À l'intérieur du plan audacieux d'utiliser 10,000 XNUMX microréacteurs nucléaires pour sevrer le monde du charbon

Bret Kugelmass de Last Energy vise à construire ses 10 premiers réacteurs à fission peu coûteux et prêts à l'emploi en Europe de l'Est.

Anheure à l'ouest de Houston, où l'étalement des banlieues cède la place aux pâturages de vaches, se trouve un atelier industriel caverneux dans lequel des soudeurs et des tuyauteurs assemblent des équipements destinés aux raffineries de pétrole et aux plates-formes de forage du golfe du Mexique. «Ces gars travaillent depuis des décennies pour modulariser les composants pour les hautes pressions et températures», déclare Bret Kugelmass, 36 ans, fondateur et PDG de Last Energy, basé à Washington, DC. C'est pourquoi il est venu ici, chez VGas LLC, quand il voulait un prototype des petits réacteurs à fission nucléaire modulaires dont il parie qu'ils pourraient jouer un grand rôle dans la réduction des combustibles fossiles.

Basé sur la conception open source de Kugelmass et utilisant principalement des composants prêts à l'emploi, VGas a fabriqué presque toutes les pièces d'un petit réacteur à eau légère de base et les a entassées dans neuf modules de la taille d'un conteneur d'expédition. Il n'a fallu que deux jours pour les assembler.

Pour être clair, ce n'était pas un de travail prototype - en fait, la cuve sous pression de son réacteur de 75 tonnes est découpée pour montrer comment des assemblages combustibles standardisés de barres de zirconium remplies de pastilles de combustible à l'uranium enrichi pourraient se nicher à l'intérieur. "Nous ne faisons aucune nouvelle chimie ou physique des réacteurs", souligne Kugelmass. « Notre principale innovation est le modèle de livraison d'une centrale nucléaire. Nous l'emballons simplement d'une manière différente.

Nous parlons ici de technologie de fission à l'ancienne, celle qui, pendant des décennies, a été utilisée pour produire de l'énergie en divisant les atomes d'uranium. C'est l'opposé de la fusion nucléaire, qui est la façon dont le soleil génère de l'énergie : en fusionnant des atomes d'hydrogène. Pendant des décennies, la recherche sur la fusion est au point mort parce que les scientifiques ne pouvaient pas tirer plus d'énergie des réactions de fusion qu'il n'en fallait pour les déclencher. Les percées récentes sont prometteuses, mais même dans les scénarios les plus optimistes, la fusion commerciale est encore loin.

Se pencher sur la science est un moyen de faciliter les choses ; éviter les régulateurs américains en est une autre. Kugelmass ne demande même pas l'approbation américaine pour ses usines. Au lieu de cela, il espère avoir son premier réacteur de 20 mégawatts (assez pour alimenter 20,000 2025 foyers) opérationnel d'ici 70 en Pologne, qui tire XNUMX % de son énergie de la combustion du charbon depuis que l'approvisionnement en gaz naturel russe a été coupé. La Pologne a accepté d'acheter l'électricité à partir de 10 unités, que Kugelmass espère gagner pour 100 millions de dollars chacun, dans le cadre d'un contrat à long terme qui oblige Last Energy à exploiter les réacteurs et à assumer le risque de dépassement de coûts.

Kugelmass vise à construire 10,000 24 de ces mini-réacteurs dans le monde, ce qui semble fantastique pour un débutant de l'industrie nucléaire qui n'a jusqu'à présent levé que 21 millions de dollars en capital-risque. C'est de l'argent intelligent, cependant : XNUMX millions de dollars ont été versés dans le cadre d'une ronde dirigée par Gigafund, basé à Austin, au Texas, dont l'associé directeur, Luc Nosek, a été le premier investisseur en capital-risque à soutenir SpaceX d'Elon Musk.

Vous pouvez encore entendre dans la voix de Kugelmass le gamin de Long Island qui aimait construire des robots et qui a étudié les mathématiques à SUNY Stony Brook avant d'obtenir une maîtrise en génie mécanique à Stanford. En 2012, alors qu'il n'avait que 25 ans, il a lancé une entreprise qui utilisait une flotte de drones à voilure fixe pour évaluer le risque de tempête en réalisant des relevés photographiques de millions de toits pour les compagnies d'assurance. Il a levé 5.8 millions de dollars pour son entreprise, connue sous le nom d'Airphrame, et l'a vendue en 2017. À ce moment-là, il a décidé de se consacrer à la lutte contre le changement climatique.

Kugelmass s'est rapidement tourné vers l'énergie nucléaire comme une grande partie de la solution. Selon l'Institut international de recherche sur le climat et la société de l'Université de Columbia, le nucléaire est la seule solution pour le "trilemme énergétique”—une source fiable, abordable et durable. Vent? Solaire? Ils nécessitent plus de 10 fois plus de matériaux par unité de production d'électricité que le nucléaire, note Marc Bianchi, analyste énergétique chez Cowen & Co. couvrir une superficie deux fois plus grande que le Texas et ne fournir que 5 % des besoins en électricité de la planète. Générer les mêmes 20 mégawatts que l'un des mini-réacteurs proposés par Kugelmass nécessiterait, en moyenne, 600 acres de panneaux solaires ou 4,000 XNUMX acres d'éoliennes.

