SMR i Rolls-Royce ka nevojë për 10,000 herë më pak tokë se energjia e erës, dëshmon 'ligjin e hekurt të densitetit të fuqisë'

Muajin e kaluar, Rolls-Royce tha se pret të marrë miratimin rregullator nga qeveria britanike deri në vitin 2024 për reaktorin e saj të vogël modular 470 megavat dhe se do të fillojë të prodhojë energji në rrjetin elektrik të Britanisë deri në vitin 2029.

A do të ndodhë kjo? Koha do të tregojë. Shumë projekte bërthamore dhe startup kanë kaluar datat e tyre të parashikuara në shërbim. Por njoftimi i Rolls-Royce është i rëndësishëm për dy arsye. Së pari, i shton më shumë besim nocionit se një rilindje bërthamore globale është, në fakt, duke u zhvilluar. Së dyti, dizajni i ri i reaktorit 470 megavat i Rolls-Royce tregon se për shkak të densitetit të patejkalueshëm të energjisë, energjia bërthamore është e vetmja mënyrë që ne mund të prodhojmë energji elektrike në shkallë duke ruajtur mjedisin natyror dhe duke reduktuar emetimet e gazeve serrë.

Pse? Dendësia e fuqisë së centraleve bërthamore që Rolls-Royce planifikon të ndërtojë do të ketë nevojë për 10,000 herë më pak tokë sesa një projekt me erë dhe rreth 1,000 herë më pak tokë sesa ajo që do të kërkohet nga një projekt diellor. Për shkak të densitetit të tyre jashtëzakonisht të lartë të fuqisë, centralet e reja bërthamore do të kenë nevojë për shumë më pak burime si tokë, çelik, neodymium, bakër dhe beton, gjë që vërteton atë që unë e kam quajtur Ligji i Hekurt i Dendësisë së Fuqisë. Më shumë për këtë në një moment.

Nëse e kapërceni fizikën në shkollën e mesme (unë e bëra), mund të mos e kuptoni pse ka rëndësi densiteti i fuqisë. Nuk ka problem. Këtu është një abetare e shpejtë. Energjia (e matur në joules, ose Btu) është aftësia për të bërë punë. Fuqia (e matur në vat, ose kuaj fuqi) është shkalla me të cilën kryhet puna. Nuk na intereson energjia. Ajo që duam është pushteti. Ne nuk na intereson domosdoshmërisht se çfarë forme energjie (naftë, diell, qymyr ose gaz) po përdoret për të lëvizur makinën tonë, për të drejtuar televizorin tonë ose për të gatuar fileto mignon, neve na intereson vetëm se kemi fuqinë që na nevojitet për të marrë. puna jonë e kryer. Dhe përfundimi i kësaj është gjithashtu i vërtetë: sa më shumë fuqi të kemi, (fuqia llogaritëse, fuqia ngrohëse, fuqia lëvizëse, fuqia e gatimit) aq më shumë punë mund të bëjmë.

Dendësia e fuqisë është matja e rrjedhës së energjisë që mund të shfrytëzohet nga një zonë, vëllim ose masë e caktuar. Kjo do të thotë, sa vat jemi në gjendje të marrim për metër katror, ​​litër ose kilogram. Dhe kjo të çon përsëri në Ligjin e Hekurt të Dendësisë së Fuqisë. E huazova konceptin e Ligjit të Hekurt nga autori dhe profesori i Universitetit të Kolorados Roger Pielke Jr., i cili shpiku Ligjin e Hekurt të Klimës, i cili thotë se kur detyrohen të zgjedhin midis rritjes ekonomike dhe veprimit klimatik, politikanët dhe vendimmarrësit do të zgjedhin gjithmonë rritjen ekonomike.

Ligji i Hekurt i Dendësisë së Fuqisë është një kushëri i dekretit të Pielke. Ai thotë: sa më i ulët të jetë densiteti i fuqisë, aq më i lartë është intensiteti i burimit. Nëse jeni duke u mbështetur në një burim me densitet të ulët të energjisë si etanoli i misrit (0.1 vat për metër katror) ose energjia e erës (1 vat për metër katror), duhet të kundërshtoni atë rrjedhë të vogël energjie me hyrje të mëdha burimesh të tjera. Për etanolin, kjo do të thotë të përdorni shumë tokë, plehra dhe karburant dizel për të rritur mjaftueshëm misër për të prodhuar sasi domethënëse të karburantit të lëngshëm. Vitin e kaluar, Dave Merrill, një reporter dhe analist i të dhënave në Bloomberg, raportoi se "Dy të tretat e gjurmës totale të energjisë së Amerikës i kushtohet…misrit të rritur për etanol. Kërkon më shumë tokë sesa të gjitha burimet e tjera të energjisë së bashku.” Merrill përcaktoi se biokarburantet (kryesisht etanoli i misrit) përdorin rreth 80,000 milje katrore, një zonë më e madhe se shteti i Nebraskës.

