Bereits 2009 entdeckte Simon Irish, ein in New York ansässiger Investmentmanager, einen Weg, von dem er glaubte, dass er die Welt verändern könnte. Die Iren sahen, dass Länder auf der ganzen Welt eine enorme Anzahl sauberer Energieprojekte benötigten, um ihre Infrastruktur durch fossile Brennstoffe zu ersetzen und genügend Energie bereitzustellen, um die Nachfrage aus China, Indien und anderen schnell wachsenden Ländern zu befriedigen. Er erkannte, dass erneuerbare Ressourcen allein, die auf der Brise und dem Sonnenschein beruhen, nicht ausreichen würden. Und er wusste auch, dass Atomkraft, die einzige Form sauberer Energie, die die Lücken füllen konnte, zu teuer war, um mit Öl und Gas zu konkurrieren.
Auf einer Konferenz im Jahr 2011 traf er dann einen Ingenieur mit einem innovativen Design für einen geschmolzenen salzgekühlten Kernreaktor. Wenn es funktioniert, dachte Irland, würde es nicht nur das Alterungsproblem der Kernenergie lösen, sondern auch einen realistischen Weg zur Beseitigung fossiler Brennstoffe bieten.
Und dann stellte er sich die Frage: "Ist es möglich, Reaktoren besser zu entwickeln als vor 60 Jahren?" Die Antwort war: "Absolut."
Ist es möglich, einen Kernreaktor zu bauen?
Irish war so überzeugt, dass dieser neue Reaktor eine großartige Investition sein würde, dass er seine gesamte Karriere diesem Thema widmete. Fast zehn Jahre später wurde Irish CEO von Terrestrial Energy in New York. Ein Unternehmen, das bis 2030 einen Salzschmelze-Reaktor bauen will.
Terrestrial ist damit nicht allein. Hier und da tauchen Dutzende von Nuklear-Start-ups auf, die sich alle der Lösung bekannter nuklearer Probleme widmen - radioaktiver Abfall, Emissionen, Verbreitung von Waffen und hohe Kosten.
Reaktoren, die Atommüll verbrennen. Reaktoren zur Zerstörung von Isotopen, die in Waffen verwendet werden können. Kleine Reaktoren, die kostengünstig in Fabriken gebaut werden könnten. Es gibt so viele Ideen.
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Der frühere Energieminister Ernest Monitz, Berater von Terrestrial, glaubt, dass etwas Neues passiert. "Ich habe noch nie eine solche Innovation in diesem Segment gesehen", sagt er. "Es ist sehr interessant."
Andere Reaktoren, wie der von Terrestrial entworfene salzgekühlte Reaktor, werden automatisch gekühlt, wenn sie zu heiß werden. Wasser fließt durch herkömmliche Reaktoren und schützt sie vor Überhitzung. Wenn jedoch etwas diesen Fluss stoppt - zum Beispiel das Erdbeben und der Tsunami in Fukushima -, verlässt das Wasser das Wasser und lässt nichts die Schmelze stoppen.
Im Gegensatz zu Wasser kocht Salz nicht. Selbst wenn die Bediener die Sicherheitssysteme abschalten und das System verlassen, kühlt das Salz das System weiter ab, sagt Irish. Das Salz erwärmt sich und dehnt sich aus, drückt die Uranatome auseinander und verlangsamt die Reaktion (je weiter die Schadensatome entfernt sind, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass ein vorbeiziehendes Neutron sie trennt und die nächste Reaktionskette auslöst).
"Es ist wie ein Topf auf dem Herd, in dem Pasta gekocht wird", sagt Irish. Egal wie heiß Ihr Herd ist, die Nudeln werden niemals heißer als 100 Grad Celsius sein, es sei denn, das Wasser verdunstet. Solange es vorhanden ist, zirkuliert Wasser und leitet Wärme ab. Wenn Sie jedoch das Wasser durch flüssiges Salz ersetzen, müssen Sie das Ganze auf 1000 Grad Celsius erwärmen, bevor Ihr Kältemittel zu verdampfen beginnt.