Kugelmass était encore un novice du nucléaire en 2018, il a donc commencé à interviewer des experts via un podcast, Titans du nucléaire, qui est maintenant passé à près de 400 épisodes. Il a étudié les obstacles à la construction d'une plus grande capacité nucléaire et a conclu qu'une trop grande complexité, associée à une réglementation excessive, constituaient des problèmes majeurs.

Autre problème : les coûts historiquement exorbitants des grands projets nucléaires, qu'il attribue en partie à des incitations biaisées dans la manière dont ils ont été financés et construits. Aux États-Unis, les services publics qui osent essayer de construire de nouvelles centrales nucléaires courent peu de risques de dépassements de coûts scandaleux, car ils savent qu'ils peuvent toujours couvrir leurs factures en facturant plus pour leur électricité. Après tout, leurs tarifs monopolistiques sont fixés par les régulateurs. La solution de Kugelmass consiste à adopter le modèle de financement des projets éoliens et solaires : Last Energy construira et possédera les centrales, en utilisant des contrats à long terme comme base pour emprunter les importantes sommes d'argent nécessaires - environ 1 milliard de dollars dans le cas de la société polonaise projet.

COMMENT JOUER

Par Jon Markman

Les micro-réacteurs de base sont l'avenir de la production d'énergie nucléaire. La meilleure façon de jouer cette tendance est Cameco, le producteur d'uranium basé en Saskatchewan qui détient certains des plus grands gisements au monde. L'énergie nucléaire est impossible sans l'uranium U-235, le matériau fissile utilisé dans toutes les installations nucléaires actuelles. Selon l'Agence internationale de l'énergie atomique, de nombreux pays et entreprises poursuivent le développement de petits réacteurs modulaires et de réacteurs avancés. Cet intérêt augmentera à terme la demande d'uranium. Cameco pourrait se négocier à 34.50 $ d'ici 12 mois, un gain de 28 % par rapport au prix actuel de 27 $.

Jon Markman est président de Markman Capital Insight et rédacteur en chef de Investissement accéléré.

Last Energy n'est pas la seule startup visant à construire une nouvelle génération de réacteurs plus petits. Les concurrents aux poches profondes comprennent TerraPower, une coentreprise entre Bill Gates et Berkshire Hathaway de Warren Buffett, qui cherche à construire un nouveau réacteur de 345 mégawatts refroidi au sodium liquide et au chlorure fondu dans le Wyoming. Malgré 2 milliards de dollars de subventions fédérales, les coûts de TerraPower ont grimpé à plus de 4 milliards de dollars au cours d'années de retards. X-energy, bientôt une entreprise publique via SPAC sponsorisé par Ares Management, utilise également un nouveau combustible à base d'oxycarbure d'uranium résistant à la fusion pour son réacteur de 320 mégawatts, ce qui entraînera un examen réglementaire plus approfondi. NuScale Power, le premier développeur de mini-nuke coté en bourse, a obtenu sa conception de 50 mégawatts approuvé en janvier après avoir dépensé une décennie et 1 milliard de dollars pour naviguer dans la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis, mais ne s'attend pas à terminer une première centrale avant le début des années 2030.

Alors, comment Last Energy, en utilisant une technologie ancienne, répond-elle aux craintes de sécurité (justifiées ou non) qui ont retardé les projets nucléaires pendant des décennies ? Kugelmass affirme que même si ses multiples mécanismes de refroidissement redondants tombaient en panne, la voûte souterraine renfermant le réacteur dans 550 tonnes d'acier dissiperait efficacement l'excès de chaleur et contiendrait le carburant dans le cas peu probable d'une fusion.

Quant aux déchets radioactifs, la plupart des centrales nucléaires retirent les faisceaux de crayons de combustible usés du réacteur et les stockent à l'extérieur dans des emballages en béton et en acier. Le plan de Last Energy, en revanche, prévoit l'introduction d'un nouveau module de réacteur, préchargé en combustible, une fois tous les six ans. Les anciens noyaux restent en place, sécurisés sous terre, se refroidissant jusqu'au démantèlement éventuel de la centrale. Cela peut sembler un gaspillage de remplacer un module de réacteur entier plutôt que seulement le combustible, mais cela simplifie la vie. « Nous avons délibérément accepté certaines inefficacités de l'usine pour réaliser des gains d'efficacité économique », déclare Kugelmass. "Toute autre approche et vous seriez de retour là où nous avons commencé."

The Vault

DETECTEUR DE METAL

À l'aube de la guerre froide, le gouvernement américain cherchait désespérément de l'uranium américain et était prêt à payer. En 1948, l'Oncle Sam a fait une offre : un minimum de 1.50 $ par livre d'uranium découvert (environ 19 $ aujourd'hui), déclenchant une ruée vers les radiations au milieu du siècle alors que les Joes moyens se précipitaient vers l'Ouest dans l'espoir de frapper fort.

Outre quelque 200 géologues du gouvernement et de l'industrie chassant l'uranium sur le plateau du Colorado, des centaines d'amateurs emballant pioche, pelle et compteur Geiger foulent le sol américain. Pour eux et les milliers d'habitants de 49 qui ont des idées de vacances pour s'enrichir, [la Commission de l'énergie atomique des États-Unis] ne cache pas les méthodes d'exploration dans un manuel de poche de 128 pages : "Prospecting for Uranium. ” Remplis de merde ordinaire sur où et comment le trouver, les livres de couleur cuivre décrivent de manière adéquate tous les minerais U, de la chimie à la valeur, expliquent l'utilisation des «instruments de détection des rayonnements», regorgent de tableaux et d'annexes.

-Forbes, 1 août 1953