Inuti den djärva planen att använda 10,000 XNUMX nukleära mikroreaktorer för att avvänja världen från kol

Bret Kugelmass från Last Energy siktar på att bygga sina första 10 billiga, färdiga fissionsreaktorer i östra Europa.

Antimme väster om Houston, där förortsutbredning överlämnar sig till kobete, ligger en grottorn industriverkstad där svetsare och rörmontörer monterar utrustning på väg till oljeraffinaderier och borrplattformar i Mexikanska golfen. "De här killarna har arbetat i årtionden för att modularisera komponenter för höga tryck och temperaturer", säger Bret Kugelmass, 36, grundare och VD för Washington, DC-baserade Last Energy. Det var därför han kom hit, till VGas LLC, när han ville ha en prototyp av de små, modulära kärnklyvningsreaktorer som han satsar på kan spela en stor roll för att minska på fossila bränslen.

Baserat på Kugelmass design med öppen källkod och med användning av mestadels vanliga komponenter, tillverkade VGas nästan alla delar till en enkel liten lättvattenreaktor och packade in dem i nio moduler i containerstorlek. Det tog bara två dagar att skruva ihop dem.

För att vara tydlig, detta var inte en arbetssätt prototyp – i själva verket är dess 75-tons reaktortryckkärl bortskuren för att visa hur standardiserade bränslepatroner av zirkoniumstavar fyllda med pellets av anrikat uranbränsle kunde nästla sig inuti. "Vi gör ingen ny kemi eller reaktorfysik," betonar Kugelmass. "Vår kärninnovation är leveransmodellen för ett kärnkraftverk. Vi förpackar det bara på ett annat sätt.”

Vi pratar gammaldags fissionsteknik här – den typ som i årtionden har använts för att generera energi genom att splittra uranatomer. Det är motsatsen till kärnfusion, vilket är hur solen genererar energi: genom att smälta samman väteatomer. I decennier har fusionsforskningen stannat av eftersom forskare inte kunde få ut mer energi ur fusionsreaktioner än vad det tog för att utlösa dem. De senaste genombrotten visar lovande, men även i de mest optimistiska scenarierna är kommersiell fusion många år bort.

Att luta sig in i vetenskapen är ett sätt att göra saker lättare; att undvika amerikanska tillsynsmyndigheter är en annan. Kugelmass ber inte ens om amerikanskt godkännande av sina anläggningar. Istället hoppas han ha sin första 20-megawattsreaktor (tillräckligt för att driva 20,000 2025 hem) igång 70 i Polen, som har fått XNUMX % av sin kraft från förbränning av kol sedan den ryska naturgasförsörjningen stängdes av. Polen har gått med på att köpa elen från 10 av enheterna, som Kugelmass hoppas kunna tjäna för 100 miljoner dollar vardera, under ett långsiktigt kontrakt som kräver att Last Energy driver reaktorerna och tar risken för kostnadsöverskridanden.

Kugelmass siktar på att bygga 10,000 24 av dessa minireaktorer över hela världen, vilket låter fantastiskt för en nybörjare inom kärnkraftsindustrin som hittills har samlat in bara 21 miljoner dollar i riskkapital. Det är dock smarta pengar: XNUMX miljoner dollar kom i en omgång ledd av Austin, Texas-baserade Gigafund, vars managing partner, Luke Nosek, var den första VC-investeraren som backade Elon Musks SpaceX.

Du kan fortfarande med Kugelmass röst höra Long Island-ungen som älskade att bygga robotar och som studerade matematik vid SUNY Stony Brook innan han tog en magisterexamen i maskinteknik vid Stanford. 2012, när han bara var 25, startade han ett företag som använde en flotta av drönare med fast vingar för att bedöma stormrisken genom att utföra fotografiska undersökningar av miljontals hustak för försäkringsbolag. Han samlade in 5.8 miljoner dollar för sitt företag, känt som Airphrame, och sålde det 2017. Då bestämde han sig för att ägna sig åt att bekämpa klimatförändringarna.

Kugelmass kom snabbt in på kärnkraft som en stor del av lösningen. Enligt Columbia Universitys internationella forskningsinstitut för klimat och samhälle är kärnkraft den enda lösningen för "energitrilemma”—en källa som är pålitlig, prisvärd och hållbar. Vind? Sol? De kräver mer än 10 gånger så mycket material per enhet elproduktion som kärnkraft, konstaterar Marc Bianchi, energianalytiker på Cowen & Co. Dessutom gör marktillgång och NIMBY-ism det svårt att skala upp – vind- och solkraftsparker över hela världen redan täcker ett område som är dubbelt så stort som Texas och levererar bara 5 % av planetens elbehov. Att generera samma 20 megawatt som en av Kugelmass föreslagna minireaktorer skulle ta i genomsnitt 600 tunnland solpaneler eller 4,000 XNUMX tunnland vindkraftverk.

Kugelmass var fortfarande en kärnkraftsnybörjare 2018, så han började intervjua experter via en podcast, Titans of Nuclear, som nu har vuxit till nästan 400 avsnitt. Han studerade hindren för att bygga mer kärnkraftskapacitet och drog slutsatsen att för mycket komplexitet, tillsammans med överdriven reglering, var stora problem.