All dies mag nach Fantasie klingen, aber es ist Realität. Russland produziert seit 2016 Strom aus einem fortschrittlichen Reaktor, der radioaktive Abfälle verbrennt. China hat einen "Kiesel" -Reaktor gebaut, der radioaktive Elemente in Graphitkugeln blockiert.
Um Start-ups und Projekte des öffentlichen Sektors zu verfolgen, die versuchen, kohlenstoffarme Energie mithilfe eines sicheren, billigen und sauberen Nuklearprozesses zu gewinnen, begann der Think Tank Third Way im Jahr 2015 mit der Kartierung aller fortschrittlichen Nuklearprojekte in den USA. Damals gab es 48 Punkte auf der Karte, jetzt sind es 75, und sie breiten sich wie Heuschrecken aus.
"In Bezug auf die Anzahl der Projekte, die Anzahl der Personen, die an ihnen arbeiten, und die Höhe der privaten Finanzierung gibt es nichts Vergleichbares, ohne auf die 1960er Jahre zurückzugehen", sagte Ryan Fitzpatrick, der bei Third Way an sauberer Energie arbeitet.
In den Tagen, als Walt Disney den Film Our Friend The Atom veröffentlichte, der die Kernenergie förderte, als die futuristische Vorstellung von Elektrizität, die „zu billig zum Messen“war, plausibel erschien, planten Elektrotechniker den Bau von Hunderten von Reaktoren in den Vereinigten Staaten.
Warum passiert das alles gerade jetzt? Immerhin haben Wissenschaftler seit Beginn des Kalten Krieges an alternativen Reaktortypen gearbeitet, die jedoch noch nicht vollständig eingesetzt wurden. Die Geschichte der fortschrittlichen Reaktoren ist übersät mit Leichen fehlgeschlagener Versuche. Der salzgekühlte Reaktor wurde erstmals 1954 erfolgreich in Betrieb genommen, aber die Vereinigten Staaten beschlossen, sich auf wassergekühlte Reaktoren zu spezialisieren und andere Konstruktionen zu streichen.
Aber etwas Grundlegendes hat sich geändert: Bisher gab es für ein Nuklearunternehmen keinen Grund, im Rahmen des Bundesregulierungsprozesses Milliarden von Dollar für ein neues Design zu beschaffen, da konventionelle Kernreaktoren rentabel waren. Dies ist nicht mehr der Fall.
"Zum ersten Mal seit einem halben Jahrhundert sind etablierte Nuklearakteure in finanzieller Not", sagt Irish.
Vor kurzem haben die USA auf konventionelle wassergekühlte Reaktoren gesetzt und es spielt nicht gut. Im Jahr 2012 erhielt South Carolina Electric & Gas die Genehmigung zum Bau von zwei riesigen konventionellen Reaktoren zur Erzeugung von 2.200 MW Strom, die für die Versorgung von 1,8 Millionen Haushalten ausreichen, und versprach, sie 2018 in Betrieb zu nehmen. Durch die Bezahlung ihrer Stromrechnungen stellten die Menschen ein Wachstum von 18% fest, was natürlich zu Verzögerungen beim Bau der Reaktoren führte. Nachdem 9 Milliarden US-Dollar in das Projekt geflossen waren, ergaben sich die Versorgungsunternehmen.
Ähnliche Geschichten finden im Ausland statt. In Finnland liegt der Bau eines neuen Reaktors im Kraftwerk Olkiluoto acht Jahre hinter dem Zeitplan und 6,5 Milliarden US-Dollar hinter dem Budget.
Als Reaktion darauf entwickeln diese Nuklear-Startups ihre Geschäfte weiter, um schreckliche Kostenüberschreitungen zu vermeiden. Viele von ihnen planen, standardisierte Reaktorpartikel in einer Fabrik zu bauen und sie dann wie LEGO auf einer Baustelle zusammenzubauen. „Wenn Sie den Bau in eine Fabrik verlegen können, können Sie die Kosten erheblich senken“, sagt Parsons.
