На SMR на Rolls-Royce му треба 10,000 пати помалку земја од енергијата на ветерот, докажува „железен закон за густина на моќност“

Минатиот месец, Rolls-Royce рече дека очекува да добие регулаторно одобрение од британската влада до 2024 година за својот мал модуларен реактор од 470 мегавати. и дека ќе започне со производство на енергија на електричната мрежа на Велика Британија до 2029 година.

Дали тоа ќе се случи? Времето ќе каже. Многу нуклеарни проекти и стартапи ги поминаа нивните проектирани датуми на работа. Но, најавата на Rolls-Royce е важна од две причини. Прво, додава поголема доверба на идејата дека глобалната нуклеарна ренесанса, всушност, е во тек. Второ, новиот дизајн на реакторот на Rolls-Royce од 470 мегавати покажува дека поради неговата ненадмината густина на моќност, нуклеарната енергија е единствениот начин на кој можеме да произведуваме електрична енергија во обем додека ја зачувуваме природната средина и ги намалуваме емисиите на стакленички гасови.

Зошто? Густината на моќноста на нуклеарните централи што Ролс-Ројс планира да ги изгради ќе има потреба од 10,000 пати помалку земја од проект за ветер и околу 1,000 пати помалку земја од она што ќе биде потребно за соларен проект. Поради нивната неверојатно висока густина на моќност, на новите нуклеарни централи ќе им требаат многу помалку ресурси како земја, челик, неодимиум, бакар и бетон што го докажува она што јас го нареков Железен закон за густина на моќност. Повеќе за тоа за момент.

Ако сте ја прескокнале физиката во средно училиште (јас), можеби нема да разберете зошто е важна густината на моќноста. Нема проблем. Еве еден брз буквар. Енергијата (мерена во џули, или Btu) е способност да се работи. Моќноста (мерена во вати или коњски сили) е брзината со која се завршува работата. Не ни е грижа за енергијата. Она што го сакаме е моќ. Не ни е нужно важно каква форма на енергија (нафта, сонце, јаглен или гас) се користи за да го движиме автомобилот, да работиме со телевизорот или да готвиме филе мињон, туку само ни е грижа што ја имаме потребната моќ да ја добиеме. нашата работа е завршена. А последицата од тоа е исто така вистинита: колку повеќе моќ имаме, (компјутерска моќ, грејна моќ, движечка моќ, моќ за готвење) толку повеќе работа можеме да направиме.

Густината на моќноста е мерка за протокот на енергија што може да се искористи од дадена површина, волумен или маса. Односно, колку вати можеме да добиеме по квадратен метар, литар или килограм. И тоа води назад до Железниот закон за густина на моќноста. Го позајмив концептот Iron Law од авторот и професор на Универзитетот во Колорадо Роџер Пиелке Џуниор, кој го измисли Железниот закон за климата, кој вели дека кога се принудени да избираат помеѓу економскиот раст и климатските активности, политичарите и носителите на одлуки секогаш ќе избираат економски раст.

Железниот закон за густина на моќноста е братучед на указот на Пиелке. Тој вели: колку е помала густината на моќноста, толку е поголем интензитетот на ресурсите. Ако се потпирате на извор со мала густина на енергија како пченкарен етанол (0.1 вати на метар квадратен) или енергија од ветер (1 вати на метар квадратен), треба да се спротивставите на тој беден проток на енергија со големи влезови на други ресурси. За етанол, тоа значи користење на многу земја, ѓубрива и дизел гориво за да се одгледува доволно пченка за да се произведе значителни количини на течно гориво. Минатата година, Дејв Мерил, репортер и аналитичар на податоци во Блумберг, објави дека „Две третини од вкупниот енергетски отпечаток на Америка е посветен на ... пченка одгледувана за етанол. Потребно е повеќе земја од сите други извори на енергија заедно“. Мерил утврди дека биогоривата (главно пченкарен етанол) користат околу 80,000 квадратни милји, површина поголема од државата Небраска.

