США планируют к 2050 году утроить мощность своих атомных электростанций, однако реализация этих целей сталкивается с проблемой стоимости топлива. Согласно данным Управления энергетической информации США, цена на «желтый кек» (концентрат природного урана) за последние пять лет выросла на 75%. При этом внутри страны нет значительных запасов урана, пригодных для разработки традиционным горным способом, что вынуждает отрасль искать альтернативные источники.
Океан как источник ядерного топлива на 50 000 лет
Решением проблемы может стать использование Мирового океана, который содержит более 4 миллиардов метрических тонн растворенного урана. По словам Джеффа Грина, основателя и генерального директора компании Fluxnium, этот объем в тысячу раз превышает совокупные запасы всех известных разведанных месторождений в твердых породах. Этого ресурса достаточно для обеспечения человечества ядерным топливом на срок около 50 000 лет.
Компания Fluxnium долгое время работала в скрытом режиме, занимаясь разработкой технологии извлечения урана из морской воды. Недавно стартап привлек 7 миллионов долларов в ходе посевного раунда финансирования. Ведущим инвестором выступила компания Congruent Ventures, к которой присоединились Active Impact Investments и Constellation Energy — оператор крупнейшего парка АЭС в США.
Геополитические риски и поиск новых решений
Джефф Грин, ранее участвовавший в создании Stamps.com, стартапа по опреснению воды NanoH2O и компании по удалению углерода 1PointFive, считает, что сектор ядерной энергетики ждет значительный рост. По его мнению, отрасль сталкивается с серьезными геополитическими рисками, поскольку от двух третей до трех четвертей мировых поставок урана обеспечиваются такими странами, как Казахстан, Узбекистан, Россия, Намибия, Нигер и Китай. Учитывая прогнозируемый рост спроса на фоне развития дата-центров для ИИ, мир может столкнуться со структурным дефицитом урана.
Особенности технологии извлечения урана
Технология Fluxnium основана на использовании специально разработанных полимерных волокон, которые притягивают растворенный в воде уран. Компания лицензировала химические основы процесса у Министерства энергетики США и доработала конфигурацию самих волокон. Ключевым достижением стало увеличение площади поверхности волокон, что позволило повысить эффективность процесса и существенно снизить затраты.
На этапе демонстрации в национальных лабораториях стоимость извлечения урана превышала 200 долларов за фунт, что более чем в два раза дороже цен западных поставщиков. Благодаря оптимизации конструкции удалось сделать процесс конкурентоспособным.
Практическое применение и процесс производства
Метод Fluxnium предполагает использование длинных плетеных волокон, которые размещаются в море на буях, напоминая фермы по выращиванию морских водорослей. В течение 30–60 дней волокна находятся в океане, после чего их доставляют на берег для извлечения урана. Процесс не оставляет токсичных отходов, а сами линии могут использоваться повторно несколько раз. После вымывания урана из структуры волокон материал очищается и превращается в «желтый кек», который затем поступает в цепочку поставок как стандартный продукт горнодобывающей промышленности.
Грин подчеркивает, что в самом процессе нет принципиально новых физических явлений, однако основной задачей компании является снижение издержек на каждом этапе производства для достижения коммерческой эффективности.
Геополитическая зависимость и энергетическая безопасность
Опасения по поводу надежности цепочек поставок ядерного топлива назревали в индустрии десятилетиями. Джефф Грин подчеркивает, что структурный дефицит становится неизбежным, если текущие прогнозы по спросу оправдаются. В условиях «ядерного ренессанса» зависимость от поставок из таких стран, как Казахстан, Узбекистан, Россия, Намибия, Нигер и Китай, создает риски, которые Fluxnium стремится нивелировать. Использование морских ресурсов могло бы практически полностью устранить эти геополитические опасения, превратив океан в стратегически независимый источник сырья.
Инновации в структуре сорбентов
Секрет конкурентоспособности технологии Fluxnium кроется в деталях производства самих волокон. Первоначальные разработки Министерства энергетики США требовали значительных доработок в конфигурации материалов. Увеличение активной площади поверхности полимерных волокон позволило компании кратно повысить эффективность сорбции урана из воды. Основная часть затрат в текущей бизнес-модели Fluxnium приходится на два ключевых процесса: высокотехнологичное производство самих волокон и логистические операции по их развертыванию в открытом море.
Экологичность и масштабируемость метода
Важным преимуществом метода является его экологический профиль: в отличие от традиционных шахт и карьеров, при извлечении урана из морской воды не образуется токсичных хвостов. Каждый комплект плетеных волокон обладает достаточной износостойкостью, позволяющей использовать их многократно на протяжении нескольких циклов сбора сырья. После того как уран элюируется (вымывается) из волокон, он проходит стандартный процесс очистки до состояния «желтого кека». Грин отмечает, что компания не пытается изобретать новые химические реакции, а фокусируется на инженерной оптимизации существующих этапов, чтобы сделать процесс экономически целесообразным для массового рынка.
