Von Robert Bryce |
Letzten Monat gab Rolls-Royce bekannt, dass es erwartet, bis 2024 die behördliche Genehmigung der britischen Regierung für seinen kleinen modularen 470-Megawatt-Reaktor zu erhalten und dass bis 2029 mit der Stromerzeugung im britischen Stromnetz begonnen wird&.
Wird das passieren? Die Zeit wird es zeigen. Viele Nuklearprojekte und Startups sind über ihre geplanten Inbetriebnahmetermine hinausgegangen. Doch die Ankündigung von Rolls-Royce ist aus zwei Gründen wichtig. Erstens verleiht es der Vorstellung, dass tatsächlich eine globale nukleare Renaissance im Gange ist, mehr Glaubwürdigkeit. Zweitens zeigt das neue 470-Megawatt-Reaktordesign von Rolls-Royce, dass die Kernenergie aufgrund ihrer unübertroffenen Leistungsdichte Die einzige Möglichkeit, Strom in großem Maßstab zu produzieren und gleichzeitig die natürliche Umwelt zu schützen und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren&.
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Warum? Die Stromdichte der Kernkraftwerke, die Rolls-Royce bauen will, wird 10.000-mal weniger Land benötigen als ein Windprojekt und etwa 1.000-mal weniger Land, als ein Solarprojekt benötigen wird. Aufgrund ihrer erstaunlich hohen Leistungsdichte werden die neuen Kernkraftwerke viel weniger Ressourcen wie Land, Stahl, Neodym, Kupfer und Beton benötigen, was beweist, was ich das Eiserne Gesetz der Machtdichte genannt habe. Dazu gleich mehr.
Wenn Sie in der High School die Physik übersprungen haben (das habe ich getan), verstehen Sie möglicherweise nicht, warum die Leistungsdichte wichtig ist. Kein Problem. Hier noch eine kurze Fibel. Energie (gemessen in Joule oder Btu) ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten.
Die Leistung (gemessen in Watt oder PS) ist die Geschwindigkeit, mit der die Arbeit erledigt wird. Energie ist uns egal. Was wir wollen, ist Macht. Es ist uns nicht unbedingt wichtig, welche Energieform (Öl, Sonne, Kohle oder Gas) wir verwenden, um unser Auto zu bewegen, unseren Fernseher zu betreiben oder unser Filet Mignon zu kochen, es geht uns nur darum, dass wir die Kraft haben, die wir brauchen unsere Arbeit erledigt. Und die Konsequenz daraus ist auch: Je mehr Leistung wir haben (Rechenleistung, Heizleistung, Antriebskraft, Kochleistung), desto mehr Arbeit können wir leisten.
Die Leistungsdichte ist das Maß für den Energiefluss, der aus einer bestimmten Fläche, einem bestimmten Volumen oder einer bestimmten Masse genutzt werden kann. Das heißt, wie viele Watt wir pro Quadratmeter, Liter oder Kilogramm bekommen können. Und das führt zurück zum Eisernen Gesetz der Machtdichte. Ich habe das Konzept des Eisernen Rechts vom Autor und Professor der University of Colorado übernommen Roger Pielke junior, der das Eiserne Gesetz des Klimas geprägt hat, der besagt, dass sich Politiker und Entscheidungsträger immer für Wirtschaftswachstum entscheiden werden, wenn sie gezwungen sind, sich zwischen Wirtschaftswachstum und Klimaschutz zu entscheiden.
Das Eiserne Gesetz der Machtdichte ist ein Cousin von Pielkes Edikt. Dort heißt es: Je geringer die Leistungsdichte, desto höher die Ressourcenintensität. Wenn Sie auf eine Quelle mit geringer Leistungsdichte wie Maisethanol (0,1 Watt pro Quadratmeter) oder Windenergie (1 Watt pro Quadratmeter) angewiesen sind, müssen Sie diesem dürftigen Energiefluss mit großen Einträgen anderer Ressourcen entgegenwirken. Für Ethanol bedeutet das, viel Land, Dünger und Dieselkraftstoff zu nutzen, um genug Mais anzubauen, um sinnvolle Mengen an flüssigem Kraftstoff zu produzieren. Letztes Jahr berichtete Dave Merrill, ein Spitzenreporter und Datenanalyst bei Bloomberg, dass “Zwei Drittel des gesamten Energie-Fußabdrucks Amerikas Wird für Ethanol angebaut...mais. Es benötigt mehr Land als alle anderen Stromquellen zusammen.” Merrill stellte fest, dass Biokraftstoffe (hauptsächlich Maisethanol) etwa 80.000 Quadratmeilen verbrauchen, eine Fläche, die größer ist als der Bundesstaat Nebraska.
Power density is a measure of energy flow from a given area, volume, or mass.
