Η νέα βιομηχανία πυρηνικής ενέργειας της Αμερικής έχει ένα ρωσικό πρόβλημα

 Οι αμερικανικές εταιρείες που αναπτύσσουν μια νέα γενιά μικρών πυρηνικών σταθμών για να συμβάλουν στη μείωση των εκπομπών άνθρακα έχουν ένα μεγάλο πρόβλημα: μόνο μία εταιρεία πουλά τα καύσιμα που χρειάζονται και αυτή είναι η ρωσική.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η κυβέρνηση των ΗΠΑ επιδιώκει επειγόντως να χρησιμοποιήσει μέρος του αποθέματος ουρανίου οπλικής ποιότητας για να βοηθήσει να τροφοδοτήσει τους νέους προηγμένους αντιδραστήρες και να ξεκινήσει μια βιομηχανία που θεωρεί κρίσιμη για την επίτευξη των παγκόσμιων στόχων καθαρών μηδενικών εκπομπών.

«Η παραγωγή του HALEU είναι μια κρίσιμη αποστολή και όλες οι προσπάθειες για αύξηση της παραγωγής του αξιολογούνται», δήλωσε εκπρόσωπος του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE).

Η ενεργειακή κρίση που προκλήθηκε από τον πόλεμο στην Ουκρανία έχει ανανεώσει το ενδιαφέρον για την πυρηνική ενέργεια. Οι υποστηρικτές μικρότερων αντιδραστήρων επόμενης γενιάς λένε ότι είναι πιο αποδοτικοί, πιο γρήγοροι στην κατασκευή και θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν με στροβιλοσυμπιεστή για να επιτευχθεί η μετατόπιση από τα ορυκτά καύσιμα.

Αλλά χωρίς μια αξιόπιστη πηγή του ουρανίου χαμηλού εμπλουτισμού υψηλής ανάλυσης (HALEU) που χρειάζονται οι αντιδραστήρες, οι προγραμματιστές ανησυχούν ότι δεν θα λάβουν παραγγελίες για τις εγκαταστάσεις τους. Και χωρίς παραγγελίες, οι πιθανοί παραγωγοί του καυσίμου είναι απίθανο να θέσουν σε λειτουργία τις εμπορικές αλυσίδες εφοδιασμού για να αντικαταστήσουν το ρωσικό ουράνιο.

«Κατανοούμε την ανάγκη για επείγουσα δράση για την παροχή κινήτρων για τη δημιουργία μιας βιώσιμης προμήθειας HALEU με γνώμονα την αγορά», δήλωσε ο εκπρόσωπος του DOE.

Η κυβέρνηση των ΗΠΑ βρίσκεται στα τελικά στάδια της αξιολόγησης της ποσότητας του αποθέματός της 585,6 τόνων υψηλού εμπλουτισμένου ουρανίου που θα διαθέσει στους αντιδραστήρες, είπε ο εκπρόσωπος.

Το γεγονός ότι η Ρωσία έχει το μονοπώλιο του HALEU απασχολεί εδώ και καιρό την Ουάσιγκτον, αλλά ο πόλεμος στην Ουκρανία άλλαξε το παιχνίδι, καθώς ούτε η κυβέρνηση ούτε οι εταιρείες που αναπτύσσουν τους νέους προηγμένους αντιδραστήρες θέλουν να βασιστούν στη Μόσχα.

Το HALEU είναι εμπλουτισμένο σε επίπεδα έως και 20%, αντί περίπου 5% για το ουράνιο που τροφοδοτεί τους περισσότερους πυρηνικούς σταθμούς. Αλλά μόνο η TENEX, η οποία αποτελεί μέρος της ρωσικής κρατικής εταιρείας πυρηνικής ενέργειας Rosatom, πουλάει το HALEU εμπορικά αυτή τη στιγμή.

