استارت‌آپ قصد دارد صنعت انرژی هسته‌ای را با رویکرد تولیدی جدید جوان‌سازی کند | اخبار MIT
ساخت نیروگاه هسته ای یکی از پیچیده ترین پروژه های ساختمانی در جهان است. برای ارسال قطعات به هزاران کامیون نیاز دارد، اغلب به مناطق دورافتاده، جایی که تیم‌های عظیمی از کارگران ماهر مانند برق‌کارها و جوشکارها گرد هم می‌آیند تا همه چیز را در طول سالیان متمادی جمع کنند.
تأمین مالی چنین پروژه‌هایی تا حدی دشوار است، زیرا هیچ‌کس نمی‌خواهد با وام دادن به پروژه‌ای ریسک کند که ممکن است هرگز قدرت و درآمد تولید نکند، چه به دلیل نقص فنی، ناتوانی در جذب استعداد کافی یا موانع نظارتی باشد.
به این ترتیب، تعجبی ندارد که نیروگاه هسته ای متوسط باشد هزینه ها دو برابر انتظار اولیه و با تاخیرهای چندین ساله مواجه است. این هزینه‌ها و تأخیرها، صنعت هسته‌ای را تقریباً متوقف کرده است: هنگامی که گرجستان سرانجام راکتور Vogtle Unit 3 خود را در سال 2023 روشن کرد (با هفت سال تأخیر)، این اولین راکتور جدیدی بود که در بیش از 30 سال در ایالات متحده ساخته شد.
انرژی آبی می خواهد استقرار نیروگاه های هسته ای را بیشتر شبیه پروژه های بادی، خورشیدی و گازی کند. این شرکت بلوک‌های عظیمی از نیروگاه‌های هسته‌ای خود را در کارخانه‌های کشتی‌سازی، جایی که کارگران و تجهیزات در حال حاضر هر روز سازه‌های فولادی عظیمی را برای صنعت نفت و گاز تولید می‌کنند، پیش‌ساخته می‌کند، سپس بلوک‌ها را بر روی بارج‌ها برای مونتاژ نهایی به محل کارخانه می‌فرستد.
بنیانگذار و مدیر عامل شرکت Blue Energy Jake Jurewicz ’14, SM ’15، که در صنعت ساخت و ساز بزرگ شد و تفاوت های بین پروژه های هسته ای و نفت و گاز را در MIT مطالعه کرد، می گوید: “مشکل هسته ای یک مشکل ساخت و ساز است.” روی کاغذ، فناوری هسته‌ای تقریباً کامل است: بیش از 90 درصد ظرفیت کار می‌کند، کربن آن صفر است، قابل ارسال است، قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارد و جریان نقدی قابل پیش‌بینی دارد. ما نیروی هسته‌ای کافی نداریم زیرا در ساخت آن واقعاً بد هستیم. اما در حال حاضر یک پایگاه تولیدی عظیم برای نفت و گاز و نیروگاه هسته‌ای وجود دارد. صنعت را تقویت کند.»
بلوک های پیش ساخته بلو انرژی حدود 1500 تن وزن دارند و به گونه ای طراحی شده اند که به راحتی در مقصد خود مونتاژ شوند تا یک واحد انرژی هسته ای را در طول یک سال تکمیل کنند. این شرکت با طراحی نیروگاه های اولیه خود برای کار با گاز در ابتدا قبل از تغییر به رآکتورهای هسته ای، که امیدوار است ظرف سه سال از شروع ساخت، درآمدزایی داشته باشد، موانع را برای تامین مالی و سرعت بخشیدن به زمان بندی ساخت و ساز کاهش می دهد.
این شرکت قبلاً تأییدیه کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای را برای رویکرد گاز به هسته‌ای خود دریافت کرده است و همچنین توافقی را با شرکت GE Vernova Hitachi Nuclear Energy برای اولین پروژه خود، یک نیروگاه هسته‌ای هیبریدی 2.5 گیگاواتی در ویکتوریا، تگزاس، که قرار است تولید برق را در سال 2030 آغاز کند، تضمین کرده است. پنج شرکت برای انجام این کار در دوران توسعه هسته ای فعلی.
Jurewicz می گوید: “اولین سایت ما یک پروژه تولید برق عالی برای آن جامعه است، زیرا قرار است انرژی اضافی زیادی تولید کند.” این یک مدل جدید برای جهان نشان می دهد: این راهی است که ایالات متحده و متحدانش می توانند یک نیروگاه هسته ای کلید در دست و حاکمیت انرژی کلید در دست ارائه دهند.
طرحی جدید برای هسته ای
Jurewicz در شیکاگو بزرگ شد، جایی که او تا پایان دبیرستان به عنوان نقشه کش ساخت و ساز کار کرد. وقتی به MIT رسید، دو رشته مهندسی هسته‌ای و فیزیک گرفت، سپس برای کارشناسی ارشد در گروه علوم و مهندسی هسته‌ای در MIT ماند. او همچنین در مطالعات انرژی از طریق ابتکار انرژی MIT فعالیت کرد.
پایان نامه کارشناسی ارشد Jurewicz راه هایی را بررسی می کند که ساخت نیروگاه هسته ای می تواند درس هایی از صنعت نفت و گاز دریایی را به کار گیرد.
