Четвёртая из цикла статей научного обозревателя информационного портала Asia Times Джонатана Тенненбаума, посвященного климатической политике новой администрации США. Начало читайте в статьях «Осторожно! Байден хочет спасти планету», «Байден открывает эру зеленого империализма» и «Байден, BlackRock и проблема климатического пузыря».

Ядерная энергетика
Ядерная энергетика
Nicolas Raymond

Президент Джо Байден поставил перед собой цель достичь 100% безуглеродного производства электроэнергии уже к 2035 году и сократить выбросы CO2 до нуля не позднее 2050 года в Соединенных Штатах.

С технической точки зрения, безусловно, можно сократить чистые выбросы углекислого газа в результате деятельности человека до нуля, одновременно повысив производительность и процветание мировой экономики.

АЭС в США
АЭС в США
Nrc.gov

Эта цель может быть достигнута полностью или почти полностью с использованием технологий, которые либо уже существуют, либо находятся в пределах досягаемости. Мы можем комбинировать:

  • ядерная энергия, расщепление и / или синтез (см. мои статьи о расщеплении здесь и здесь; статьи о синтезе здесь и здесь и другие мои статьи о расщеплении и синтезе в Asia Times);
  • в лучшем случае умеренная доля (не более 35%) так называемых возобновляемых источников энергии, включая гидроэнергетику;
  • топливные элементы, использующие водород, производимый ядерными и / или возобновляемыми источниками энергии;
  • двигательные установки атомных кораблей;
  • полная электрификация наземного транспорта с использованием аккумуляторов и водородных топливных элементов;
  • преобразование промышленных процессов, в которых в настоящее время используются ископаемые источники тепла, в электричество и / или водород;
  • переход на электричество и «чистое топливо» в отоплении и приготовлении пищи и
  • крупномасштабное восстановление лесов и лесное хозяйство с соответствующими мерами по увеличению фотосинтетического связывания углерода, возможно, крупномасштабное промышленное удаление углекислого газа из атмосферы, а также использование углерода, извлеченного из атмосферы, в производстве таких строительных материалов, как углеродные волокна и пр.

Воздушный транспорт — одна из наиболее сложных областей, но летательные аппараты, работающие на водороде, электрические летательные аппараты с батарейным питанием и электрические летательные аппараты, работающие на водородных топливных элементах, уже совершали полеты, и в настоящее время осуществляется множество проектов по их коммерциализации.

Прорыв в области высокотемпературных сверхпроводников может усилить сценарий достижения нулевых выбросов — среди прочего, разрешив резкое увеличение отношения мощности к весу и мощности к габаритам электродвигателей и генераторов. Электрические авиационные двигатели могут стать намного меньше, легче и мощнее.

Есть много других соображений, но я их здесь опущу.

Самое главное: при достаточной поддержке исследований и разработок в контексте крупномасштабных инвестиций в инфраструктуру во всем мире, прекращение эры зависимости от ископаемого топлива может быть достигнуто без жесткой экономии и с минимумом принудительных мер со стороны правительства. Основными драйверами будут более высокая эффективность, более низкие затраты, конкурентные преимущества.

Это был бы естественный процесс, если бы он руководствовался рациональными аргументами, а не квазирелигиозной верой в надвигающийся «климатический апокалипсис».

Хотя климатические изменения могут иметь серьезные последствия, сейчас не время для экономического самоубийства. Сильные экономики лучше приспособлены к климатическим изменениям и стихийным бедствиям, чем слабые. А страны с более сильной экономикой могут больше позволить себе инвестировать в передовые технологии, а также в меры по повышению своей устойчивости.

Право китайское руководство в своем прагматичном подходе. Наряду с инвестициями в так называемую возобновляемую и ядерную энергетики — которые на сегодняшний день являются крупнейшими в мире — у Китая в настоящее время нет разумного выбора, кроме как продолжать массовое наращивание сектора ископаемого топлива.

То же самое касается всех быстроразвивающихся стран. Они будут постепенно отказываться от ископаемого топлива, поскольку это станет экономически выгодным, но, вероятно, без спешки. Между тем Байден поставил цель полностью исключить использование ископаемого топлива для производства электроэнергии в США уже к 2035 году.

В настоящее время около 60% электроэнергии в США вырабатывается за счет сжигания угля, газа и нефти. Через 15 лет все это должно исчезнуть, замещённое «100% чистыми» источниками электроэнергии.

