АЕЦ Козлодуй - данни за електропроизводството

Генерация и товар на ЕЕС в реално време


Водни стоежи в българския участък на река Дунав


Бил Гейтс и мирният атом – несподелена любов

15.06.2025

Доналд Тръмп изисква Съединените американски щати да си възвърнат световното лидерство в ядрената енергетика и да изместят ядрените корпорации на Китай и Русия от водещите им позиции. Той обещава финансова и политическа подкрепа на американските ядрени компании на държавно ниво. Сред компаниите, кандидатстващи за подкрепа, специално място заема TerraPower, създадена от основателя на световноизвестния Microsoft Бил Гейтс.

Дългогодишна любов
Американският ИТ олигарх последователно се застъпва за развитието на ядрената енергетика в целия свят от десетилетия. В интервю за CNN от 2010 г. той призова света да се откаже напълно от емисиите на въглероден диоксид, за да предотврати климатична катастрофа. Световното енергийно портфолио не трябва да включва въглища или природен газ. Вместо това то трябва да се състои от технологии за улавяне и съхранение на въглерод, както и ядрена, вятърна и слънчева енергия, каза Гейтс.

В светлото, безвъглеродно енергийно бъдеще ръководителят на Microsoft не вижда място за леководните реактори PWR и BWR, разработени и усвоени през 20-ти век. Като истински новатор, Бил Гейтс залага на малко известни, но обещаващи реакторни технологии и основава компанията TerraPower в САЩ за тази цел.

Бягаща вълна
Първата технология, която привлече вниманието на милиардера, беше така нареченият проект за реактор с бягаща вълна (TWR). Това е реактор с бързи неутрони, в който се зарежда стартовото гориво и резервите от суровини за целия експлоатационен живот. Стартовото гориво действа като предпазител = докато изгаря, то осигурява натрупването на делими плутониеви изотопи в съседната му зона, образувайки нова зона на предпазител, след което процесът се повтаря, докато заредената суровина се изразходва напълно.

За по-лесно разбиране, принципът на действие на реактора TWR беше сравнен с горяща цигара. Японски изследователи, също заинтересовани от тази идея, намериха друга аналогия – горяща свещ. А руснаците нарекоха такива реактори *самоеди*, тоест реактори, които се самоизяждат. Основното предимство на такива реактори е възможността да се включат огромни запаси от обеднен уран в горивния цикъл, без да е необходимо скъпо и опасно външно производство за преработка на отработено ядрено гориво и производство на уран-плутониево гориво, тъй като плутоният в TWR се образува и консумира директно в реактора.

Бил Гейтс не само създаде TerraPower, но и проведе мащабна рекламна кампания за проекта TWR и дори успя да намери първия потенциален купувач. Както се очакваше, това беше Китай. Китайските комунисти приеха Гейтс на най-високо ниво и създадоха съвместно предприятие през 2017 г. за изграждане на реактори TWR в Китай, но година по-късно трябваше да забравят за сътрудничеството.

Официалната причина за закриването на съвместния американско-китайски проект се счита въвеждането на ограничения за сътрудничество с китайски ядрени корпорации на ниво правителство на САЩ. Но има и друга причина – проектът TWR се оказа нереализируем на сегашното ниво на технологично развитие поради липсата на конструкционни материали, способни да издържат на огромни увреждащи дози (d.p.a.) без дефекти.

Вариант с течна сол
След като остави проекта TWR на дъното на най-долното чекмеже в  бюрото си, Гейтс инструктира специалисти от TerraPower да работят по коренно различен проект, а именно реактор с разтопена сол (molten salt reactor) на бързи неутрони.

Технологията на реакторите с разтопена сол е изучавана през миналия век в американската национална лаборатория в Оук Ридж. Тя има своите предимства. Например, такива реактори не изискват изграждането на инсталация за производство на гориво, тъй като горивото се използва в течна форма. Също така е лесно да се организира отделянето на плутоний в такива реактори онлайн, без да се включват големи радиохимични индустрии.

Но има и блокиращи недостатъци – например силна корозия на структурните материали в контакт с разтопена сол, съдържаща уран, и TerraPower избра да проучи варианта с уранови хлориди, при които корозията е дори по-активна, отколкото при обичайно избрания вариант с уранови флуориди. Икономическите показатели на реакторите с разтопена сол не са напълно ясни – например, техните конструкции са принудени да имат не два, а три циркулационни контура (първият с уранови соли, вторият междинен със соли без уран и третият, съдържащ турбина). Освен това, подобни реактори са много трудни за управление – достатъчно е да се спомене, че забавените неутрони не се генерират на същото място като бързите неутрони, защото горивото в реактор с разтопена сол е в движение. Интересът на TerraPower към проекта с разтопена сол става известен за първи път през 2015 г. След провала на проекта TWR, посоката на разтопена сол става приоритет за компанията, но и тя не донася никакви практически резултати.

Проектът Natrium
Уморен да чака иновациите да донесат резултати, Бил Гейтс рязко промени курса си. През 2020 г. разработването на проекта Natrium от TerraPower беше обявено с голяма помпозност, базирано на реалистични, а не на иновативни технически решения.

