Η πυρηνική ενέργεια ως στρατηγικό asset - Game changer για ΑΙ και Ναυτιλία

Γεωπολιτικές συνθήκες και τεχνολογικές εξελίξεις δημιουργούν μια νέα προοπτική για την πυρηνική ενέργεια, ως μια προσιτή, αξιόπιστη, 24/7 εναλλακτική, που μπορεί δυνητικά, να συμβάλει στην ενεργειακή ασφάλεια, την ανταγωνιστικότητα και την απανθρακοποίηση. 

Αν και μέχρι πρόσφατα, η πυρηνική ενέργεια θεωρούνταν ως μια παρωχημένη, μη ευέλικτη επιλογή - που εγείρει κινδύνους και περιβαλλοντικές ανησυχίες, χωρίς να συνάδει με την καταιγιστική ταχύτητα της τεχνολογίας - πλέον επανασυστήνεται με νέα χαρακτηριστικά. Για την ακρίβεια, επαναπροσδιορίζεται ως στρατηγικό πλεονέκτημα, άρρηκτα συνυφασμένη με την εκρηκτική ανάπτυξη του ΑΙ. 

Διττή αλληλεπίδραση με το ΑΙ

Η αλληλεπίδραση της πυρηνικής ενέργειας με την τεχνητή νοημοσύνη είναι διττή. Από την μία πλευρά, αναδεικνύεται ως μια συμπαγής λύση στις τεράστιες λειτουργικές απαιτήσεις των data centers και ΑΙ factories. Εμφανίζει επίσης, την ευελιξία να προσαυξάνεται κλιμακωτά σε επίπεδο δυναμικότητας, και έτσι, να ευθυγραμμίζεται με την μελλοντική επέκταση των ψηφιακών υποδομών.

Παράλληλα, διαφαίνεται ότι το ΑΙ επιταχύνει τον βέλτιστο και πιο ασφαλή σχεδιασμό μιας αναδυόμενης, νέας γενιάς αντιδραστήρων, που ονομάζονται μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες (ή SMRs). Η τεχνητή νοημοσύνη συρρικνώνει τους χρόνους προσομοιώσεων, δοκιμών και υπολογισμών, αμβλύνοντας σημαντικά, την απόσταση ανάμεσα στο στάδιο της έρευνας και στην εφαρμογή στην πράξη. Επιπλέον, καθώς οι αντιδραστήρες είναι μικρού μεγέθους, μπορούν να παραχθούν μαζικά, επιτυγχάνοντας οικονομίες κλίμακας.

Αξίζει να τονιστεί ότι ο Λευκός Οίκος έχει χαρακτηρίσει την Τεχνητή Νοημοσύνη ως στόχο εθνικής ασφάλειας. Στο πλαίσιο αυτό, καλεί τα Υπουργεία Ενέργειας και Άμυνας να συνεργαστούν με τον ιδιωτικό τομέα, ώστε να επιταχύνουν την ανάπτυξη SMRs, για την τροφοδοσία του ΑΙ, την εδραίωση της ενεργειακής κυριαρχίας και της αμυντικής αυτονομίας.

Η επαναφορά της πυρηνικής ενέργειας στο διεθνές προσκήνιο, που αποτυπώνεται έμπρακτα στην νέα ενεργειακή πολιτική των ΗΠΑ, έχει αρχίσει να αναδύεται και στην Ευρώπη. Μεταξύ των πολυάριθμων χωρών που αναπτύσσουν τεχνολογία ή έργα SMRs, διακρίνεται το Ηνωμένο Βασίλειο, η Πολωνία, η Γαλλία και η Τσεχία. 

Διαπιστώνουμε επίσης, ότι η νέα δυναμική της πυρηνικής ενέργειας ενσωματώνεται σταδιακά τόσο στο κανονιστικό όσο στο χρηματοδοτικό πλαίσιο. Η ώθηση αυτή θα γίνει πιο εμφανής στο προσεχές διάστημα, με την παρουσίαση εξειδικευμένων στρατηγικών (όπως το Fusion Strategy) και την διαμόρφωση χρηματοδοτικών εργαλείων, όπως το Ταμείο Ανταγωνιστικότητας. 

