첨단 원자로가 산업 및 석탄 의존 국가에 혜택을 주는 이유

화학업체 다우DOW
은 현재 극도로 높은 온도에서 연소되어 화합물을 변화시키는 천연 가스를 잠재적으로 대체할 수 있는 산업용 소형 원자로를 개발할 것입니다. 그러나 첨단 원자력 기술은 탄소 배출 없이 동일한 결과를 달성합니다.

이른바 800세대 고온 원자로는 발전용으로 가장 잘 알려져 있다. 그러나 산업에서도 사용할 수 있습니다. 섭씨 XNUMX도에서 작동하기 때문에 화학 물질을 처리하고 해수를 담수화하며 전기 및 운송을 위한 깨끗한 수소를 생산할 수 있습니다. 더 좋은 점은 원자로가 폐쇄된 석탄 발전소가 있던 자리를 찾아 국가의 황폐한 지역에 경제적 건강을 회복할 수 있다는 점입니다.

"전기는 덜 매달린 과일입니다."라고 이 회사의 프로젝트 관리자인 Patrick White는 말합니다. 원자력 혁신 얼라이언스, 이 작가와의 대화에서. “우리는 아직 대규모 화학 시설과 원자력을 통합하지 않았습니다. 딸꾹질과 해결해야 할 일이 있을 수 있습니다. 그러나 우리는 XNUMX년대 말에 산업용 애플리케이션을 위한 최초의 원자로를 보게 될 것입니다. XNUMX호, XNUMX호 원자로를 건설한 후 기업들이 덩달아 등록할 예정이다. 목표는 탈탄소화입니다.”

특히, Dow는 X-energy와 파트너십을 맺고 있습니다. 2030년에 가동될 수 있는 걸프 연안을 따라 Dow의 부지 중 한 곳에서 소형 모듈식 원자로를 개발하기 위해 Dow는 또한 X-energy의 소수 소유권 위치를 취하고 있습니다. 각 모듈형 원자로는 80메가와트를 생성할 수 있습니다. 그러나 그것들을 함께 쌓아서 320MW를 생산할 수 있어 깨끗하고 안정적이며 안전한 기저부하 전력을 제공하여 전기 시스템 또는 산업 애플리케이션을 지원할 수 있습니다.

Southern Company는 Westinghouse가 개발한 XNUMX세대 원자로를 건설하고 있지만 기존 미국 원자로는 XNUMX세대입니다. 소형 모듈식 원자로는 XNUMX세대로 더 적은 비용으로 더 많은 전기를 생산합니다. XNUMX세대 및 XNUMX세대는 비상 시 자동으로 차단됩니다.

"고급 소형 모듈식 원자력 기술은 탄소 배출 제로를 향한 Dow의 경로와 고객에게 저탄소 제품을 제공함으로써 성장을 주도할 수 있는 능력을 위한 중요한 도구가 될 것입니다."라고 말했습니다. 짐 피터 링, 다우의 최고 경영자. "X-energy의 기술은 가장 진보된 기술 중 하나이며, 배치되면 안전하고 신뢰할 수 있는 저탄소 동력과 증기를 제공할 것입니다."

부문을 탈탄소화하기 어렵다

현재 전 세계 수소 생산량의 99%가 화석연료에서 나온다. 회색수소라고 합니다. 목표는 녹색 수소에 도달하는 것인데, 이를 통해 태양 전지판이나 풍력 터빈은 전해조를 사용하여 전기를 생산합니다. 그러나 원자력 에너지의 열과 전기는 또한 물 분자를 분해하여 석유를 정제하거나 철강을 생산하거나 화학 물질을 만드는 데 사용되는 수소를 생산할 수 있습니다.

이러한 프로세스는 배출이 없고 많이 필요합니다. 에 따르면 미국 환경 보호국, 전력은 전 세계 온실 가스 배출량의 25%를 유발하는 반면 산업 운영은 24%를 차지합니다. 27년에는 교통이 2020%를 차지했습니다.

원자력은 또한 해수를 담수화할 수 있습니다. 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)에 따르면 주로 중동과 북아프리카에서 매일 40천만 입방미터의 음용수 공급이 생산되며, 이 과정을 촉진하기 위해 화석 연료를 사용하여 증기나 전기를 끌어옵니다. 그러나 1970년대부터 상업시설이 운영되고 있는 일본과 카자흐스탄에서는 원자력과 담수화 플랜트가 결합돼 있다고 지적했다.