Ενώ καμία δυτική χώρα δεν έχει επιβάλει κυρώσεις στη Rosatom για την Ουκρανία, κυρίως λόγω της σημασίας της για την παγκόσμια πυρηνική βιομηχανία, οι κατασκευαστές σταθμών ηλεκτροπαραγωγής των ΗΠΑ όπως η X-energy και η TerraPower δεν θέλουν να εξαρτώνται από μια ρωσική αλυσίδα εφοδιασμού.

«Δεν είχαμε πρόβλημα με τα καύσιμα μέχρι πριν από λίγους μήνες», δήλωσε ο Jeff Navin, διευθυντής εξωτερικών υποθέσεων της TerraPower, πρόεδρος της οποίας είναι ο δισεκατομμυριούχος Bill Gates. «Μετά την εισβολή στην Ουκρανία, δεν ήμασταν άνετα να κάνουμε επιχειρήσεις με τη Ρωσία».

ΚΟΤΟΠΟΥΛΟ ΚΑΙ ΑΥΓΟ

Η πυρηνική ενέργεια παράγει σήμερα περίπου το 10% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας και πολλές χώρες διερευνούν τώρα νέα πυρηνικά έργα για να βελτιώσουν τον ενεργειακό τους εφοδιασμό και την ενεργειακή τους ασφάλεια, καθώς και να βοηθήσουν στην επίτευξη των στόχων για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

Όμως, καθώς τα έργα μεγάλης κλίμακας εξακολουθούν να αποτελούν πρόκληση για λόγους που περιλαμβάνουν τεράστιο αρχικό κόστος, καθυστερήσεις έργων, υπερβάσεις κόστους και ανταγωνισμό από φθηνότερες πηγές ενέργειας όπως η αιολική ενέργεια, αρκετοί προγραμματιστές έχουν προτείνει τους λεγόμενους μικρούς αρθρωτούς αντιδραστήρες (SMR).

Ενώ οι SMR που προσφέρονται από εταιρείες όπως η EDF (EDF.PA) και η Rolls-Royce (RR.L) χρησιμοποιούν την υπάρχουσα τεχνολογία και το ίδιο καύσιμο με τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες, εννέα στους 10 από τους προηγμένους αντιδραστήρες που χρηματοδοτούνται από την Ουάσιγκτον έχουν σχεδιαστεί για χρήση HALEU.

Οι υποστηρικτές λένε ότι αυτά τα προηγμένα εργοστάσια χρειάζονται λιγότερο συχνό ανεφοδιασμό και είναι τρεις φορές πιο αποτελεσματικά από τα παραδοσιακά μοντέλα. Ορισμένοι αναλυτές λένε ότι αυτό σημαίνει ότι τελικά θα ξεπεράσουν τη συμβατική πυρηνική τεχνολογία, αν και τα σχέδια δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί σε εμπορική κλίμακα.

Το μέσο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας - η τιμή που απαιτείται για τα προηγμένα έργα να εξισωθούν - είναι 60 $ ανά μεγαβατώρα σε σύγκριση με 97 $ για τις συμβατικές μονάδες, σύμφωνα με στοιχεία από την ερευνητική ομάδα Energy Innovation Reform Project.

Ορισμένοι αναλυτές λένε ότι η διαφορά τιμής μπορεί να είναι μικρότερη αυτή τη στιγμή, επειδή οι μικρότεροι προηγμένοι αντιδραστήρες που χρησιμοποιούν HALEU δεν έχουν ακόμη οικονομίες κλίμακας από τη μαζική παραγωγή.

Εταιρείες στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη έχουν σχέδια να παράγουν το HALEU σε εμπορική κλίμακα, αλλά ακόμη και στα πιο αισιόδοξα σενάρια, λένε ότι θα χρειαστούν τουλάχιστον πέντε χρόνια από το σημείο που θα αποφασίσουν να προχωρήσουν.

Και αυτό το αίνιγμα κότας και αυγών περιπλέκει την ομαλή ανάπτυξη της προσφοράς HALEU.

"Κανείς δεν θέλει να παραγγείλει 10 αντιδραστήρες χωρίς πηγή καυσίμου και κανείς δεν θέλει να επενδύσει σε μια πηγή καυσίμου χωρίς 10 παραγγελίες αντιδραστήρων", δήλωσε ο Daniel Poneman, διευθύνων σύμβουλος του αμερικανικού προμηθευτή πυρηνικών καυσίμων Centrus Energy Corp (LEU.A) .

