ベースロードを超える：専門家がARPA-Eエネルギー・サミットで、原子力発電がネット・ゼロへの移行を加速させる4つの強力な方法を議論

デンバー- ARPA-Eエネルギーイノベーションサミット2022は、パネル「ベースロードを超えて：そこでは、アントロポセンのパートナーや同僚が、ベースロード電力以外の原子力の用途と利点について光を当てました。モデレーターのジェニファー・シェーファー博士（ARPA-E）は、リタ・バランワル博士（ウェスチングハウス）、チャールズ・フォースバーグ博士（MIT）、ジェシカ・ロベリング博士（Good Energy Collective）、エリック・インガソール氏（TerraPraxis）とともに、ネット・ゼロへの移行を加速するための4つの実行可能なソリューションについて議論した。

1.小規模原子力の地域電力への活用

ロベリング氏は、負荷追従の役割と、小規模原子力発電の利点を強調し、電力インフラに対する地域社会のコントロールと所有権を高める可能性を強調した。現在、コミュニティ・スケールやマイクログリッドは化石燃料を動力源としており、バッテリーや太陽光を動力源とするマイクログリッドを展開することは、まだ高価であり、信頼性の高い電力をビジネスに提供しながら、住宅の冷暖房ニーズも満たすことは困難である。同団体の調査では、コミュニティメンバーの60%が、自分たちの地域の発電にどの種類のエネルギー源を使うかについて、より大きなオーナーシップとコントロールを望んでいると答えている。これが、先進的な小型原子炉を動力源とするマイクログリッドへの関心が高まっている理由のひとつである。マイクログリッド上の小型モジュール式原子炉（SMR）、マイクロリアクター、原子力電池は、新たな市場を開拓し、地域の制御を強化し、病院やその他の重要なサービスに信頼性の高いエネルギーを供給するだけでなく、自然災害や停電時の回復力を提供する。

2.普及を促進する原子炉技術の進歩

バランワルは同意した。彼女の会社であるウェスチングハウスは、従来型原子炉、SMR、マイクロリアクターの技術、サービス、試運転に重点を置いている。彼女は、米国のクリーンな電力の55%は原子力発電によるものであり、原子力は今も昔もクリーンなエネルギー源であると強調した。原子力の採用に拍車をかけるため、ウェスチングハウスはいくつかの重要な進歩を推進している。同社はすでに、ディーゼルが法外に高価なアラスカや、極端な気候変動により回復力と信頼性の高い電力が不可欠なプエルトリコなどの地域で、マイクロリアクターの配備に成功している。バランワールは、マイクロリアクターが世界各地の地域社会に電力を供給する未来を描いている。

また、ウェスチングハウスは、中規模および大規模のコミュニティにとって理想的な鉛冷却高速炉（LFR）や、すでに中国のサイトで展開され、間もなく米国でも展開されるAP1000加圧水型原子炉など、次世代の原子力技術にも取り組んでいる。バランワル氏は最後に、原子力は電力以外にも、海水淡水化や工業用熱などの用途にも利用できると述べた。

3.石炭発電所をクリーン・エネルギー・ハブに再利用する。

インガソールは、テラプラクシスの "リパワリング・コール "システムについて概説した。このシステムは、迅速かつ低コストで再現可能な戦略であり、何百もの既存の石炭発電所をリパワリングするものである。彼は、2050年までに最大2TW、つまり7,000基の石炭発電所をリパワリングできることを示した。

TerraPraxisのアプローチは、熱エネルギー貯蔵を利用して石炭発電所を発送電可能な発電機や、水素やその他の価値あるエネルギー製品を製造するクリーン・エネルギー・ハブに再利用するものである。この野心的なプロジェクトは、高速で反復可能なシステムによって世界の石炭火力発電所を再稼働させるプロセスを設計し、その結果、以前よりも安価に運用できるカーボン・マイナス発電所を生み出し、エネルギーと雇用をこれらの発電所に依存している地域社会の継続性を確保することができる。マイクロソフト社とプロジェクト開発のためのクラウドベースのツールを開発し、MIT、建築・エンジニアリング会社、バッファロー大学、石炭発電所運営会社などのサプライチェーン・パートナーを巻き込むなど、すでに多くの進展があった。リパワリングは、$35/MWh以下でカーボンフリーの電力を生み出す可能性がある。

4.原油に代わる、原子力支援による液体炭化水素バイオ燃料と化学原料。

石油が脱炭素化されれば、アメリカ経済の半分も脱炭素化される。フォースバーグは、すべての原油を原子力アシスト、液体炭化水素、バイオ燃料、化学原料に置き換える方法について論じた。その理由は明らかである。最終消費者が消費する米国のエネルギーのほぼ半分は、原油から作られる液体炭化水素の形で消費されており、米国で必要とされる熱と水素の投入は、原子力エネルギーの世界最大の市場を構成しているからである。また、バイオマスから液体炭化水素を生産し燃焼させることは、二酸化炭素を大気中に正味添加することなく可能であると述べた。

バイオマスは通常40%の酸素を含んでいる。この酸素を除去して炭化水素液体を作るには、2つの選択肢がある。ひとつは、バイオマスを（1）原料として、（2）プロセスを作動させるエネルギー源として、（3）バイオマスの酸素を二酸化炭素として除去するための炭素供給源として利用する方法である。第二の選択肢は、外部の熱と水素を使って酸素を水として除去し、液体炭化水素を生産することである。炭化水素液体燃料の製造に大量の外部熱と水素を使用することで、液体炭化水素製品の単位あたりのバイオマス原料を2分の1以下に削減し、従来のバイオリファイナリーには適さない原料の使用を可能にする。バイオリファイナリーで原子力の熱と水素を外部に供給することで、セルロース系原料の必要量を削減し、すべての原油を代替するのに十分な原料を確保することができる。この戦略が実施されれば、米国経済の半分が脱炭素化され、単一の原子力利用としては最大となる。