“청정 에너지에 관심이 있다면 우리가 갖고 있는 모든 연료원에 대해 생각해 보십시오.”라고 연합의 White는 말합니다. “전기 생산은 우리 배출량의 약 25%입니다. 원자력은 탈탄소화하기 어려운 산업 부문을 다룰 수 있습니다. 원자력 발전소도 최대 용량으로 가동해야 합니다. 이를 담수화 및 수소 생산에 사용하는 동시에 안정적인 전기를 생산하는 것은 좋은 시너지 효과와 비용 효율성을 제공합니다.”

물론 넘어야 할 난관도 많다. 핵연료는 종종 특정 우라늄 동위원소인 U-235의 농도를 기반으로 특성화됩니다. 오늘날 미국에서 작동하는 원자로는 저농축 우라늄 연료로 알려진 3%-5% U-235의 농축 수준이 필요합니다. 개발 중인 많은 고급 원자로는 U-20의 235%까지 더 높은 연료 농축 수준이 필요합니다. 이 고농축 우라늄 연료를 고분석 저농축 우라늄(HALEU)이라고 합니다.

HALEU 연료를 필요로 하는 첨단 원자로에 대한 주요 과제는 물질이 미국에서 상업적으로 이용 가능하지 않다는 것입니다. 유일한 공급업체는 러시아 국영 기업 TENEX입니다. 오늘날의 상황에서는 바람직하지 않습니다. 그러나 연방 인센티브는 연료의 국내 생산을 촉진하고 지속적인 가치 사슬을 만들 수 있습니다. 그렇지 않으면 호주, 캐나다 및 카자흐스탄도 제공합니다.

원자력이 석탄을 대체할 수 있을까?

동시에 이러한 첨단 원자로를 건설하는 비용은 계량화하기 어렵습니다. 개발자가 플랜트 설계 및 모델링 비용을 시작한 후에 더 확실해질 것입니다. 또한 사회가 탄소 가격을 책정함에 따라 원자력 발전은 더욱 매력적일 것입니다. GE 히타치 원자력 에너지(GE Hitachi Nuclear Energy)가 2024년에 가동될 소형 원자로를 건설하기 위해 온타리오 발전(Ontario Power Generation)과 협력하고 있다고 생각해 보십시오. 그들은 비용을 절감하기 위해 다른 사람들이 동일한 기술을 구현하도록 하려고 노력하고 있습니다.

물론 원자력 발전은 1979년 쓰리마일 섬 사건 이후 저항에 부딪혀 왔습니다. 그러나 탈탄소화 노력은 특히 석탄 의존 지역을 돕기 위한 노력을 변화시킬 수 있습니다. 웨스트 버지니아 주의회는 소형 모듈형 원자로가 퇴역 석탄 발전소를 대체할 수 있도록 하는 정책을 제정했습니다. 인디애나, 일리노이, 몬태나, 와이오밍도 비슷한 움직임을 고려하고 있습니다.

실제로 사이먼 아이리시 CEO는 지구 에너지, XNUMX세대 원자력 발전소가 석탄 시설을 대체할 수 있으며 이를 수용한 지역 사회에 활력을 불어넣을 수 있다고 씁니다. 이러한 첨단 원자로는 석탄 화력 보일러와 같은 온도에서 작동할 수 있기 때문에 실용적인 아이디어입니다. 또한 교체 장치는 배기 가스가 없습니다.

에너지부 대출 프로그램 사무국의 이사인 Jigar Shah는 인프라와 그리드 연결이 이미 자리 잡고 있기 때문에 이러한 움직임이 논리적인 시작이라고 말하면서 이러한 생각을 지지합니다. 그의 기관은 소형 모듈식 원자로 개발을 돕기 위해 11억 달러를 제공하고 있습니다.

“원자력 산업이 수십 년 동안 해온 일을 한다면 사람들은 주저할 것입니다.”라고 원자력 혁신 연합의 White는 말합니다. “대중과 잘 어울리지 못했다. 이제 탈탄소화로 인해 원자력에 또 다른 기회를 제공할 수 있는 기회가 생겼습니다. 그러나 우리는 커뮤니티와 신뢰를 구축하고 기술을 설명해야 합니다. 우리는 그들이 그것에 대해 편안함을 느끼는지 확인해야 합니다. 사람들이 뒷마당에서 원할 수 있도록 원자력에 대한 사회적 허가를 받아야 합니다.”

마침내 원자력 르네상스가 일어날 수 있습니다. 탈탄소화가 추진력입니다. 하지만 인플레이션 감소법 투자자와 대출 기관의 관심을 불러일으키는 세금 혜택을 추가하여 섬세한 커뮤니티와 더 넓은 경제에 혜택을 줍니다. Dow는 기회를 포착합니다. 다른 제조업체의 잠재적 선구자입니다.