Για τις εταιρείες που ενδιαφέρονται για νέους προηγμένους αντιδραστήρες, όπως η δημόσια επιχείρηση κοινής ωφελείας Energy Northwest της πολιτείας Ουάσιγκτον, οι προμήθειες καυσίμων είναι σίγουρα ένα ζήτημα στη διαδικασία λήψης αποφάσεων.

«Η αξιόπιστη προμήθεια HALEU είναι ένας από τους πολλούς παράγοντες που εξετάζονται», ανέφερε η εταιρεία σε δήλωση που εστάλη μέσω email.

ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΠΡΟΜΗΘΕΙΕΣ

Η κυβέρνηση των ΗΠΑ αναγνώρισε πριν από χρόνια ότι το μονοπώλιο της Ρωσίας στον HALEU θα μπορούσε να εμποδίσει την ανάπτυξη των προηγμένων αντιδραστήρων που ελπίζει ότι θα παρέχουν ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα στο εσωτερικό και επίσης θα εξάγονται σε αγορές στην Ευρώπη και την Ασία.

Η κυβέρνηση ανέθεσε σύμβαση κοινού κόστους το 2019 στην Centrus, τη μοναδική εταιρεία εκτός Ρωσίας που έχει επί του παρόντος άδεια να κατασκευάζει το HALEU, για την κατασκευή μιας εγκατάστασης επίδειξης.

Ενώ η εγκατάσταση επρόκειτο να αρχίσει να κατασκευάζει το HALEU φέτος, η παραγωγή αναβλήθηκε για το 2023, εν μέρει λόγω καθυστερήσεων στην απόκτηση δοχείων αποθήκευσης λόγω προβλημάτων στην αλυσίδα εφοδιασμού κατά τη διάρκεια της παγκόσμιας πανδημίας, είπε η Centrus.

Μόλις τεθεί σε λειτουργία η εγκατάσταση, θα χρειαστούν πέντε χρόνια για να μπορέσει η Centrus να αρχίσει να παράγει 13 τόνους HALEU ετησίως. Αλλά αυτό είναι μόνο το ένα τρίτο του ποσού που θα χρειαστεί το DOE για τους αντιδραστήρες των ΗΠΑ έως το 2030.

Η TerraPower, για παράδειγμα, είπε ότι θα χρειαστεί 15 τόνους HALEU για το πρώτο φορτίο καυσίμου του προηγμένου αντιδραστήρα της.

Άλλοι πιθανοί παραγωγοί HALEU είναι πιο πίσω.

Η γαλλική κρατική εταιρεία εξόρυξης και εμπλουτισμού ουρανίου Orano λέει ότι θα μπορούσε να ξεκινήσει την παραγωγή HALEU σε πέντε έως οκτώ χρόνια, αλλά θα υποβάλει αίτηση για άδεια παραγωγής μόνο όταν έχει πελάτες με μακροπρόθεσμα συμβόλαια.

Σε απάντηση σε αίτημα της DOE για πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο δημιουργίας ενός προγράμματος για τη στήριξη της παραγωγής HALEU, ο Orano είπε ότι θα εναπόκειται στην κυβέρνηση των ΗΠΑ να ξεκινήσει τη βιομηχανία.

«Η αξιολόγηση της Orano δείχνει ότι ο μόνος πιο σημαντικός παράγοντας που επιτρέπει την επιτυχία είναι το DOE που εγγυάται έναν ορισμένο όγκο ζήτησης», ανέφερε η εταιρεία σε δήλωση στον ιστότοπό της.

Η ευρωπαϊκή εταιρεία εμπλουτισμού ουρανίου Urenco, εν τω μεταξύ, λέει ότι εξετάζει το ενδεχόμενο εγκατάστασης στις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Βρετανία για την παραγωγή HALEU, αλλά δεν έχει ακόμη υποβάλει αίτηση για άδειες.