Η πυρηνική ενέργεια ως παράγοντας ενεργειακής κυριαρχίας για τις ΗΠΑ 

Ένα κομβικό ορόσημο αποτελούν τα τέσσερα εκτελεστικά διατάγματα για την υποστήριξη του τομέα της πυρηνικής ενέργειας, που υπέγραψε ο Πρόεδρος των ΗΠΑ στα τέλη Μαΐου. Οι επιμέρους στόχοι περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων, την επιτάχυνση της ανάπτυξης νέων πυρηνικών αντιδραστήρων, την αύξηση της εξόρυξης ουρανίου στις ΗΠΑ, και την επέκταση της εγχώριας ικανότητας εμπλουτισμού ουρανίου.

Επιγραμματικά, τα εκτελεστικά διατάγματα έδωσαν εντολή στην Αμερικανική κυβέρνηση να περιορίσει την αδειοδοτική γραφειοκρατία, ώστε να μειωθεί η πολυετής διαδικασία σε 18 μήνες. Επιπλέον, δημιουργούν ένα κανονιστικό πλαίσιο για τα υπουργεία Ενέργειας και Άμυνας, σχετικά με την κατασκευή πυρηνικών αντιδραστήρων σε ομοσπονδιακή γη. Συγχρόνως, τέθηκε σε εφαρμογή μια εκτενής μεταρρύθμιση της Επιτροπής Πυρηνικής Ρύθμισης (NRC).

Γιατί οι SMRs αποκτούν απήχηση;

Στον πυρήνα της νέας προσέγγισης, όπως προαναφέρθηκε, βρίσκεται η τεχνολογία των SMRs. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς πυρηνικούς σταθμούς, οι SMRs έχουν σχεδιαστεί για να είναι αρθρωτοί (modular), εργοστασιακά κατασκευασμένοι και πιο εύκολοι στην ανάπτυξη. Η μικρότερη δυναμικότητα (συνήθως κάτω από 300 MW) τους επιτρέπει να τοποθετούνται πιο κοντά σε κέντρα ζήτησης - όπως data centers - χωρίς τις τεράστιες απαιτήσεις γης και ψύξης που χαρακτήριζαν τους παλιούς αντιδραστήρες. 

Αυτή η δομή, αν αποβεί επιτυχής στην πράξη, δημιουργεί προοπτικές για τη συν-εγκατάσταση της παραγωγής ενέργειας με υπολογιστικές υποδομές, μειώνοντας τις απώλειες μεταφοράς. Επιπλέον, παρακάμπτει περιορισμούς που προκύπτουν από τον κορεσμό των δικτύων, και αυξάνει την ενεργειακή ανεξαρτησία.

Στο πλαίσιο αυτό, οι SMRs εμφανίζονται ως μια νέα πρόταση, ισχυρής προστιθέμενης αξίας. Συνδυάζουν ισχύ φορτίου βάσης, 24/7, χωρίς άνθρακα, σε μια συμπαγή και συγχρόνως, κλιμακούμενη μορφή. Για τα κέντρα δεδομένων που απαιτούν συνεχή χρόνο λειτουργίας και υιοθετούν φιλόδοξους στόχους μηδενικών εκπομπών, αποτελούν μια ελκυστική εναλλακτική. 

Επιπλέον, οι αρθρωτοί αντιδραστήρες αρχίζουν να εξετάζονται διεθνώς, ως μια βιώσιμη και ανταγωνιστική επιλογή για ενεργοβόρες βιομηχανίες, ιδίως την τσιμεντοβιομηχανία και την παραγωγή μετάλλων, καθώς και την ναυτιλία. 

Ειδικότερα, αρκετές κατηγορίες SMRs σχεδιάζονται ώστε να μπορούν να εγκαθίστανται σε πλοία, πλωτές πλατφόρμες ή παράκτιες ενεργειακές μονάδες, χωρίς να απαιτούν εκτεταμένες υποδομές. Δημιουργούνται έτσι, δυνατότητες για πιθανές εφαρμογές σε εμπορικά πλοία μεγάλων αποστάσεων, σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας στη θάλασσα, καθώς και πλοία ειδικών αποστολών (έρευνας ή αντιμετώπισης καταστροφών).

