Создатель Amazon миллиардер Джефф Безос начинает строительство собственной АЭС, чтобы обеспечить электроэнергией программы развития искусственного интеллекта, облачные серверы и другие цифровые проекты принадлежащей ему компании Amazon. Де-факто, Безос повторяет стратегию основателя Microsoft Билла Гейтса, заложившего в июне 2024 года фундамент свой корпоративной атомной станции, и компании Google, которая тоже строит АЭС, чтобы обеспечить электроэнергией свои дата-центры. Не исключено, что их примеру последуют и другие цифровые компании.
Сегодняшняя популярность АЭС – следствие необходимости удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, не выходя за рамки «зеленой повестки». На фоне ненадежности зависящих от погоды ветряных и солнечных станций оптимальным способом генерации с нулевым уровнем вредных выбросов стали атомные электростанции. Этот факт был признан даже фанатично продвигающей идею энергического перехода Еврокомиссией – в 2022 году она отнесла атомную энергетику к разряду «переходных источников зелёной энергии».
Атомная энергетика выходит на первый план
Сегодня лидерами и по количеству атомных реакторов, и по вырабатываемой мощности являются США, на втором месте Европа, но интерес к этому виду энергии растет во всём мире. По данным на июнь текущего года, на планете строится более 60 ядерных реакторов. Половина из них находится в Китае, ещё 16 – в других государствах Азии.
В Америке, являющейся рекордсменом по количеству дата-центров и центрам обработки данных, тоже озаботились наращиванием атомной генерации. В мае текущего года Дональд Трамп подписал указ, обязывающий Министерство энергетики США начать к 2030 году строительство, как минимум, десяти новых атомных реакторов. Но заработают они не завтра, и их мощности может оказаться недостаточно для удовлетворения растущего спроса технологических компаний. Одновременно о готовности быстро построить АЭС уже заявили несколько созданных под такие проекты стартапов.
Урана может не хватить на всех
По данным Международного энергетического агентства, на сегодняшний день доля атомной энергетики в совокупном объеме мировой генерации составляет 10-11 процентов, а к 2040 году прогнозируется рост этого показателя до 30-40 процентов. Такими же темпами должно увеличиваться производство топлива для АЭС – через 15 лет его потребуется в три-четыре раза больше, чем сегодня.
Если учесть, что в последнее время в мире ежегодно добывается 48,33 тысяч тонн урана, к 2040 году нужно увеличить добычу до 145-193 тыс. тонн. Поскольку мировые запасы урана равны 8 млн тонн, на максимуме потребления их хватит на 40-55 лет, а при постепенно росте, как было подсчитано экспертам Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), до 2090 года. По прогнозу Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), запасы урана могут закончиться к 2080 году.
Мировая добыча урана должна вырасти в три-четыре раза, чтобы обеспечить растущие потребности атомной энергетики в ближайшие десятилетия.Фото: Flickr/CC BY 2.0
Ещё более пессимистично настроены американские аналитики. В Управлении энергетической информации США считают, что американские АЭС столкнутся с нехваткой урана в течение следующего десятилетия. Связано это с тем, что почти 90 процентов потребляемого ими топлива импортируется из других стран, а рост атомной генерации потребует увеличения закупок, что будет непросто из-за увеличения мирового спроса на уран.
Урановые ресурсы в два раза превосходят его запасы
Несколько смягчает эти мрачные прогнозы тот факт, что 8 млн тонн, о которых говорят профильные аналитики, – это запасы урана, а его мировые ресурсы, если верить данным Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association – WNA), равны 16,4 млн тонн, то есть в два раза больше.
В геологии под мировыми ресурсами понимается суммарный объем конкретного полезного ископаемого, в данном случае – урана, на всех разведанных месторождениях, а под запасами – та часть ресурсов, добывать которую экономически целесообразно при имеющемся уровне развития технологий добычи.
Отсюда следует, что ресурсы могут перейти в категорию запасов при появлении новых, более эффективных способов добычи, либо при повышении на мировом рынке цены на данный вид полезного ископаемого. В ситуации с ураном оба варианта представляются вполне возможными.
В результате озвученные в прогнозах сроки могут увеличиться в полтора-два раза, но не решить проблему будущей нехватки топлива для АЭС.
В сентябре текущего года на эту тему высказался Владимир Путин. Выступая на Глобальном атомном форуме, он процитировал прогноз ОЭСР и добавил, что из-за сложности добычи на ряде месторождений, мир может столкнуться с дефицитом урана гораздо раньше 2090 года: «в 2060-е годы» или «уже в 2030 году». А потом рассказал, что Россия обладает технологией радикального решения этой проблемы.
Замкнутый ядерный цикл
В России реализуется проект «Прорыв», в рамках которого создан реактор на быстрых нейтронах, работающий по принципу замкнутого ядерного цикла. Разработанная госкорпорацией Росатом технология основана на использование урана-238 (самого распространённого в природе изотопа, который ранее не применялся в энергетике) и компонентов отработанного ядерного топлива с традиционных АЭС. Ничего подобного в других странах на сегодняшний день нет.
Проект локализован на атомной электростанции, находящейся в закрытом городе Северске Томской области. Комплекс состоит из энергоблока с реактором БРЕСТ-ОД-300 и замыкающего ядерный топливный цикл пристанционного завода, который осуществляет вторичное производство урано-плутониевого топлива из отходов предыдущей реакции. АЭС планируется запустить в эксплуатацию в 2030 году.
Эта безотходная технология одновременно решает две проблемы: утилизацию радиоактивных отходов и воспроизводства топливной базы для атомных электростанций.
Россия не является лидером ни по добыче, ни по запасам урана – на её территории находится только пять процентов мировых залежей этого металла. Но, по подсчетам, при масштабировании метода, реализуемого проектом «Прорыв», отечественного топлива для российских АЭС хватит на ближайшие три тысячи лет.