Jurewicz می گوید: “اگر می خواهید مشکل ساخت و ساز را حل کنید، صنایع موازی را پیدا کنید که قبلاً مردم آن را حل کرده اند.” به همین دلیل است که من به نفت و گاز دریایی و همچنین کارخانه‌های کشتی‌سازی هسته‌ای در ایالات متحده و کره جنوبی نگاه کردم. ما همیشه کارخانه‌های نفت و گاز می‌سازیم، بنابراین چه چیزی در مورد نحوه ساخت و اجرای یک نیروگاه نفت و گاز نسبت به نحوه ساخت یک نیروگاه هسته‌ای متفاوت به نظر می‌رسد؟ آنها هر دو عمدتاً جوشکاری فولاد هستند.»
کارخانه های کشتی سازی نسبت به سایر سایت ها برای ساخت نیروگاه های هسته ای مزایای متعددی دارند. برای یک، آنها در حال حاضر هزاران کارگر ماهر و بارهای تجهیزات تخصصی دارند. آنها همچنین می توانند چیزهایی را در محیط های کنترل شده تولید کنند، که امکان افزایش اتوماسیون و کاهش عدم اطمینان را فراهم می کند.
پس از فارغ التحصیلی، Jurewicz در استراتژی شرکتی در شرکت ابزار Exelon Energy کار کرد، جایی که او از تحقیقات در MIT حمایت کرد. او در ابتدا تصمیم گرفت انرژی آبی را به عنوان یک دانشجوی فارغ التحصیل با رویکردی شامل ایجاد یک سیستم ایمنی غیرفعال جدید و گذراندن یک چارچوب بیمه نظارتی جدید شروع کند.
هنگامی که او انرژی آبی را در سال 2023 تأسیس کرد، می خواست با طراحی راکتور معمولی خطرات را به حداقل برساند. این شامل قطعات پیش ساخته عملکردی راکتور – چیزی که شرکت “بلوک های آبی” می نامد – در یک کارخانه کشتی سازی با استفاده از رویکردهای استاندارد تولید که الزامات مجوز هسته ای و تضمین کیفیت را برآورده می کند، می شود.
Jurewicz می‌گوید: «ماژول‌های پیش‌ساخته بلوک آبی 1500 تنی از نظر مکانیکی و الکتریکی کاملاً کاربردی هستند، لوله‌کشی دارند – همه چیز برای اجرا مستقیم به سایت تحویل داده می‌شود. سپس ما این فناوری گاز به هسته‌ای را داریم که به ما امکان می‌دهد با ساخت سریع کل سیستم توربین بخار هسته‌ای و انرژی‌دهی به آن با بخار توربین‌های احتراق گاز، کارها را زودتر با گاز پیش ببریم، به این معنی که می‌توانیم آن را به عنوان یک نیروگاه گاز تامین کنیم، بنابراین هزینه سرمایه کاهش می‌یابد.
راکتور هسته‌ای Blue Energy یک راکتور آب سبک مدولار کوچک خواهد بود که قبلاً توسط کمیسیون تنظیم مقررات هسته‌ای تأیید شده و توسط شرکت GE Vernova Hitachi Nuclear Energy ساخته شده است.
اولین نیروگاه آبی انرژی در تگزاس با استفاده از دو توربین گازی جنرال الکتریک Vernova در سال 2030، 1 گیگاوات برق را تامین خواهد کرد و سپس 1.5 گیگاوات دیگر از پنج راکتور ماژولار کوچک از سال 2032 به آن اضافه می کند.
Jurewicz می‌گوید: «افزودن راکتورهای مدولار بیشتری به سایت بسیار آسان خواهد بود، بنابراین ما می‌توانیم هزینه‌های آن جامعه را برای تهیه چیزهایی مانند نمک‌زدایی آب، که یک مشکل بزرگ در جنوب تگزاس است، کاهش دهیم.» این زیرساخت برق در برابر طوفان‌ها یا هر سناریوی آب‌وهوای دیگری که می‌تواند در آن جامعه اتفاق بیفتد، تمیز، قابل اعتماد و انعطاف‌پذیر است. صدها شغل دائمی پردرآمد و پایه‌ای برای رشد اقتصادی محلی ایجاد می‌کند.»
هسته ای سریع تر و ارزان تر
از نظر تاریخی، نیروگاه‌های هسته‌ای بیش از 10 سال طول کشیده است. Blue Energy معتقد است که می تواند آن را تا حدود 36 ماه کوتاه کند. این شرکت در حال پیش بینی قدرت از پروژه های بعدی برای رسیدن به حدود 5000 دلار در هر کیلووات است. برای زمینه، نیروگاه اتمی Vogtle برق را با بیش از دو برابر هزینه ارائه می دهد.
Jurewicz معتقد است که قیمت‌های پایین‌تر Blue Energy می‌تواند در نهایت حیات بسیار مورد نیاز را به صنعت هسته‌ای ایالات متحده تزریق کند.
Jurewicz می گوید: «علیرغم همه هیجانات پیرامون هسته ای، شما ندیده اید که قراردادهای خرید برق واقعی امضا شود، زیرا یک بن بست در مورد اینکه چه کسی قرار است خطر بیش از حد ساخت و ساز را بپذیرد، وجود دارد. “دولت نمی‌خواهد آن را بپذیرد. شرکت‌های ساختمانی ترازنامه ندارند. شرکت‌های آب و برق نمی‌توانند آن را بپذیرند. حتی شرکت‌های بزرگ مقیاس‌کننده هم ریسک بیش از دو یا سه برابری هزینه را نمی‌پذیرند. انرژی آبی پنجمین طرف را برای شکستن بن‌بست معرفی می‌کند، که کشتی‌سازی‌ها و کارخانه‌های کشتی‌سازی و کارخانه‌ها و یاردهای فوق‌العاده می‌توانند شرایط را در محیط کنترل کنند. بنابراین آنها خطر ساخت و ساز در حیاط خود را خواهند پذیرفت.