesuatu yang baru sedang berlaku. "Saya tidak pernah melihat inovasi sedemikian dalam segmen ini," katanya. "Ini sangat menarik."
Reaktor lain, seperti reaktor penyejuk garam yang direka oleh Terestrial, secara automatik disejukkan jika terlalu panas. Air mengalir melalui reaktor konvensional, melindunginya daripada terlalu panas, tetapi jika sesuatu menghentikan aliran ini - misalnya, gempa bumi dan tsunami di Fukushima - air akan hilang, tidak meninggalkan apa-apa untuk menghentikan pencairan.
Tidak seperti air, garam tidak mendidih, jadi walaupun pengendali mematikan sistem keselamatan dan keluar, garam akan terus menyejukkan sistem, kata Irish. Garam memanas dan mengembang, menolak atom uranium dan melambatkan tindak balas (semakin jauh atom kerosakan, semakin kecil kemungkinan bahawa neutron yang lewat akan memisahkannya, memicu rantaian reaksi seterusnya).
"Rasanya seperti panci di atas dapur memasak pasta," kata Irish. Tidak kira seberapa panas kompor anda, pasta tidak akan pernah lebih panas daripada 100 darjah Celsius, kecuali air menguap. Selagi ia ada, air beredar dan menghilangkan haba. Walau bagaimanapun, jika anda mengganti air dengan garam cair, anda perlu memanaskan keseluruhannya hingga 1000 darjah Celsius sebelum bahan pendingin anda mula menguap.
Semua ini mungkin terdengar seperti fantasi, tetapi ia adalah kenyataan. Rusia telah menghasilkan elektrik dari reaktor canggih yang membakar sisa radioaktif sejak 2016. China telah membina reaktor "kerikil" yang menyekat unsur radioaktif di dalam sfera grafit.
Pada tahun 2015, untuk mengesan permulaan dan projek sektor awam yang berusaha mengekstraksi tenaga rendah karbon menggunakan proses nuklear yang selamat, murah dan bersih, kumpulan pemikir Cara Ketiga mula memetakan semua projek nuklear maju di seluruh Amerika Syarikat. Terdapat 48 titik di peta itu, dan sekarang ada 75, dan mereka menyebar seperti belalang.
"Dari segi jumlah projek, jumlah orang yang mengerjakannya, dan jumlah dana swasta, tidak ada yang dapat dibandingkan tanpa kembali ke tahun 1960-an," kata Ryan Fitzpatrick, yang bekerja pada tenaga bersih di Third Way.
Kembali pada masa ketika Walt Disney menghasilkan filem Our Friend The Atom, yang mempromosikan tenaga nuklear, ketika gagasan elektrik yang futuristik "terlalu murah untuk diukur" kelihatan masuk akal, jurutera elektrik merancang untuk membina ratusan reaktor di seluruh Amerika Syarikat.
Mengapa semua ini berlaku sebentar tadi? Bagaimanapun, saintis telah mengusahakan jenis reaktor alternatif sejak awal Perang Dingin, tetapi mereka belum digunakan sepenuhnya. Sejarah reaktor canggih dipenuhi dengan mayat percubaan yang gagal. Reaktor penyejuk garam pertama kali berjaya dilancarkan pada tahun 1954, tetapi Amerika Syarikat memutuskan untuk mengkhususkan diri dalam reaktor yang disejukkan dengan air dan menghilangkan reka bentuk lain.
Tetapi sesuatu yang mendasar telah berubah: Sebelumnya, tidak ada alasan bagi syarikat nuklear untuk meminta berbilion dolar untuk reka bentuk baru sebagai sebahagian daripada proses peraturan persekutuan, kerana reaktor nuklear konvensional menguntungkan. Ini tidak lagi berlaku.
"Untuk pertama kalinya dalam setengah abad, pemain nuklear yang berkuasa kini menghadapi masalah kewangan," kata Irish.
Baru-baru ini, AS telah mempertaruhkan reaktor pendingin air konvensional dan ia tidak bermain dengan baik. Pada tahun 2012, South Carolina Electric & Gas mendapat kebenaran untuk membina dua reaktor konvensional yang besar untuk menghasilkan tenaga sebanyak 2.200 MW, cukup untuk menggerakkan 1.8 juta rumah, dan berjanji akan beroperasi pada tahun 2018. Dengan membayar bil elektrik mereka, orang melihat bahawa mereka meningkat sebanyak 18%, yang tentunya menyebabkan kelewatan dalam pembinaan reaktor. Setelah menghabiskan $ 9 bilion ke dalam projek itu, utiliti itu menyerah.