Energjia e erës ka të njëjtin problem si etanoli. Për të prodhuar sasi domethënëse të energjisë elektrike, projektet e erës kërkojnë sipërfaqe të mëdha toke dhe vëllime marramendëse të çelikut, betonit, bakrit dhe elementëve të tokës së rrallë. Këto kërkesa për përdorimin e tokës janë një nga arsyet kryesore pse energjia e erës po përballet me një rezistencë kaq të ashpër në të gjithë vendin. Siç tregoj në Baza e të dhënave të refuzimit të rinovueshëm, rreth 331 komunitete në të gjithë vendin kanë refuzuar ose kufizuar projektet e erës që nga viti 2013. Refuzimi më i fundit ndodhi më 5 maj në Crawford County, Ohio, i cili hodhi poshtë një projekt të erës të propozuar nga Apex Clean Energy, një firmë që kishte parë kundërshtim të ashpër ndaj projekteve të saj, duke përfshirë tashmë të vdekurit. Projekti Lighthouse Wind në Nju Jork që do të mbulonte rreth 20,000 hektarë.

Siç e shpjegoj në librin tim të fundit, Një pyetje për fuqinë: Energjia elektrike dhe pasuria e kombeve, dhe në grafikun e mësipërm, densiteti i ulët i energjisë së energjisë së erës do të thotë se për të përmbushur kërkesën ekzistuese të Amerikës për energji elektrike vetëm me turbina me erë do të duhej një sipërfaqe toke dy herë më e madhe se Kalifornia. Kjo është një sasi absurde territori, veçanërisht duke pasur parasysh se është pothuajse e pamundur të ndërtohet energjia e erës në Kaliforni.

Po energjia diellore? Ka një densitet më të lartë të fuqisë se etanoli ose era - rreth 10 vat për metër katror - por gjithashtu kërkon shumë inpute materiale duke përfshirë polisilikonin, çelikun dhe bakrin. Kërkon gjithashtu shumë tokë, prandaj shumë komunitete në të gjithë vendin po refuzojnë Big Solar.

Tani kthehemi te Rolls-Royce. SMR 470 megavat i kompanisë do të kushtojë rreth 2.3 miliardë dollarë dhe do të kërkojë një zonë prej rreth 10 hektarësh. Kjo do të thotë se termocentrali i ri do të ketë një densitet fuqie mbi 10,000 vat për metër katror. Këtu është matematika: 470,000,000 vat pjesëtuar me 40,489 metra katror = 11,608 vat për metër katror. Nëse supozojmë një faktor kapaciteti 90% (që do të thotë se impianti do të funksionojë me fuqi të plotë 90% të kohës) që arrin në 10,447 vat për metër katror. Për të qenë i qartë, ky është një numër shumë i lartë. Siç tregoj në grafikun e dytë direkt më lart, dendësia e fuqisë së Qendrës së Energjisë Indian Point të mbyllur së fundmi në Buchanan ishte rreth 2,000 vat për metër katror.

Rod Adams, një analist kryesor i energjisë bërthamore dhe botues i Vështrime atomike dhe prezantues i podcast-it Atomic Show, është pozitiv ndaj reaktorit Rolls-Royce. Ai tha se kompania ka paratë dhe mbështetjen e qeverisë që duhet ta lejojnë atë të ketë sukses dhe të ndërtojë SMR-në e re. "Është një kompani teknikisht e sofistikuar me dekada përvojë në ndërtimin e makinerive komplekse duke përfshirë motorë avionësh dhe termocentrale bërthamore për nëndetëset," më tha ai të enjten.

Një tjetër shenjë pozitive: Kryeministri britanik Boris Johnson po i jep bërthamës një përqafim të madh. Në fillim të këtij muaji, gjatë vizitës në stacionin e energjisë bërthamore në Hartlepool të Anglisë, ai tha se bërthamore është "absolutisht thelbësore për të na larguar nga karburantet fosile, duke përfshirë naftën dhe gazin rus". Ai tha gjithashtu se Britania e Madhe do të ndërtojë shumë reaktorë. “Në vend të një të reje çdo dekadë, ne do të ndërtojmë një çdo vit, duke fuqizuar shtëpitë me energji të pastër, të sigurt dhe të besueshme.”

Për të qenë i sigurt, Boris thotë shumë gjëra. Dhe po, ne kemi dëgjuar më parë për rikthimin në sektorin bërthamor global. Por këtë herë, në fakt, mund të jetë ndryshe. Disa faktorë, duke përfshirë rritjen e çmimeve globale për gazin natyror dhe thëngjillin (referimi i Newcastle tani është rreth 400 dollarë për ton) dhe pasiguria e madhe për shkak të pushtimit të Ukrainës nga Putini, po i japin sektorit të energjisë bërthamore një rritje shprese dhe kapitali. Por mbani mend, nuk është vetëm Rolls-Royce. Në fillim të këtij muaji, NuScale Power (shënues: SMR) doli publike në bursën e Nju Jorkut. Franca ka thënë se do të rrisë industrinë e saj bërthamore.

Këto zhvillime janë një lajm i mirë për mjedisin natyror, për zogjtë tanë, lakuriqët e natës, insektet dhe, po, për njerëzit. Në vend të përhapjes së energjisë që shkatërron peizazhin që vjen me projektet e erës dhe diellit, epoka e re bërthamore premton të japë reaktorë me densitet super të lartë që kursejnë natyrën dhe sjellin më shumë lëng karboni zero në rrjetet tona elektrike. Rolls Royce nuk ka vetëm një teknologji që është më e mirë se era apo dielli. Ka një teknologji që është 10,000 herë më e mirë.