Επενδυτικές Κινήσεις στο Πεδίο του ΑΙ

Πρόκειται άραγε για θεωρητικές εξαγγελίες ή συνοδεύονται από υπαρκτό εμπορικό ενδιαφέρον; Θα πρέπει να τονιστεί ότι κανένας αρθρωτός αντιδραστήρας δεν έχει ακόμη τεθεί σε λειτουργία, ούτε σε πιλοτικό ούτε προφανώς, σε εμπορικό στάδιο. Ωστόσο, οι τεχνολογικοί κολοσσοί κάνουν ήδη σημαντικές επενδυτικές κινήσεις.

Ενδεικτικά:

Η Google έχει δεσμευτεί να κατασκευάσει έναν στόλο έξι SMRs, με στόχο να τροφοδοτεί τις λειτουργίες της με ενέργεια 24/7, χωρίς εκπομπές άνθρακα, έως το 2030.

Η Microsoft  αναβιώνει ένα αδρανές πυρηνικό εργοστάσιο και διερευνά μικροαντιδραστήρες για απομακρυσμένες ή αρθρωτές αναπτύξεις. 

Η Amazon Web Services αποκτά μια «πανεπιστημιούπολη» με κέντρα δεδομένων, με πυρηνική ενέργεια ισχύος 960 MW, ενώ επενδύει και σε εταιρεία ανάπτυξης SMR. Έχει επίσης υπογράψει συμφωνίες για την προμήθεια ενέργειας SMR σε Ουάσινγκτον και Βιρτζίνια.

Οι Equinix και Switch εξασφαλίζουν μακροπρόθεσμη πυρηνική δυναμικότητα σε συνεργασία με νεοσύστατες επιχειρήσεις, επενδύοντας σε μικροαντιδραστήρες για την τροφοδοσία των εγκαταστάσεών τους.

Ένα deal που θα διδάσκεται στα Πανεπιστήμια

Τον Οκτώβριο, η Καναδική εταιρεία, Cameco, που δραστηριοποιείται και στην παραγωγή ουρανίου, ανακοίνωσε τη σύναψη στρατηγικής συνεργασίας με την κυβέρνηση των ΗΠΑ, έχοντας ήδη αποκτήσει το 49% στην Αμερικανική Westinghouse, που αποτελεί τον μοναδικό ενεργό κατασκευαστή αντιδραστήρων μεγάλης κλίμακας στις ΗΠΑ. 

Η συμφωνία περιλαμβάνει την κατασκευή νέων πυρηνικών αντιδραστήρων - εκτιμώμενων 8 έως 10 το πλήθος - έως το 2030,  αξίας άνω των 80 δις. δολαρίων, σε όλη τη χώρα.

Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι η δομή της συνεργασίας και ο μηχανισμός κατανομής κερδών. Ενδεικτικά, περιλαμβάνει μια ρήτρα, που επιτρέπει στις ΗΠΑ, να προβούν σε αρχική δημόσια προσφορά (IPO) και να λάβουν μερίδιο 20%, αν η αξία της Westinghouse υπερβεί τα 30 δις δολάρια. Έτσι, η συμφωνία αποκτά κοινωνικό πρόσημο και απτό αποτύπωμα. 

Αναδυόμενη δυναμική και στη Ναυτιλία

Ας δούμε κάποιες εξελίξεις που έχουν ιδιαίτερη σημασία στο πεδίο της ναυτιλίας, ενός τομέα στρατηγικής σημασίας, που διενεργεί το 90% του διεθνούς εμπορίου. Η απανθρακοποίηση της ναυτιλίας παραμένει μια σημαντική πρόκληση, καθώς οι τεχνολογικές λύσεις δεν είναι ακόμη ώριμες (ιδίως ως προς την επάρκεια των ανανεώσιμων καυσίμων). Επιπλέον, οι εκπομπές CO2 που εκλύει ο τομέας  είναι ισόποσες με την Ιαπωνία, μία από τις μεγαλύτερες βιομηχανικές δυνάμεις παγκοσμίως.

Αξίζει να σημειωθεί ότι:

1. Τον Ιούνιο, ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (IMO) αποφάσισε να επανεξετάσει τους κανόνες που διέπουν τα πυρηνοκίνητα εμπορικά πλοία. Οι κανόνες αυτοί χρονολογούνται από το 1981 και καλύπτουν τους παλαιότερους αντιδραστήρες. Στη συνέχεια, οι νηογνώμονες, όπως ο βρετανικός Lloyd's Register (LR) και o Αμερικανικός ABS, καλούνται να αναθεωρήσουν τις δικές τους κατευθυντήριες γραμμές. Το ίδιο θα ισχύσει για τις λιμενικές αρχές καθώς και τις ασφαλιστικές εταιρείες.