Neue Reaktoren könnten auch die Kosten senken, wenn sie sicher wären. Herkömmliche Reaktoren haben ein enormes Risiko eines Schmelzversagens, vor allem weil sie für U-Boote ausgelegt sind. Das Kühlen eines Reaktors mit Wasser auf einem U-Boot ist einfach genug, aber wenn der Reaktor an Land ist, müssen Sie Wasser hineinpumpen, um ihn abzukühlen. „Und dieses Pumpsystem sollte niemals ausfallen, sonst bekommt man Fukushima. Wir brauchen ein Sicherheitssystem für ein Sicherheitssystem, Redundanz über Redundanz."
Oklo, ein Startup aus dem Silicon Valley, hat sein Reaktordesign auf einen Prototyp gestützt, der keiner Verschlechterung unterliegt. „Als die Ingenieure alle Kühlsysteme ausschalteten, kühlte es sich von selbst ab und begann mit dem Sichern. Danach funktionierte es einwandfrei“, sagt Caroline Cochran, Mitbegründerin von Oklo. Wenn diese sichereren Reaktoren nicht alle diese Reservekühlsysteme und Betonkuppeln benötigen, können Unternehmen Kraftwerke viel billiger bauen.
Technologie versagt oft lange, bevor sie erfolgreich ist: 45 Jahre sind vergangen, seit die erste Glühbirne in Thomas Edisons Patent für eine Glühlampe eingeführt wurde. Es kann Jahrzehnte dauern, bis Ingenieure eine Idee in Form gebracht haben. Es scheint einigen, dass alle Ideen der fortschrittlichen Nukleartechnologie in der Vergangenheit ausprobiert wurden. "Aber die Wissenschaft hat Fortschritte gemacht", sagen Wissenschaftler. „Sie haben viel bessere Materialien als vor einigen Jahrzehnten. Die Chancen stehen gut, dass es klappt."
Eine kürzlich vom gemeinnützigen Projekt zur Reform der Energieinnovation durchgeführte Studie schätzt, dass die neueste Charge von Nuklear-Startups Strom für 36 bis 90 USD pro Megawattstunde liefern kann. Jedes Kraftwerk, das mit Erdgas betrieben wird, verkauft Strom für 42 bis 78 USD pro Megawattstunde.
Im besten Fall können Kernkraftwerke noch billiger werden. Es gibt Prognosen
Matthew Bunn, ein Nuklearexperte in Harvard, sagt, wenn die Kernenergie im Kampf gegen den Klimawandel eine Rolle spielt, werden hochmoderne Nuklear-Startups unvermeidlich und schnell wachsen. „Um bis 2050 ein Zehntel der sauberen Energie zu liefern, die wir benötigen, müssen wir jedes Jahr 30 Gigawatt ans Netz bringen“, sagt er.
Dies bedeutet, dass die Welt zehnmal mehr Atomkraft aufbauen muss als vor der Katastrophe von Fukushima im Jahr 2011. Ist es überhaupt real?
"Ich denke, wir sollten es versuchen - obwohl ich kein Optimist bin", sagt Bunn und merkt an, dass das Tempo, mit dem wir Solar- und Windtechnologien für die Energieerzeugung entwickeln müssen, um von fossilen Brennstoffen wegzukommen, ebenso schwierig ist.
Auf dem Weg zu einer nuklearen Renaissance bleiben große Hindernisse bestehen. Es wird Jahre dauern, um Prototypen zu testen und in jedem Land die Genehmigung der Regierung zu erhalten.
"Letztendlich wird auf einem Planeten mit 10 Milliarden Menschen jede Menge erschwinglicher und sicherer Energie - sei es durch Kernfusion oder Spaltung - Verwendung finden."
Ilya Khel
