Компания Kairos стремится полностью изменить представление об атомной энергетике. Их реактор, охлаждаемый расплавленной солью, обещает производить безопасную, надежную, безуглеродную электроэнергию по цене, сравнимой с выработкой на природном газе.
Атомная индустрия во многих странах кажется застывшей в прошлом: устаревший парк гигантских реакторов, дороговизна строительства и эксплуатации, а также постоянные опасения по поводу безопасности. Kairos нацелена на производство малых модульных реакторов (ММР), которые могут конкурировать по стоимости с самыми дешевыми ископаемыми источниками — природным газом. Ирония в том, что для этого они используют технологию, пионерами которой были в 1950-х и 1960-х годах: реакторы с охлаждением расплавленной солью, от которой тогда отказались в пользу более продвинутых на тот момент конструкций.
В реакторе Kairos в качестве теплоносителя будет использоваться расплавленная соль Флибе (Flibe), состоящая из фтора, лития и бериллия. Этот расплав будет отводить тепло от ядерной реакции к паровой турбине для выработки электричества. Современные реакторы используют воду, что требует дорогостоящей системы герметизации с ультравысоким давлением и снижает общую эффективность. Kairos также применяет современное ядерное топливо TRISO. Оно состоит из микроскопических ядер урана, углерода и кислорода, заключенных в защитные слои углерода и керамики. Затем эти частицы встраиваются в графитовые «камешки» размером с шарик для гольфа. Данный тип топлива позволяет создавать более безопасные и дешевые реакторы, поскольку каждая частица служит собственной системой локализации и чрезвычайно устойчива к коррозии, окислению и плавлению.
Сочетание топлива TRISO и системы охлаждения на расплавленной соли должно обеспечить пассивную безопасность реактора Kairos. Это означает, что даже при потере электропитания (как это произошло на АЭС в Фукусиме в 2011 году с катастрофическими последствиями) реактор останется в стабильном состоянии.
Ключевые показатели
- Отрасль: Атомная энергетика
- Основана: 2016 год
- Штаб-квартира: Аламеда, Калифорния, США
- Примечательный факт: Всего один «камешек» топлива размером с мяч для гольфа, используемый в реакторе Kairos, выработает столько же энергии, сколько четыре тонны угля.
Потенциал влияния
Спрос на электроэнергию для обеспечения низкоуглеродных основ современной жизни, таких как тепловые насосы и электромобили, постоянно растет. Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, относительно дешевы и быстро вводятся в строй, но они не могут обеспечить ту круглосуточную постоянную мощность, которую дают угольные и газовые станции.
Атомные реакторы способны обеспечивать стабильную базовую нагрузку, однако ввод традиционных реакторов замедлился до минимума: новые установки едва заменяют устаревающие мощности. Новое поколение безопасных атомных реакторов, способных поставлять безуглеродную энергию по более низким ценам, может вдохнуть жизнь в этот угасающий сектор и сформировать основу надежного энергоснабжения, когда солнце не светит и ветер не дует.
Сложности
Топливо TRISO требует использования специального обогащенного урана, который до февраля 2022 года в основном поставлялся из России. После вторжения в Украину США ввели запрет на импорт урана из России. Теперь запасов у США осталось менее чем на три года, и страна срочно ищет пути для запуска альтернативных цепочек добычи и обогащения урана. Задержки или дефицит топлива могут замедлить или остановить проекты вроде реакторов Kairos, хотя компания заявляет, что также планирует сотрудничество с европейским консорциумом для поиска источников урана.
Несмотря на то что США упрощают бюрократические процедуры для реакторов нового поколения, новым системам все еще предстоит пройти через горы бумажной работы. Различные международные стандарты, в свою очередь, могут усложнить экспорт этой технологии в будущем.
Еще одной проблемой остается стоимость. Даже самые богатые инвесторы с трудом финансируют капиталоемкие атомные проекты на протяжении десятилетий, необходимых для прохождения регуляторных согласований и завершения строительства. Другая компания, занимающаяся атомными технологиями нового поколения, NuScale (о которой мы писали в прошлом году), в прошлом году отменила проект после того, как растущие затраты и задержки вынудили компании-потребители отказаться от соглашений о закупке ее электроэнергии. Государственная поддержка имеет предел, особенно на фоне того, что стоимость солнечной энергии и систем хранения энергии продолжает снижаться.
Следующие шаги
В декабре 2023 года Kairos получила разрешение на строительство испытательного реактора Hermes в Теннесси. В феврале последовало обязательство о предоставлении до 303 миллионов долларов от Министерства энергетики на его возведение. Hermes будет генерировать 35 мегаватт тепловой энергии, но не будет преобразовывать ее в электричество. (Для сравнения, типичный коммерческий реактор США сегодня производит около 1000 мегаватт электроэнергии.) Параллельно компания разрабатывает крупномасштабные испытательные установки для изучения системы охлаждения Флибе и других компонентов и процессов.
Еще до запуска Hermes компания начнет работу над Hermes 2 — установкой мощностью 28 мегаватт, которая станет первой у компании, способной генерировать электричество. Конечный план Kairos — постройка коммерческого объекта мощностью 150 мегаватт под кодовым названием KP-X.
Как это часто бывает с атомными проектами, компания может столкнуться с задержками. С момента получения разрешения на строительство Hermes срок его сдачи уже сдвинулся на год — с 2026 на 2027 год. Компания надеется запустить свой первый коммерческий реактор к 2030 году.
Ознакомьтесь с полным списком 15 климатических технологических компаний, за которыми стоит следить в 2024 году.