Енергијата на ветерот го има истиот проблем како и етанолот. За да се произведат значајни количества електрична енергија, проектите за ветер бараат огромни површини земја и неверојатни количини челик, бетон, бакар и елементи од ретка земја. Овие барања за користење на земјиштето се една од главните причини зошто енергијата на ветерот наидува на таков жесток отпор низ целата земја. Како што покажувам во База на податоци за отфрлање на обновливи извори, околу 331 заедница низ целата земја ги отфрлиле или ограничиле ветерните проекти од 2013 година. Најновото отфрлање се случи на 5 мај во округот Крафорд, Охајо, кој го отфрли проектот за ветер предложен од Apex Clean Energy, фирма која доживеа жестоко противење на нејзините проекти, вклучително и сега веќе мртвите Проектот Lighthouse Wind во Њујорк кој требаше да опфати околу 20,000 хектари.

Како што објаснувам во мојата последна книга, Прашање за моќност: електрична енергија и богатство на нациите, а на графиконот погоре, ниската густина на енергија на ветерот значи дека за да се задоволат постојните потреби за електрична енергија во Америка само со турбини на ветер ќе биде потребна површина двојно поголема од Калифорнија. Тоа е апсурдна количина на територија, особено со оглед на тоа што е речиси невозможно да се изгради енергија од ветер во Калифорнија.

Што е со сончевата енергија? Има поголема густина на моќност од етанолот или ветерот - околу 10 вати на метар квадратен - но, исто така, бара многу материјални влезови, вклучувајќи полисилиум, челик и бакар. Потребно е и многу земја, па затоа бројни заедници низ земјата го отфрлаат Биг Солар.

Сега назад на Ролс-Ројс. 470 мегавати SMR на компанијата ќе чини околу 2.3 милијарди долари и ќе бара локација од околу 10 хектари. Тоа значи дека новата електрана ќе има густина на моќност од над 10,000 вати на метар квадратен. Еве ја математиката: 470,000,000 вати поделени со 40,489 квадратни метри = 11,608 вати на метар квадратен. Ако претпоставиме фактор на капацитет од 90% (што значи дека централата ќе работи со полна моќност во 90% од времето) кој работи до 10,447 вати на метар квадратен. Да биде јасно, тоа е многу висока бројка. Како што покажувам на втората графика директно погоре, густината на моќноста на неодамна затворениот Индиски Поинт енергетски центар во Бјукенан беше околу 2,000 вати на метар квадратен.

Род Адамс, водечки аналитичар за нуклеарна енергија и издавач на Атомски увиди и водител на подкастот за атомско шоу, е нахакан за реакторот на Ролс-Ројс. Тој рече дека компанијата има пари и владина поддршка што треба да и овозможат да успее и да го изгради новиот SMR. „Тоа е технички софистицирана компанија со децениско искуство во градење сложени машини, вклучувајќи авионски мотори и нуклеарни централи за подморници“, ми рече тој во четвртокот.

Уште еден позитивен знак: британски премиер Борис Џонсон ја прегрнува нуклеарката. Претходно овој месец, при посетата на англиската нуклеарна централа Хартлпул, тој рече дека нуклеарната е „апсолутно клучна за да не одвикнеме од фосилните горива, вклучително и руската нафта и гас“. Тој, исто така, рече дека ОК ќе гради многу реактори. „Наместо нов секоја деценија, ние ќе градиме по една секоја година, напојувајќи ги домовите со чиста, безбедна и сигурна енергија“.

Секако, Борис кажува многу работи. И да, претходно сме слушнале за закрепнувањето во глобалниот нуклеарен сектор. Но, овој пат, всушност, може да биде поинаков. Неколку фактори, вклучително и зголемените светски цени на природниот гас и јагленот (реперот на Њукасл сега е околу 400 долари за тон) и огромната неизвесност поради инвазијата на Путин на Украина, му даваат на нуклеарниот енергетски сектор наплив на надеж и капитал. Но запомнете, тоа не е само Rolls-Royce. Претходно овој месец, NuScale Power (тикер: SMR) излезе на берзата во Њујорк. Франција соопшти дека ќе ја зајакне својата нуклеарна индустрија.

Овие случувања се добри вести за природната средина, за нашите птици, лилјаци, инсекти и, да, за луѓето. Наместо енергетското ширење на пејзажот што доаѓа со проектите од ветер и сончева светлина, новата нуклеарна ера ветува дека ќе испорача реактори со супер висока густина на енергија кои ќе ја поштедат природата и ќе донесат повеќе сок од нула јаглерод во нашите електрични мрежи. Ролс Ројс нема само технологија што е подобра од ветер или сончева енергија. Има технологија која е 10,000 пати подобра.