ΤΟ ΡΟΛΟΙ ΧΤΥΠΑΕΙ

Για την TerraPower και την X-energy, που έχουν προγραμματίσει έργα στις πολιτείες των ΗΠΑ του Ουαϊόμινγκ και της Ουάσιγκτον αντίστοιχα, ο χρόνος τρέχει.

Η Ουάσιγκτον τους ανέθεσε συμβάσεις για την κατασκευή δύο πρυτάνεις επίδειξης μέχρι το 2028 και μοιράστηκαν τα έξοδα. Αλλά χωρίς ρωσικά καύσιμα, αυτή η προθεσμία θα μειωθεί πολύ πριν τεθεί σε λειτουργία οποιοσδήποτε εναλλακτικός εμπορικός προμηθευτής.

Ενώ τα επίπεδα εμπλουτισμού 20% για το HALEU είναι πολύ χαμηλότερα από το επίπεδο περίπου 90% που απαιτείται για τα όπλα, οι εταιρείες χρειάζονται ειδικές άδειες για την παραγωγή τους. Απαιτούνται επίσης πρόσθετες απαιτήσεις ασφάλειας και πιστοποίησης για τους χώρους παραγωγής, τη συσκευασία και τη μεταφορά του καυσίμου.

Για να επιταχύνει τη διαδικασία και να σπάσει το αδιέξοδο, η κυβέρνηση των ΗΠΑ επιδιώκει να «κατεβάσει το μείγμα» ουρανίου υψηλής ποιότητας για όπλα που βρίσκεται στο απόθεμά της, αν και αυτό θα πάρει επίσης χρόνο.

Η κυβέρνηση των ΗΠΑ είπε το 2016 ότι είχε μειώσει κατά 7,1 τόνους μεταξύ 30 Σεπτεμβρίου 2013 και 31 Μαρτίου 2016. Ερωτηθείσα αυτόν τον μήνα εάν η διαδικασία είχε γίνει πιο γρήγορη, το DOE είπε: "Τα ποσοστά υπομείξεως αξιολογούνται με συνέπεια για ευκαιρίες επιτάχυνσης".

Ο νόμος για τη μείωση του πληθωρισμού που υπέγραψε ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Τζο Μπάιντεν τον Αύγουστο περιείχε 700 εκατομμύρια δολάρια για να εξασφαλίσει προμήθειες HALEU από την κυβέρνηση και μια κοινοπραξία που συνεργάζεται με το DOE για χρήση σε προηγμένους αντιδραστήρες και έρευνα.

Τον Σεπτέμβριο, ο Λευκός Οίκος ζήτησε από το Κογκρέσο άλλα 1,5 δισεκατομμύρια δολάρια σε ένα νομοσχέδιο προσωρινής κρατικής χρηματοδότησης για την ενίσχυση της εγχώριας προμήθειας ουρανίου χαμηλού εμπλουτισμού και HALEU, προκειμένου να αντιμετωπιστούν πιθανές δυσκολίες στην πρόσβαση στα ρωσικά καύσιμα.

Οι νομοθέτες αφαίρεσαν το μέτρο από το νομοσχέδιο λόγω ανησυχιών για το κόστος, αν και παραμένει προτεραιότητα για ορισμένους αξιωματούχους του Μπάιντεν, συμπεριλαμβανομένης της υπουργού Ενέργειας Τζένιφερ Γκράνχολμ.

Πέρυσι, οι πυρηνικοί σταθμοί στις Ηνωμένες Πολιτείες εισήγαγαν περίπου το 14% του ουρανίου τους από τη Ρωσία, μαζί με το 28% των υπηρεσιών εμπλουτισμού τους, σύμφωνα με την Υπηρεσία Ενεργειακών Πληροφοριών των ΗΠΑ.

Πηγή Reuters 

Αναφορά από τη Sarah McFarlane και τη Susanna Twidale στο Λονδίνο και τον Timothy Gardner στην Ουάσιγκτον. Επιμέλεια: Veronica Brown και David Clarke