2. Στα τέλη Οκτωβρίου, ο  LR παρουσίασε τον πρώτο ολοκληρωμένο οδηγό για την πυρηνική πρόωση στη ναυτιλία, που βασίζεται στο ερευνητικό του πρόγραμμα «Fuel for Thought». Ο νηογνώμονας έχει ήδη δρομολογήσει πειραματικά έργα, τα οποία στοχεύουν στην αξιοποίηση πυρηνικών μονάδων ισχύος 1 MWe. 

Ο νέος οδηγός του LR αναλύει ενδελεχώς τις ρυθμιστικές, τεχνικές και οργανωτικές απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται σε κάθε στάδιο. Περιλαμβάνει θεματικές όπως: ταξινόμηση ασφάλειας, αξιολόγηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων, δομική ακεραιότητα, σχεδίαση safety case, κυβερνοασφάλεια και φυσική προστασία, καθώς και διαχείριση εσωτερικών απειλών. Ένα από τα πιο κρίσιμα ζητήματα που αναδεικνύει ο LR είναι η δημιουργία ενός ενιαίου διεθνούς ρυθμιστικού πλαισίου για τη χρήση πυρηνικής ενέργειας. 

3. Ένα νορβηγικό ερευνητικό σχήμα (με συμμετοχή πανεπιστημίων και ναυπηγείων) έχει εξετάσει 80 διαφορετικά σχέδια νέων αντιδραστήρων, για να επιλέξει τα τρία, πιο υποσχόμενα για πρόωση πλοίων. Η αξιολόγηση καθίσταται πιο εύκολη με τη χρήση ΑΙ. Εκτός από τα ζητήματα ασφάλειας, οι ερευνητές συνεκτιμούν και εμπορικά κριτήρια. Για μία από τις νέες τεχνολογίες που εξετάζονται, οι υπολογισμοί δείχνουν ότι το κόστος πυρηνικού καυσίμου θα ήταν περίπου 40% χαμηλότερο από το μαζούτ. 

4. Η Ινδία έθεσε πρόσφατα ως στρατηγικό στόχο την αύξηση της πυρηνικής παραγωγικής της ικανότητας, από 8,8 GW σήμερα σε 100 GW έως το 2047.  Στο πλαίσιο αυτό, σχεδιάζει τροποποιήσεις στον νόμο για την Ατομική Ενέργεια, ώστε να επιτραπεί η είσοδος ιδιωτικών επενδυτών στον πυρηνικό τομέα. 

Οι νέες ρυθμίσεις θα επιτρέπουν στις ιδιωτικές εταιρείες να λειτουργούν πυρηνικούς σταθμούς, να προμηθεύονται καύσιμα από το εξωτερικό και να επιστρέφουν τα χρησιμοποιημένα καύσιμα στη χώρα προέλευσης. Παράλληλα, η Ινδία αναπτύσσει SMRs για πλοία και ενισχύει τη ναυπηγική της ικανότητα, ιδίως στα πυρηνοκίνητα υποβρύχια, ένα πεδίο στο οποίο ήδη διαθέτει πλοία σε λειτουργία. 

Η Ιστορία ως χρήσιμη αναφορά  

Αξίζει να θυμηθούμε ότι το πρώτο πυρηνοκίνητο πλοίο, το Αμερικανικό NS Savannah, που καθελκύστηκε το 1959, αποσύρθηκε τελικά το 1970, όχι για τεχνικούς αλλά για εμπορικούς λόγους. Πέρα από το υψηλό κατασκευαστικό κόστος, η τιμή μαζούτ το καθιστούσε τότε μη ανταγωνιστικό, και η διατήρηση της επιδότησης του λειτουργικού του κόστους, κρίθηκε μη βιώσιμη. 

