Ядерна енергія може постачати струм і в майбутньому. Нові типи реакторів усувають проблеми їхніх попередників, дають більше енергії, частково значно компактніші й безпечніші. Попереду дискусія про ядерну енергію. Але щоб не зводити її до питання «Займатися далі атомною енергетикою чи ні?», нам слід зазирнути в майбутнє. Незабаром з’являться кращі форми атомної енергії, ніж відомі досі.
Коли йдеться про цілковито безпечний для довкілля видобуток великої кількості енергії, то є технологія, про яку практично не говорять. Це ядерний синтез. Суть його в тому, що він копіює процеси, які відбуваються на Сонці, і цим продукує енергію. Чиста енергія можлива через злиття ізотопів водню дейтерію та тритію. Їхній синтез вивільняє енергію. Але, щоб ця реакція взагалі відбулася, потрібно забезпечити дуже високу температуру.
На відміну від звичайної атомної енергії, у якій відбувається розділення ядра, ядерний синтез має численні переваги. Адже в його радіоактивних відходів значно коротший час напіврозпаду й вони швидше можуть стати практично нешкідливими. Окрім того, тут застосовується так мало радіоактивного матеріалу, що про нього взагалі не варто хвилюватися. Дослідники Інституту фізики плазми імені Макса Планка навіть вважають, що частину відходів можна використовувати повторно, отже, захоронення буде непотрібне. Йдеться про нейтральний для довкілля струм без жахливих явищ, притаманних атомній енергії.
Читайте також: Перехідна потужність
Енергію синтезу досліджують в усьому світі
Чому є потреба в чомусь на кшталт ядерного синтезу? Тим, хто не поділяє думки про те, що людство прагне технічних мрій та утопії чистої невичерпної енергії, ймовірно, допоможе прагматичніший аргумент: кожен, хто щось розуміє в енергетиці, знає, що для так званого базового навантаження і для стабільності електромережі потрібні інші, крім відновлюваних, форми енергії. Чому? Усе просто: є безвітряні дні, та й сонце не завжди світить. Тому для гарантування безпеки поряд із відновлювальними потрібні додаткові джерела енергії. Чи, може, ризикнемо блекаутом? Сьогодні базове джерело — це вугілля й атомна енергія. Відкидаючи обидва, слід думати про альтернативи. Ядерний синтез одна з них.
Так вважають в усьому світі. Ядерний синтез — один із небагатьох проектів, над яким спільно працює багато націй. На Півдні Франції нині будують Міжнародний термоядерний експериментальний реактор (International Thermonuclear Experimental Reactor, Iter), дослідний зразок, який спільно розробляють вчені з ЄС, США, Китаю, Південної Кореї, Японії, Росії та Індії. У 2035-му на ньому хочуть уперше отримати енергію. Щоправда, дослідник ядерного синтезу Бернар Біґо вважає, що до 2055-го не варто сподіватися на появу діючої електростанції.
Це потребуватиме часу, а захисники довкілля і «зелені» політичні партії вже сьогодні обіцяють, що перехід на 100% відновлюваної енергії можливий, якщо того захотіти. На користь зеленої енергії можна навести цілком слушний аргумент: технології Power-to-X дають змогу накопичувати надлишки енергії. Тоді енергію можна споживати, коли в ній є потреба, а не коли вітряно чи сонячно. Однак диверсифікація джерел не застарілий аргумент.
Якщо вірити й слідувати IT-мільярдерам, як-от генеральний директор Amazon Джефф Безос і засновник Microsoft Білл Ґейтс, то в синтез незабаром інвестуватимуть значно більше, ніж сьогодні. Адже вони останнім часом вклали в дослідження чимало приватного капіталу. Приватні підприємства, піонери галузі — це Commonwealth Fusion Systems і General Fusion. Ніхто не може сказати, чи матимуть успіх приватні проекти, які будуватимуть менші реактори поряд із великими державними проектами, як-от Iter, вартість будівництва якого сягає €20 млрд. Однак венчурний капітал, який вимірюється сотнями мільйонів, свідчить про те, що старт дано.