Многие считают эту цель совершенно нереальной. Однако есть соответствующий прецедент: мобилизация Франции на расширение мощностей своей атомной энергетики в ответ на нефтяной кризис 1973 года.

За 15 лет доля электроэнергии, произведенной на французских АЭС, выросла с 7% в 1975 году до более 75% в 1990 году. В настоящее время во Франции самые низкие цены на электроэнергию в Западной Европе — примерно на 40% ниже, чем в Германии и Дании, лидерах в области ветровой и солнечной энергетики.

При наличии политической воли и возрождении того, что осталось от американской ядерной промышленности, США могли бы сегодня сделать то же самое, и даже лучше. Реакторы ядерного деления нового поколения обещают быть намного безопаснее и дешевле, чем стареющие французские и американские АЭС, спроектированные 40 лет назад.

Термоядерный синтез может быть ещё лучшим решением, поскольку он лишён многих недостатков ядерного деления. Он может быть реализован в ближайшие 15 лет, если США запустят чрезвычайную научно-техническую программу, подобную лунной американской программе 1960-х годов.

Во время своей предвыборной кампании Байден сам сравнил свою мобилизацию для развития «чистой энергетики» с программой Apollo. Если повезет, мы сможем получить дешевые, компактные реакторы синтеза водорода и бора (см. «Ядерный синтез водорода и бора может стать воплощением мечты») или реакторы с плотной плазменной фокусировкой (см. «Простой путь к ядерному синтезу»), которые имеют практически нулевую радиоактивность (см. «О перспективах реакции синтеза «водород + бор» в ядерной энергетике»).

К их чести, президент Байден и, в меньшей степени, вице-президент Камала Харрис заявили о своей поддержке ядерной энергетики. На долю ядерной энергии деления уже приходится 20% производства электроэнергии в США.

В своей официальной программе кампании Байден пообещал создать новое Агентство перспективных исследовательских проектов в области климата (ARPA-C), «чтобы использовать доступные, меняющие правила игры технологии для помощи Америке в достижении 100% чистой энергии».

Конкретные задачи этого агентства будут включать, помимо прочего, создание« усовершенствованных ядерных реакторов, которые меньше, безопаснее и эффективнее за половину стоимости строительства сегодняшних реакторов».

Фактически уже при Трампе Комиссия по ядерному регулированию и другие агентства США начали предпринимать шаги по содействию внедрению небольших модульных реакторов (см. «Tomorrow’s nuclear reactors: small but beautiful»).

На данный момент похоже, что администрация Байдена действительно может инвестировать значительные ресурсы в ядерную энергетику, включая термоядерный синтез. Если это произойдет, это обязательно принесет результаты, одним из которых является возможность для США снова стать ведущим экспортером ядерно-энергетических технологий.

АЭС
АЭС
Bjoern Schwarz

Особенно обнадеживает роль частных компаний и частных инвесторов в разработке инновационных реакторов. Практически все они обладают встроенными функциями «пассивной безопасности», исключающими серьезные аварии, подобные той, что произошла в Фукусиме.

Однако существует значительная идеологическая оппозиция ядерной энергетике как на левом крыле Демократической партии, так и, предположительно, в самой администрации Байдена. Добавьте к этому интересы мощного лобби так называемых возобновляемых источников энергии, которые могут пострадать от расширения ядерной энергетики.

Нелегко с политической точки зрения предпринять тотальные усилия по расширению ядерной энергетики в рамках 15-летнего горизонта для достижения заявленной Байденом цели перехода к «100% чистой электроэнергии», аналогичной тому, что было сделано во Франции. Администрации Байдена придется за это побороться. С другой стороны, он может получить внепартийную поддержку, учитывая, что 70% американского населения благосклонно относятся к ядерной энергетике.

Джо Байден
Джо Байден
Gage Skidmore

Также велика вероятность того, что частные усилия, поддерживаемые правительством, могут привести к созданию систем деления или синтеза, способных производить электричество настолько дешево, что их будет невозможно остановить с коммерческой точки зрения.

Без форсированного увеличения доли ядерной энергетики в энергетическом балансе США реальными альтернативами для Байдена останутся либо отказаться от цели 2035 года по декарбонизации американской энергетики, либо подвергнуть страну тому ужасному сценарию, который мы наблюдаем в Калифорнии.

Продолжение следует…