使用 10,000 個核微反應器讓世界擺脫煤炭的大膽計劃

Last Energy 的 Bret Kugelmass 打算在東歐建造他的前 10 個廉價的現成裂變反應堆。

An休斯頓以西一小時， 在郊區蔓延向奶牛牧場投降的地方，坐落著一個巨大的工業車間，焊工和管道裝配工在這裡組裝設備，運往墨西哥灣的煉油廠和鑽井平台。 “這些人幾十年來一直致力於模塊化高壓和高溫組件，”總部位於華盛頓特區的 Last Energy 的創始人兼首席執行官 36 歲的 Bret Kugelmass 說。 這就是為什麼他來到這裡，來到 VGas LLC，當時他想要一個小型模塊化核裂變反應堆的原型，他打賭它可以在減少化石燃料方面發揮重要作用。

基於 Kugelmass 的開源設計並使用大部分現成的組件，VGas 為一個基本的小型輕水反應堆製造了幾乎所有部件，並將它們塞進九個集裝箱大小的模塊中。 只用了兩天時間就把它們用螺栓固定在一起。

需要說明的是，這不是 工作的 原型——事實上，它的 75 噸反應堆壓力容器被切開，以展示填充濃縮鈾燃料顆粒的鋯棒標準化燃料組件如何安放在內部。 “我們沒有做任何新的化學或反應堆物理學，”庫格瑪斯強調說。 “我們的核心創新是核電站的交付模式。 我們只是以不同的方式包裝它。”

我們在這裡談論的是老式的裂變技術——幾十年來一直被用來通過分裂鈾原子來產生能量的技術。 它與核聚變相反，核聚變是太陽產生能量的方式：通過融合氫原子。 幾十年來，聚變研究一直停滯不前，因為科學家們無法從聚變反應中提取比引發聚變反應所需的能量更多的能量。 最近的突破顯示出希望，但即使在最樂觀的情況下，商業融合也需要很多年。

學習科學是讓事情變得更簡單的一種方法。 避開美國監管機構是另一回事。 Kugelmass 甚至沒有要求美國批准他的工廠。 相反，他希望到 20 年在波蘭啟動並運行他的第一個 20,000 兆瓦反應堆（足以為 2025 戶家庭供電），自從俄羅斯天然氣供應被切斷以來，波蘭 70% 的電力都來自燃燒煤炭。 波蘭已同意購買電力 從10個單位，根據一份長期合同，Kugelmass 希望以每台 100 億美元的價格獲得，該合同要求 Last Energy 運營反應堆並承擔成本超支的風險。

Kugelmass 的目標是在全球範圍內建造 10,000 個這樣的微型反應堆，對於迄今為止僅籌集到 24 萬美元風險投資的核工業新手來說，這聽起來太不可思議了。 不過，這是一筆明智的投資：21 萬美元來自得克薩斯州奧斯汀的 Gigafund 領投的一輪融資，其管理合夥人， 盧克·諾塞克，是第一個支持 Elon Musk 的 SpaceX 的風險投資人。

你仍然可以聽到 Kugelmass 的聲音，這個長島孩子喜歡製造機器人，在斯坦福大學獲得機械工程碩士學位之前曾在紐約州立大學石溪分校學習數學。 2012 年，年僅 25 歲的他創辦了一項業務，使用固定翼無人機機隊為保險公司對數百萬個屋頂進行攝影調查，從而評估風暴風險。 他為自己名為 Airphrame 的企業籌集了 5.8 萬美元，並於 2017 年將其出售。那時，他決定投身於應對氣候變化。

Kugelmass 很快將核能作為解決方案的重要組成部分。 根據哥倫比亞大學國際氣候與社會研究所的說法，核能是解決“能源三難困境”——可靠、負擔得起且可持續的來源。 風？ 太陽的？ Cowen & Co 的能源分析師 Marc Bianchi 指出，它們每單位發電量需要的材料是核能的 10 倍以上。此外，土地准入和鄰避主義使得擴大規模變得困難——風能和太陽能發電場已經遍布全球佔地面積是得克薩斯州的兩倍，但僅提供全球 5% 的電力需求。 產生與 Kugelmass 提議的微型反應堆之一相同的 20 兆瓦，平均需要 600 英畝的太陽能電池板或 4,000 英畝的風力渦輪機。

