Slavni fizičar i njegova kćerka zakopavaju male nuklearne reaktore kilometar pod zemljom: Imaju poslove i u Hrvatskoj i Bugarskoj
Liz Muller je uvjerila svog oca Richarda da se odrekne penzije i postane poduzetnik. Rezultat je revolucionarni pristup koji bi mogao učiniti nuklearnu energiju jeftinijom i sigurnijom.
Više od decenije, Elisabeth Muller i njen otac su išli u šetnje duge skoro pet kilometara. Obično dva puta sedmično, kroz brda Berkeleyja u Kaliforniji. Usput su stajali na kafu i razmjenjivali ideje. “Ja bih imao ideju, a i ona bi imala ideju”, kaže Richard A. Mueller. On je osmislio modernu metodu datiranja radiokarbonom za određivanje starosti drevnih biljnih i životinjskih ostataka prije nego što je napunio 33 godine. Sa 38 godina dobio je nagradu za “genija” od MacArthur fondacije. Sada, nakon 40 godina predavanja na Univerzitetu Kalifornija – Berkeley, ovaj 82-godišnji fizičar je na pragu svog najvećeg komercijalnog uspjeha. Zahvaljujući poslovno orijentisanoj kćerki i tim dugim šetnjama.
„Nuklearna energija izaziva snažne emocije na svim stranama“, kaže 47-godišnja Liz. „Kao dijete koje je odrastalo u Berkeleyu, svi moji učitelji i prijatelji bili su protiv nuklearne energije. Grad je postao zona bez nuklearnog oružja.“ I ona se priklonila tom stavu, iako joj je mentor njenog oca, dobitnik Nobelove nagrade Luis Alvarez – koji je radio s Robertom Oppenheimerom na prvoj atomskoj bombi – bio „kao djed“. Međutim, nakon studija na Univerzitetu Kalifornije – San Diego, preselila se u Pariz 1999. godine kako bi završila master studije na ESCP Business School i tamo osam godina radila u međunarodnim finansijama. U Francuskoj, objašnjava, nuklearna energija je bila široko podržana kao „čisto i pouzdano rješenje za globalno zagrijavanje“. Vratila se u Berkeley odlučna da iskoristi genijalni potencijal svog oca.
Kako funkcionišu Mullerovi reaktori
Tokom jedne od tih šetnji 2022. godine, Mullerovi su došli na ideju za svoj startup za nuklearnu energiju – Deep Fission. Koncept je iznenađujuće jednostavan. Izbušite rupu promjera oko 75 cm, duboku oko 1,6 kilometara u zemlji, napunite je vodom, a zatim umetnite mali nuklearni reaktor koji će zagrijavati vodu na dnu i slati paru kroz posebnu cijev kako bi pokretao turbinu. Svaka takva rupa bi proizvodila 15 megavata. Dovoljno za opskrbu oko 12.000 domaćinstava. Ako ih 70 postavite na jedno polje, moguće je napajati podatkovni centar umjetne inteligencije snage jednog gigavata.
Kada sistem bude operativan, trebao bi biti i jeftin (oko šest centi po kilovat-satu, prema njihovim procjenama), jer postavljanje reaktora duboko pod zemlju pod pritiskom 160 puta većim od atmosferskog eliminira oko 80% troškova tradicionalnih elektrana, koji su povezani s betonskim konstrukcijama i debelim čeličnim posudama. “Koristimo gravitaciju vode kako bismo osigurali isti pritisak u reaktoru”, objašnjava Richard.
Prošlog augusta, američko Ministarstvo energetike uvrstilo je Deep Fission među 10 kompanija u svom pilotnom programu reaktora. Cilj je brzo testiranje nove generacije manjih reaktora koje je lakše izgraditi. “Rastuća potražnja za električnom energijom iz podatkovnih centara zahtijevala je novi pristup”, rekao je zvaničnik ministarstva. Iako su drugi reaktori inovativni, svi su oni i dalje varijacije tradicionalnog nadzemnog modela.
Značaj Mullerovog otkrića za historiju
Radiokarbonsko datiranje, koje mjeri starost organskih materijala poput drveta, kostiju i uglja na osnovu radioaktivnog raspada, otkrilo je brojne prevare, krivotvorine i obmane od svog nastanka krajem 1940-ih (kasnije ga je uveliko unaprijedio mladi Richard Muller 1970-ih). Evo nekoliko poznatih primjera:
Torinski pokrov
Vijekovima se slavi kao pokrov u koji je Isus bio umotan, sa likom koji je navodno čudesno utisnut. Analiza iz 1988. godine pokazala je da je laneno platno dugo 4,5 metara zapravo srednjovekovni falsifikat.