Επιπλέον, απαιτούσε ειδικά εκπαιδευμένο πλήρωμα και είχε περιορισμένη πρόσβαση σε λιμένες διεθνώς, λόγω ανησυχιών για την πυρηνική ασφάλεια. Μετά το NS Savannah, κατασκευάστηκαν μόλις τρία ακόμη, πυρηνικά εμπορικά πλοία, σε Γερμανία, Ιαπωνία και Ρωσία. Αργότερα, τα δύο πρώτα μετατράπηκαν σε ντιζελοκίνητα, ενώ το ρωσικό πλοίο αναμένεται να αποσυρθεί σύντομα.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της χρήσης πυρηνικού καυσίμου, τότε όπως και τώρα, είναι ότι σε σχετικά περιορισμένο χώρο παράγεται τεράστια ποσότητα ενέργειας. Αυτή η ιδιότητα θα επέτρεπε θεωρητικά, στα πλοία να διασχίζουν τους ωκεανούς, χωρίς ανεφοδιασμό, για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Επιπρόσθετα, ενώ τα συμβατικά πλοία αναγκάζονται συχνά να μειώσουν ταχύτητα, προκειμένου να εξοικονομήσουν καύσιμα, ένα πυρηνοκίνητο πλοίο, που δεν αντιμετωπίζει ζητήματα ανεφοδιασμού, μπορεί να διατηρεί σταθερή ταχύτητα πλεύσης, επιτυγχάνοντας εξοικονόμηση χρόνου και πόρων, συνολικά. Αυτές οι ιδιότητες προσδίνουν μια νέα, στρατηγική διάσταση, σε μια περίοδο γεωπολιτικής ρευστότητας, με συχνές διαταραχές στις εφοδιαστικές αλυσίδες.

Όπως ωστόσο, δηλώνουν οι ειδικοί, o ΙΜΟ θα πρέπει καταρχάς, να κατανοήσει τους πιθανούς κινδύνους και τις απαραίτητες προδιαγραφές ασφαλείας. «Πώς μπορούμε να αποτρέψουμε τη διαρροή πυρηνικού καυσίμου, όταν ένα πλοίο βυθιστεί, και πώς μπορεί να προστατευθεί το πυρηνικό υλικό, αν το πλοίο καταληφθεί σε μια σύρραξη ή επίθεση; Τι συμβαίνει με τα πυρηνικά απόβλητα; ».  

Αν και η τεχνολογία υποδεικνύει πιθανές λύσεις, η επίλυση όλων των κανονιστικών πτυχών ενδέχεται να πάρει περισσότερο χρόνο από την κατασκευή των ίδιων των πλοίων. 

Καταλήγοντας, διαφαίνεται ότι η επόμενη πενταετία θα είναι καθοριστική για την δυναμική της πυρηνικής ενέργειας. Εάν τα πρώτα έργα SMR επιτύχουν, θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως καταλύτης, συμπληρώνοντας την πράσινη μετάβαση και διασφαλίζοντας την αδιάλειπτη τροφοδοσία των ψηφιακών υποδομών, περιορίζοντας έτσι, τα ζητήματα που απορρέουν από τα κορεσμένα ηλεκτρικά δίκτυα.

Το σαφές μήνυμα είναι ότι η πυρηνική ενέργεια δεν αποτελεί πλέον μια περιθωριακή ιδέα, αλλά ένα στρατηγικό αφήγημα - που ενδεχομένως εξελιχθεί και σε αναπτυξιακό μοχλό, στην πράξη. Οι προκλήσεις που πρέπει να επιλυθούν ως τότε, είναι σύνθετες και πολυδιάστατες. Όσοι τοποθετηθούν έγκαιρα, αλλά με σύνεση, πιθανόν να αποκομίσουν σημαντικά οφέλη, αποκτώντας στρατηγικό πλεονέκτημα και ενισχύοντας την γεωπολιτική τους ισχύ.     

Αξίζει να θυμηθούμε ότι ο Τσώρτσιλ άλλαξε τη ροή της σύγχρονης ιστορίας, εφαρμόζοντας μια σημαντική καινοτομία για την εποχή. Άλλαξε το καύσιμο των πλοίων του πολεμικού ναυτικού, από άνθρακα σε πετρέλαιο. Αυτή η ενεργειακή μετάβαση, που δημιούργησε τότε αντιδράσεις, προσέδωσε ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στα βρετανικά πλοία, αυξάνοντας την ταχύτητα, την αυτονομία και την επιχειρησιακή τους ικανότητα.

Άραγε η  ιστορία επαναλαμβάνεται και προς ποια κατεύθυνση; Αυτό μένει να αποκαλυφθεί στην πράξη.

-------------------------------------

Η Νεκταρία Καρακατσάνη είναι μαθηματικός, με εξειδίκευση στα οικονομικά της ενέργειας.