Kugelmass 在 2018 年還是一名核新手，因此他開始通過播客採訪專家， 核巨人, 現在已經增長到近 400 集。 他研究了建設更多核能力的障礙，並得出結論認為，過於復雜以及過度監管是主要問題。

另一個問題：大型核項目的歷史成本失控，他將其部分歸因於這些項目的融資和建設方式中的傾斜激勵。 在美國，敢於嘗試建造新核電站的公用事業公司幾乎不會承受成本超支的風險，因為他們知道他們總是可以通過提高電費來支付賬單。 畢竟，他們的壟斷費率是由監管機構設定的。 Kugelmass 的解決方案是採用風能和太陽能項目的融資模式：Last Energy 將建造並擁有這些電廠，以長期合同為基礎借入所需的大量資金——波蘭的大約 1 億美元項目。

怎麼玩

喬恩馬克曼

基礎微型反應堆是核能發電的未來。 玩這個趨勢的最好方法是 Cameco公司，總部位於薩斯喀徹溫省的鈾生產商，擁有世界上一些最大的礦床。 沒有鈾 U-235，核能就不可能實現，U-34.50 是目前所有核設施中使用的可裂變材料。 據國際原子能機構稱，西方正在建立擴大現有核電站壽命的勢頭，許多公司和國家正在尋求開發小型模塊化反應堆和先進反應堆。 這種興趣最終將增加對鈾的需求。 Cameco 可能在 12 個月內交易至 28 美元，比當前 27 美元的價格上漲 XNUMX%。

喬恩·馬克曼 (Jon Markman) 是 Markman Capital Insight 的總裁兼 快進投資。

Last Energy 並不是唯一一家旨在建造新一代小型反應堆的初創公司。 資金雄厚的競爭對手包括 泰拉能源，比爾蓋茨和沃倫巴菲特的伯克希爾哈撒韋公司的合資企業，正在尋求在懷俄明州建造一種新型熔融氯化物、液體鈉冷卻的 345 兆瓦反應堆。 儘管有 2 億美元的聯邦補貼，但在多年的拖延中，TerraPower 的成本已激增至超過 4 億美元。 X-energy，即將上市 通過由 Ares Management 贊助的 SPAC, 還在其 320 兆瓦反應堆中使用新型防熔化鈾碳氧化物燃料，這將導致更嚴格的監管審查。 NuScale Power 是第一家公開交易的迷你核武器開發商，獲得了 50 兆瓦的設計 一月批准 在花費 1 年和 2030 億美元通過美國核監管委員會後，預計要到 XNUMX 年代初才能完成第一座工廠。

那麼，Last Energy 如何使用舊技術解決幾十年來阻礙核項目的安全擔憂（是否合理）？ Kugelmass 說，即使它的多個冗餘冷卻機制失效，用 550 噸鋼包裹反應堆的地下拱頂也能有效地消散多餘的熱量，並在不太可能發生的熔毀事件中容納燃料。

至於放射性廢物，大多數核電站會從反應堆中取出成捆的乏燃料棒，並將它們儲存在外面的混凝土和鋼桶中。 相比之下，Last Energy 的計劃要求每六年引入一個預裝燃料的新反應堆模塊。 舊的核心留在後面，固定在地下，冷卻直到工廠最終退役。 更換整個反應堆模塊而不僅僅是更換燃料似乎是一種浪費，但它確實讓生活變得更簡單。 “我們故意接受某些工廠效率低下以實現經濟效益，”Kugelmass 說。 “任何其他方法，你都會回到我們開始的地方。”

保管庫

金屬探測器

在冷戰初期，美國政府迫切需要美國的鈾，而且願意出錢。 1948 年，山姆大叔出價：每發現一磅鈾至少 1.50 美元（今天約為 19 美元），這引發了本世紀中葉的輻射熱潮，因為普通的喬人湧向西部，希望能大賺一筆。

除了約 200 名政府和行業地質學家在科羅拉多高原尋找鈾礦外，數百名業餘愛好者正在用鎬、鏟子和蓋革計數器來踐踏美國的土地。 對於他們和成千上萬有度假致富想法的扶手椅 49 人來說，[美國原子能委員會] 在一本簡潔、袖珍型、128 頁的手冊中毫不掩飾探索方法：“勘探鈾。 ” 這些古銅色的書滿是關於在哪里以及如何找到它的簡單便便，充分描述了從化學到價值的所有鈾礦，解釋了“輻射檢測儀器”的使用，並附有表格和附錄。

- 福布斯 1953 年 8 月 1 日