Kontrast formi
Muzej Guggenheim posumnjao je da je njegova kopija slike francuskog moderniste Fernanda Légera iz 1913. godine lažna. Testom su pronađeni tragovi ugljika nastalog tokom nuklearnih testiranja krajem 1950-ih, što je to i potvrdilo.
Perzijska princeza
Vlade Pakistana i Irana su 2000. godine osporile vlasništvo nad mumificiranom perzijskom princezom iz oko 600. godine prije nove ere. Dok testovi nisu pokazali da je kovčeg napravljen modernim alatima, te da je žena umrla 1990-ih.
Kip mladića
Radiokarbonsko datiranje patine pokazalo je da je “drevna” grčka statua nagog mladića visokog preko dva metra zapravo od hiljadama godina starog mramora. Međutim, mnogi stručnjaci vjeruju da je vješt falsifikator uspio imitirati proces starenja, pa muzej danas označava djelo kao nastalo “oko 530. godine prije nove ere” – “ili moderni falsifikat”.
Godinama ispred konkurencije
Do sada je s Liz kao izvršnom direktoricom i Richardom kao tehničkim direktorom, Deep Fission prikupio 122 miliona dolara. Prošli put vrijednost kompanije procijenjena je na milijardu dolara. Liz zadržava 19% kompanije, Richard ima 10%, dok 8VC, fond suosnivača Palantira Joea Lonsdalea, posjeduje 8% udjela. Očekuju da će ove godine prodati dionice kako bi finansirali istraživanje i razvoj, kao i testni reaktor vrijedan 84 miliona dolara. A kako bi postigli samoodrživu lančanu reakciju. (Administracija Donalda Trumpa postavila je cilj da tri nova reaktora dostignu tu tačku do 4. jula, ali Mullerovi ne daju nikakva obećanja.) Ipak, pod pretpostavkom da dobiju ubrzano odobrenje od Komisije za nuklearnu regulaciju, nadaju se da će početi komercijalno prodavati električnu energiju 2027. godine. Godinama prije drugih startupa koje podržava Ministarstvo energetike.
Među njima je Oklo, koja ima tržišnu kapitalizaciju od 8,3 milijarde dolara i gradi prvi reaktor u Nacionalnoj laboratoriji Idaho. Tu su i Aalo Atomics, koji je prikupio 136 miliona dolara i također gradi u Idahu, Valar Atomics, sa 150 miliona dolara za razvoj reaktora u Utahu, i Kairos Power, koji planira prodavati električnu energiju iz reaktora u izgradnji u Oak Ridgeu za napajanje Googleovog podatkovnog centra.
Prvi bunar za najjednostavniji reaktor danas
Prva probna bušotina kompanije Deep Fission buši se u Parsonsu (9.400 stanovnika), na 5.600 hektara velikoj ravnici (Great Plains Industrial Park). Tokom Drugog svjetskog rata, korištena je za proizvodnju municije. Kada je savezna vlada prije 14 godina prenijela zemljište na javno-privatno partnerstvo, zahtijevala je da se ono zonira za tešku industriju, uključujući nuklearnu energiju.
Rupa promjera oko 75 cm bit će izbušena do dubine od oko 1,6 kilometara u čvrstoj stijeni. U nju će spustiti kapsulu s reaktorom koji sadrži četiri standardna sklopa nuklearnog goriva obogaćenog uranom do 5%. Mogu ih aktivirati daljinski uklanjanjem kontrolnih šipki koje apsorbiraju neutrone. To ubrzava lančanu reakciju fisije. Radioaktivna zona je na dnu rupe, tako da para koja izlazi na površinu nije opasna. U ovom zatvorenom sistemu, kondenzirana para se vraća u bunar, čime se smanjuje potrošnja vode. “To je vjerojatno najjednostavniji reaktor koji se može zamisliti”, kaže Richard.
Saradnja s Kinezima
Put do jednostavnosti nije bio pravolinijski. Nakon penzionisanja, Richard i Liz su osnovali neprofitnu organizaciju za proučavanje klimatskih promjena. Nekada skeptik, zaključio je da problem zaista postoji i da su najbolji načini za smanjenje emisija nuklearna energija za SAD i druge razvijene zemlje, kao i prelazak Kine sa uglja na škriljni gas (koji ima upola manje emisija). Mullerovi su se udružili sa bivšim predsjednikom Shell Oila kako bi osnovali Global Shale i planirali eksperimentalno bušenje u Kini sa istraživačima sa Univerziteta Wuhan.
Kineske vlasti su zaustavile taj projekat, ali je penzionisani profesor “zainteresovao” preduzetnički duh. “Pokretanje profitne kompanije za fleksibilniji i brži rad je nešto što sam zavoleo”, kaže Richard.