Aufgrund seiner geringen Leistungsdichte (1 Watt pro Quadratmeter) kann Windenergie unsere Energie unmöglich erfüllen... [+] GRAFIK VON MARY BRYCE
Windenergie hat das gleiche Problem wie Ethanol. Um sinnvolle Strommengen zu erzeugen, benötigen Windprojekte riesige Landstriche und erschreckende Mengen an Stahl-, Beton-, Kupfer- und Seltenerdelementen. Diese Landnutzungsanforderungen sind einer der Hauptgründe dafür, dass Windenergie im ganzen Land auf so heftigen Widerstand stößt. Wie ich in der Renewable Rejection Database haben seit 2013 rund 331 Gemeinden im ganzen Land Windprojekte abgelehnt oder eingeschränkt&. Die letzte Ablehnung erfolgte am 5. Mai in Crawford County, Ohio, wo ein von Apex Clean Energy vorgeschlagenes Windprojekt abgelehnt wurde, einem Unternehmen, das heftigen Widerstand gegen seine Projekte, einschließlich der inzwischen verstorbenen, erlebt hatte Lighthouse Wind-Projekt in New York, das etwa 20.000 Acres umfassen sollte&.
Wie ich in meinem neuesten Buch erkläre, ist Eine Frage der Macht: Elektrizität und der Reichtum der Nationen, und in der obigen Grafik bedeutet die geringe Leistungsdichte der Windenergie, dass zur Deckung des bestehenden Strombedarfs Amerikas allein mit Windkraftanlagen eine Landfläche erforderlich wäre, die doppelt so groß ist wie Kalifornien. Das ist eine absurde Fläche, insbesondere angesichts der Tatsache, dass es in Kalifornien nahezu unmöglich ist, Windenergie zu bauen.
Wie sieht es mit Solarenergie aus? Es hat eine höhere Leistungsdichte als Ethanol oder Wind —, etwa 10 Watt pro Quadratmeter —, erfordert aber auch viele Materialeinträge, darunter Polysilizium, Stahl und Kupfer. Es benötigt auch viel Land, weshalb Zahlreiche Gemeinden im ganzen Land lehnen Big Solar ab&.
Nun zurück zu Rolls-Royce. Das 470-Megawatt-SMR des Unternehmens wird etwa $ 2,3 Milliarden kosten und ein Gelände von etwa 10 Acres benötigen. Das bedeutet, dass das neue Kraftwerk eine Leistungsdichte von über 10.000 Watt pro Quadratmeter haben wird. Hier ist die Rechnung: 470.000.000 Watt geteilt durch 40.489 Quadratmeter = 11.608 Watt pro Quadratmeter. Wenn wir von einem Kapazitätsfaktor von 90% ausgehen (was bedeutet, dass die Anlage in 90% der Fälle mit voller Leistung betrieben wird), ergibt das 10.447 Watt pro Quadratmeter. Das ist, um das klarzustellen, eine sehr hohe Zahl. Wie ich in der zweiten Grafik direkt oben zeige, betrug die Leistungsdichte des kürzlich geschlossenen Indian Point Energy Center in Buchanan etwa 2.000 Watt pro Quadratmeter.
Rod Adams, ein führender Kernenergieanalyst und Herausgeber von Atomare Erkenntnisse und Moderator des Atomic Show-Podcasts, ist optimistisch über den Rolls-Royce-Reaktor. Er sagte, das Unternehmen verfüge über das Geld und die staatliche Unterstützung, die es ihm ermöglichen sollten, erfolgreich zu sein und das neue SMR aufzubauen. “Es handelt sich um ein technisch hochentwickeltes Unternehmen mit jahrzehntelanger Erfahrung im Bau komplexer Maschinen, darunter Flugmotoren und Kernkraftwerke für U-Boote,”, sagte er mir am Donnerstag.
Ein weiteres positives Zeichen: Britischer Premierminister Boris Johnson umarmt Atomic ganz fest. Anfang dieses Monats sagte er bei einem Besuch im englischen Kernkraftwerk Hartlepool, dass Atomkraftwerke “absolut entscheidend seien, um uns von fossilen Brennstoffen, einschließlich russischem Öl und Gas, zu entwöhnen.” Er sagte auch, dass das Vereinigte Königreich viele Reaktoren bauen werde. “Anstatt alle zehn Jahre ein neues zu bauen, werden wir jedes Jahr eines bauen und Häuser mit sauberer, sicherer und zuverlässiger Energie versorgen.”
Um sicher zu gehen, Boris sagt vieles. Und ja, wir haben schon einmal von der Erholung im globalen Nuklearsektor gehört. Aber dieses Mal könnte es tatsächlich anders sein. Mehrere Faktoren, darunter steigende globale Preise für Erdgas und Kohle (der Newcastle-Benchmark liegt jetzt bei etwa 400 $ pro Tonne) und enorme Unsicherheit aufgrund von Putins Invasion in der Ukraine, geben dem Kernenergiesektor einen Schub an Hoffnung und Kapital. Aber denken Sie daran, es ist nicht nur Rolls-Royce. Anfang dieses Monats, NuScale Power (Ticker: SMR) Börse von New York an die Börse ging&. Frankreich hat angekündigt, seine Atomindustrie anzukurbeln.
Diese Entwicklungen sind gute Nachrichten für die natürliche Umwelt, für unsere Vögel, Fledermäuse, Insekten und, ja, für die Menschen. Anstelle der landschaftsblitzenden Energieausbreitung, die mit Wind- und Solarprojekten einhergeht, verspricht das neue Atomzeitalter, Reaktoren mit hoher Leistungsdichte zu liefern, die die Natur schonen und mehr kohlenstofffreien Saft in unsere Stromnetze bringen. Rolls Royce hat nicht nur eine Technik, die besser ist als Wind oder Solar. Es verfügt über eine 10.000-mal bessere Technologie
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Das ist eine automatische Übersetzung