Проектът Natrium се състои от бърз реактор с мощност 345 MWe, охлаждан с натрий, и система за съхранение на топлинна енергия с течна сол. Системата за съхранение акумулира енергия по време на периоди на намалено натоварване и преобразува натрупаната енергия в киловатчасове по време на пикови периоди, което позволява на проекта като цяло да произвежда 500 MWe към мрежата в пиковите периоди. Също така, благодарение на системата за съхранение, самият реактор може постоянно да работи в базов режим, без да променя капацитета си.

Проектът Natrium се различава от предишните разработки на TerraPower по това, че може да бъде построен. Бързият натриев реактор е базиран на реалистични проекти на General Electric, по-специално проекта PRISM. Известни са и технологии за съхранение на топлинна енергия, базирани на течни соли. Следователно, Natrium бързо намери първия си клиент, като проектът беше предложен да бъде реализиран в американския щат Уайоминг на мястото на затворена ТЕЦ, работеща с въглища.

Но и тук внезапно се появиха проблеми и любовта на Гейтс към ядрената енергия все още остава несподелена. Като начало, критиците на проекта, включително известният американски анализатор и блогър Едуин Лайман от обществената организация „Съюз на загрижените учени“, установиха, че бърз натриев реактор, изработен от Natrium, може да има положителен коефициент на реактивност на празните места – тоест, ако топлоносителят се загуби, реактивността на реактора може да се увеличи. Комисията за ядрено регулиране на САЩ традиционно не издава сертификати на проекти на реактори с положителен коефициент на празнотите, страхувайки се от повторение на аварията от типа на Чернобил. TerraPower избягва директни отговори на въпроси относно коефициента на празнотите, обещавайки само, че при приетите работни температури, много по-ниски от точката на кипене на натрия, няма да има процеси на кипене в активната зона, въпреки че въпросът какво ще се случи с реактивността в случай на механична загуба на топлоносител от първи контур остава открит.

Вторият проблем беше изискването, произтичащо от реакторната физика, да се използва уран, обогатен до по-високо ниво, отколкото в леководните реактори, а именно уран HALEU, обогатен до 20%. Търговско производство на такъв уран е налично само в Русия, където Гейтс възнамеряваше да го закупи за първия си реактор, но поради санкциите, наложени на Русия след началото на войната в Украйна, подобни покупки станаха невъзможни. Министерството на енергетиката на САЩ полага усилия за създаване на търговско производство на уран HALEU, но е твърде рано да се говори за конкретни резултати.

Екстравагантни стъпки
Трудно е за обикновения човек да разбере мисловния процес на мултимилиардер, но все пак ще рискуваме да предположим, че уморен от трудности и неуспехи, основателят на Microsoft и TerraPower е започнал да предприема прибързани и много екстравагантни стъпки.

Една от такива стъпки може да се счита за меморандум, подписан през октомври 2024 г. между TerraPower и ASP Isotopes, според който южноафриканската компания обещава да доставя уран HALEU за нуждите на Natrium. ASP Isotopes щеше да обогатява уран до такова ниво в завод в Южна Африка, използвайки собствена технология за лазерно обогатяване, която уж е толкова добре развита, че не изисква демонстрация и може веднага да бъде изведена на търговско ниво.

Почти веднага стана ясно, че не всичко е наред с това споразумение. През ноември 2024 г. фирмата за пазарни проучвания Fuzzy Panda Research написа остър доклад за ASP Isotopes , подходящо озаглавен „Провалени технологии, платена промоция на акции, измамници с микрокапитализация, ядрен колапс“. Разбира се, ASP Isotopes отговори на критиките, но това не разсея всички съмнения. Освен това, както внезапно се оказа, САЩ и Южна Африка нямат споразумение 123 за ядрено сътрудничество, така че ще бъде практически невъзможно да се получи одобрение от правителството на САЩ за доставка на обогатен уран от Южна Африка.

Друг пример за странните действия на Бил Гейтс е пътуването му до Индонезия, където на 7 май 2025 г. той се се срещна с президента Прабово Субианто, по време на която предложи да се върне към старата идея за изграждане на реактор в страната по проекта TerraPower. За разлика от предложението от 2014 г., този път най-вероятно ставаше дума за проекта Natrium. Междувременно реакторите с такъв капацитет не са приоритет за Индонезия. Основният проблем в енергийния сектор на страната е трудността при снабдяването на отдалечени островни региони, за които малки модулни реактори с капацитет до 100 MWe, подобни на проектите, разработвани в Южна Корея, биха били идеален избор. Проектът Natrium, който произвежда до 500 MW(e) мощност в пиковия си момент, е просто прекомерен за тези региони.

Няма да гадаем какви стъпки ще предприеме след това Бил Гейтс, мултимилиардер и поддръжник на ядрената енергетика, и дали ще успее да доживее до поне едно пускане на реактор, създаден от неговата компания TerraPower. За съжаление, досега всичките му проекти в ядрената енергетика не са довели до нищо конкретно, а любовта на Гейтс към мирните атоми остава несподелена.

Comments are closed.

Психологически основи на безопасността в ядрената индустрия (обобщение)

Този цикъл от статии не е посветен на отделни технически проблеми, нито на конкретни организационни дефекти. Неговата основна цел е да опише ясно, последователно...

Още »

СЪПРИЧАСТНОСТ към децата – аутисти

Последни коментари

Търсене