Sarađuju s Bugarskom i Hrvatskom na rješavanju problema otpada
U međuvremenu, mnogo je naučio o geologiji i bušenju. Ideja mu je pala na pamet kada je čuo da Ministarstvo energetike razmatra odlaganje nuklearnog otpada u duboke bušotine. Mullerovi su 2016. godine osnovali još jednu profitnu kompaniju – Deep Isolation. Prikupila je 60 miliona dolara (po procjeni od 200 miliona dolara) – fokusiranih na odlaganje otpada. 2021. godine su pokazali da mogu postavljati i vaditi kontejnere s istrošenim gorivnim šipkama u bušotinama dubokim oko 800 metara.
Procjenjuje se da bi sav nuklearni otpad iz SAD-a mogao stati u 2.200 takvih rupa. Međutim, to neće biti moguće dok Kongres ne deblokira fond za nuklearni otpad od 51 milijarde dolara. To je povezano sa zakonom iz 1987. godine kojim se zahtijeva izgradnja nacionalnog odlagališta na planini Yucca. U međuvremenu, Deep Isolation je prošle godine ostvario prihod od šest miliona dolara radeći s vladama Bugarske i Hrvatske na otpadu iz sovjetskih reaktora.
Put do ideje o podzemnim reaktorima
Richard je 2022. godine počeo istraživati upotrebu bušotina za aktivne reaktore, nakon što ga je potencijalni klijent za odlaganje upitao da li bi svježe gorivne šipke slučajno ubačene u bunar mogle dostići kritičnost. Zaključio je da standardna montaža ne bi, ali da bi mogla uz dodatak uranijuma. Najzanimljivije je da bi okolna stijena zadržala pritisak i temperaturu, ograničavajući opasnost. Tada su Mullerovi započeli Duboku fisiju. “Osjećali smo kao da nam svemir nešto govori”, kaže Liz.
Richard je u početku finansirao kompaniju vlastitom ušteđevinom sve dok nisu počeli dolaziti investitori. Pablos Holman, jedan od prvih investitora, ističe potencijal ideje za brže regulatorno odobrenje i implementaciju. On to naziva “regulatornim hakom”. Prije 10 godina radio je na dizajnu reaktora u kompaniji TerraPower, koju podržava Bill Gates. Tek ove godine (18 godina nakon osnivanja) dobila je dozvolu za izgradnju reaktora od 840 megavata. Očekuje se da bi mogao biti pušten u rad oko 2032. godine.
Mullerovi također ubrzano rade na izlasku na berzu. Prošle godine, Liz je vodila obrnuta spajanja s “prazno” kotiranim kompanijama za Deep Fission i Deep Isolation. To bi uskoro trebalo dovesti do njihovog kotiranja na berzi. Što se tiče potencijalnih kupaca, oni navode da su kompanije koje grade podatkovne centre izrazile interes za ukupno 800 reaktora kapaciteta 12,5 gigavata (više nego što New York troši). “Moramo graditi dovoljno brzo da zadovoljimo potražnju za podatkovnim centrima prije nego što odu negdje drugdje”, kaže Liz. Također razmatraju projekt Pentagona za razvoj mikroreaktora za vojne baze.
Sigurnosni problem i protivljenje stanovnika
Šta bi moglo poći po zlu? Ne mnogo, tvrdi Richard, koji je koautor rada iz 2021. godine sa četiri geofizičara. U radu se procjenjuje da bi čak i ako bi zemljotres pogodio reaktor zakopan na dubini od 1,6 kilometara, trebalo 500.000 godina da zračenje pređe oko 300 metara kroz stijenu. I to u količini nedovoljnoj da zagadi podzemne vode. “Bunar rješava sve”, kaže on. “Nema sigurnijeg mjesta za reaktor od mjesta gdje ga pritiska kilometar stijene.”
Međutim, nisu svi stanovnici Parsonsa u Kansasu uvjereni. “Mi ćemo biti ti koji će preuzeti rizik i živjeti s posljedicama svojih odluka”, rekla je Marjorie Reynolds na javnom skupu u februaru organiziranom protiv planova Deep Fissiona. Ali budući da je lokacija već zonirana za nuklearnu industriju, nakon dobijanja dozvola od države i Ministarstva energetike, “ne postoji realan način da se blokira projekat”, kaže direktor industrijskog parka. S druge strane, neki lokalni lideri su entuzijastični. “Ovo vidim kao generacijsku priliku za Parsons. Moramo biti otvoreni za to”, kaže gradski povjerenik i bivši gradonačelnik.
Naravno, Mullerovi već imaju plan za sigurno odlaganje istrošenih gorivnih šipki iz ovih dubokih reaktora. Umjesto da ih vade iz bušotine, ubrizgat će mješavinu cementa i stijene kako bi sve trajno zatvorili, kaže Richard, “tako da Zemlja čak ni ne zna da je tamo.”
Christopher Helman, novinar Forbesa