En annan fråga: de historiskt skenande kostnaderna för stora kärnkraftsprojekt, som han delvis tillskriver snedställda incitament i det sätt de har finansierats och byggts. I USA löper kraftbolag som vågar försöka bygga nya kärnkraftverk liten risk från upprörande kostnadsöverskridanden, eftersom de vet att de alltid kan täcka räkningar genom att ta ut mer för sin el. När allt kommer omkring bestäms deras monopolistiska priser av tillsynsmyndigheter. Kugelmass lösning är att anta finansieringsmodellen från vind- och solprojekt: Last Energy kommer att bygga och äga anläggningarna, med långtidskontrakt som grund för att låna de stora summor pengar som behövs – runt 1 miljard dollar i fallet med polen. projekt.

HUR MAN SPELAR DET

Av Jon Markman

Grundläggande mikroreaktorer är framtiden för kärnkraftsproduktion. Det bästa sättet att spela denna trend är cameco, den Saskatchewan-baserade uranproducenten som har några av världens största fyndigheter. Kärnkraft är omöjligt utan uran U-235, det klyvbara material som används i alla nuvarande kärnkraftsanläggningar. Momentum bygger i väst för att utöka livslängden på befintliga kärnkraftverk, och många företag och länder driver utvecklingen av små modulära reaktorer och avancerade reaktorer, enligt Internationella atomenergiorganet. Detta intresse kommer i slutändan att öka efterfrågan på uran. Cameco skulle kunna handla till $34.50 inom 12 månader, en vinst på 28% från det nuvarande priset på $27.

Jon Markman är VD för Markman Capital Insight och redaktör för Investering framåt.

Last Energy är knappast den enda startup som siktar på att bygga en ny generation av mindre reaktorer. Konkurrenter med djupa fickor inkluderar TerraPower, ett joint venture mellan Bill Gates och Warren Buffetts Berkshire Hathaway, som försöker bygga en ny smält klorid, flytande natrium-kyld 345 megawatt reaktor i Wyoming. Trots 2 miljarder dollar i federala subventioner har TerraPowers kostnader ökat till mer än 4 miljarder dollar under år av förseningar. X-energy, snart ett publikt bolag via SPAC sponsrad av Ares Management, använder också ett nymodigt härdsmältningssäkert uranoxikarbidbränsle för sin 320 megawatts reaktor, vilket kommer att resultera i en större kontroll av lagstiftningen. NuScale Power, den första börsnoterade mini-nuke-utvecklaren, fick sin design på 50 megawatt godkänd i januari efter att ha spenderat ett decennium och 1 miljard dollar på att navigera i US Nuclear Regulatory Commission men förväntar sig inte att färdigställa en första anläggning förrän i början av 2030-talet.

Så hur svarar Last Energy, med hjälp av gammal teknik, på säkerhetsrädslorna (berättigade och inte) som har hållit uppe kärnkraftsprojekt i decennier? Kugelmass säger att även om dess flera redundanta kylmekanismer misslyckades, skulle det underjordiska valvet som omsluter reaktorn i 550 ton stål effektivt avleda överskottsvärme och innehålla bränsle i den osannolika händelsen av en härdsmälta.

När det gäller radioaktivt avfall tar de flesta kärnkraftverk bort buntarna av använda bränslestavar från reaktorn och lagrar dem ute i betong- och stålfat. Last Energys plan kräver däremot att en ny reaktormodul, förladdad med bränsle, ska tas in vart sjätte år. De gamla kärnorna stannar kvar, säkrade under jord, kyler av tills den slutliga avvecklingen av anläggningen. Det kan tyckas vara slöseri att ersätta en hel reaktormodul snarare än bara bränslet, men det gör livet enklare. "Vi har medvetet accepterat vissa ineffektiviteter i anläggningen för att uppnå ekonomisk effektivitet", säger Kugelmass. "Vilken som helst annan strategi och du skulle vara tillbaka där vi började."

The Vault

METALLDETEKTORER

I början av det kalla kriget var den amerikanska regeringen desperat efter amerikanskt uran – och villig att betala. 1948 kom Uncle Sam med ett erbjudande: minst $1.50 per pund upptäckt uran (cirka $19 idag), vilket satte igång en strålningsrush från mitten av århundradet då genomsnittliga Joes rusade västerut i hopp om att slå det stora.

Förutom cirka 200 regerings- och industrigeologer som jagar uran på Colorados platå, trampar hundratals amatörer som packar hacka, spade och geigerräknare amerikansk mark. För dem och de tusentals fåtöljer '49-are med semester- och bli rika idéer gör [USA:s atomenergikommission] ingen hemlighet av utforskande metoder i en snygg, fickstorlek, 128-sidig manual: "Prospektering efter uran. ” De kopparfärgade böckerna är fullspäckade med vanligt bajs om var och hur man hittar det. De beskriver på ett adekvat sätt alla U-malmer från kemi till värde, förklarar användningen av "strålningsdetekteringsinstrument", fulla av tabeller och bilagor.

-Forbes Augusti 1, 1953