Читайте також: Від уранової руди до атомної зброї
Ядерний синтез є видатним технічним рішенням. Він стане джерелом енергії для великих індустріальних країн, які працюють над його реалізацією. Але безпечне і надійне енергопостачання потрібне не тільки індустріальним країнам. Добробут, освіта й залучення громадянського суспільства залежать від доступу людей до дешевої енергії як у країнах, що розвиваються, так і в країнах із перехідною економікою. Частково це можуть забезпечити відновлювані джерела. Але якщо потрібно постійно опріснювати воду, цілодобово постачати енергію на виробництво й гнучко забезпечувати струмом великі міста, що динамічно розвиваються, без ядерної енергії не обійтися.
Аварія реактора технічно неможлива
Тут між собою конкурує кілька моделей. Передовсім це компанія Білла Ґейтса TerraPower, яка працює над реакторами на рухомій хвилі. Вони, наприклад, для видобутку енергії мають використовувати збіднений уран. Окрім TerraPower над такою моделлю реактора працює і Toshiba. Збіднений уран — побічний продукт збагачення урану, потрібного для створення паливних стержнів реакторів традиційних АЕС або ядерної зброї. Реактори на збідненому урані повинні без технічної підтримки працювати 60 років. Тільки в США за останні десятиліття зібралося 700 тис. т цього матеріалу. За розрахунками TerraPower, наявними у світі резервами можна тисячу років забезпечувати струмом 80% населення Землі.
Тип реактора, над яким найбільше працюють в усьому світі, — торієвий. Китай, Канада, Японія, Індія, США та Нідерланди працюють над реалізацією цього типу реактора, де замість урану основна речовина — торій. Розплавлення ядра, що частково сталося в Чорнобилі та Фукусімі, у такого реактора неможливе. Якщо через проблеми з охолодженням зростає температура, реактор автоматично знижує свою потужність. Ще одна перевага: торій у земній корі трапляється вчетверо частіше, ніж уран, а його поклади є в усьому світі.
У Китаї нині триває створення дозвільної документації для побудови торієвого реактора, Канада розпочала таку процедуру для одного з різновидів, а в США перевіряють вплив першого реактора на довкілля. Ці реактори можуть бути компактними й потребують незначної технічної підтримки. Вони здатні забезпечити децентралізоване енергопостачання і їх можна випускати у великій кількості.
Працюють над новими типами реакторів і в Німеччині. Науковці берлінського Інституту ядерної фізики твердого тіла уже навіть запатентували свою технологію. У подвійному рідинному реакторі окрім урану й торію можуть використовуватися і вигорілі горючі елементи. Він також може видобувати енергію з ядерних відходів, отже, реактор постачатиме струм і вирішуватиме питання захоронення. Залишатиметься лише дещиця радіоактивних відходів із дуже коротким періодом напіврозпаду, менше ніж 100 років. Для порівняння: період напіврозпаду плутонію — 24 тис. років.
Технічно неможлива й аварія реактора. При зростанні температури суміш солі й радіоактивного матеріалу розширюється, тоді ядерна реакція припиняється. Однак подвійний рідинний реактор може виробляти не тільки струм, за високих температур із води можна видобувати водень, носій енергії, який вважається реальною альтернативою бензину, дизелю й газу для використання в автомобілях чи опаленні.
Щоправда, усім цим новим типам реакторів знадобляться роки, поки їх можна буде використовувати на промисловому рівні. Як і будь-які технології, не позбавлені ризику й нові альтернативи ядерній енергії, але ризик цей незначний. Віра в існування розробок без ризиків екорелігійна, і веде вона до закінчення високих технологій. Водночас ставка тільки на відновлювані джерела енергії є великим ризиком для індустріальних країн.
Читайте також: Атомний розпад заводів
СДПН мала б стати лівою технологічною партією
Сьогодні політиці потрібна нова чутливість до технологій, передовсім у лівому спектрі. Партія, яка в 1970-х через шок від цін на нафту просувала розбудову атомної енергетики, сьогодні, ймовірно, не форсуватиме дебати про її майбутнє використання. Це помилка.
Часи, коли СДПН займалася не лише соціальною, а й технологічною модернізацією, давно в минулому. Раніше представники партії розуміли, що якість життя і робочі місця їхніх виборців залежать, зокрема, і від дешевого та надійного енергопостачання. «Робота» і «енергія» були поняттями, які зробили СДПН провідною силою, насамперед у Північному Рейні-Вестфалії. СДПН мала б прагнути повернутися до статусу технологічної партії. Якби така ліва технологічна сила існувала, нові форми ядерної енергії мали б реальні шанси на розвиток і в Німеччині.