Kisah serupa berlaku di luar negara. Di Finland, pembinaan reaktor baru di loji janakuasa Olkiluoto ketinggalan lapan tahun dan anggaran 6.5 bilion dolar di belakang anggaran.
Sebagai tindak balas, pemula nuklear ini mengembangkan perniagaan mereka untuk mengelakkan kenaikan kos yang mengerikan. Sebilangan besar dari mereka merancang untuk membina zarah reaktor standard di kilang dan kemudian memasangnya bersama seperti LEGO di tapak pembinaan. "Sekiranya anda dapat memindahkan pembinaan ke kilang, anda dapat mengurangkan kos dengan ketara," kata Parsons.
Reaktor baru juga dapat mengurangkan kos sekiranya selamat. Reaktor konvensional mempunyai risiko kegagalan lebur yang besar, terutamanya kerana ia direka untuk kapal selam. Menyejukkan reaktor dengan air ketika berada di kapal selam cukup mudah, tetapi ketika reaktor berada di darat, anda harus mengepam air ke dalamnya untuk menyejukkannya. “Dan sistem pam ini tidak akan pernah rusak, jika tidak, anda akan mendapatkan Fukushima. Kami memerlukan sistem keselamatan untuk sistem keselamatan, kelebihan berbanding kelebihan."
Oklo, syarikat permulaan Silicon Valley, telah mendasarkan reka bentuk reaktornya pada prototaip yang tidak mengalami degradasi. "Apabila para jurutera mematikan semua sistem penyejukan, ia disejukkan sendiri dan kemudian mula membuat sandaran, setelah itu ia berfungsi dengan baik," kata Caroline Cochran, pengasas bersama Oklo. Sekiranya reaktor yang lebih selamat ini tidak memerlukan semua sistem penyejukan dan kubah konkrit, syarikat boleh membina loji kuasa jauh lebih murah.
Teknologi sering gagal dalam jangka masa lama sebelum berjaya: 45 tahun telah berlalu sejak bola lampu pertama diperkenalkan kepada paten Thomas Edison untuk lampu pijar. Jurutera perlu mengambil masa beberapa dekad untuk membentuk idea. Sebilangan orang berpendapat bahawa semua idea teknologi nuklear canggih telah dicuba pada masa lalu. "Tetapi sains telah maju," kata para saintis. "Anda mempunyai bahan yang jauh lebih baik daripada yang anda miliki beberapa dekad yang lalu. Kemungkinan ia akan berjaya."
Satu kajian baru-baru ini oleh projek Pembaharuan Inovasi Tenaga bukan untung menganggarkan bahawa kumpulan permulaan nuklear terbaru dapat membekalkan elektrik dengan harga $ 36-90 per megawatt jam. Mana-mana loji kuasa yang menggunakan gas asli menjual elektrik dengan harga $ 42-78 per megawatt jam.
Paling baik, loji tenaga nuklear boleh menjadi lebih murah. Terdapat ramalan
Matthew Bunn, pakar nuklear di Harvard, mengatakan bahawa jika tenaga nuklear berperanan dalam memerangi perubahan iklim, permulaan nuklear canggih akan berkembang tidak dapat dielakkan dan cepat. "Untuk memberikan sepersepuluh tenaga bersih yang kita perlukan pada tahun 2050, kita harus menambahkan 30 gigawatt ke grid setiap tahun," katanya.
Ini bermaksud bahawa dunia perlu membina tenaga nuklear 10 kali lebih banyak daripada sebelum bencana Fukushima pada tahun 2011. Adakah benar sama sekali?
"Saya rasa kita harus mencuba - walaupun saya bukan seorang yang optimis," kata Bunn, dengan memperhatikan bahawa kecepatan yang kita perlukan untuk membangun teknologi solar dan angin untuk pengeluaran tenaga untuk menjauhkan diri dari bahan bakar fosil sama sukarnya.
Halangan besar masih ada di jalan menuju kebangkitan semula nuklear. Perlu bertahun-tahun untuk menguji prototaip dan mendapat persetujuan kerajaan di mana-mana negara.
"Pada akhirnya, di planet yang berjumlah 10 bilion orang, sejumlah tenaga yang berpatutan dan selamat - baik dari peleburan nuklear atau pembelahan - akan digunakan."
Ilya Khel
