Arnaud Bertrand opisuje zanimivo zgodbo o kitajskem razvoju torijevega jedrskega reaktorja na staljeno sol (Molten Salt Reactor, MSR) kot zgodbo o zamujeni (ameriški) tehnološki revoluciji v sodobni zgodovini. Zgodba je o tem, kako lahko ozkogledost, birokracija in politične spletke zaustavijo napredek neke nacije, ki ga nato lahko iz arhivov izkoplje druga nacija in na njej razvije svojo tehnološko prednost. Spodaj je povzetek zgodbe (generiran z nekaj mučenja UI). Izvirni Bertrandov članek lahko preberete tukaj.

Zamujena ameriška revolucija in usodna politična odločitev

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja je ameriški Oak Ridge National Laboratory (ORNL) v Tennesseeju pod vodstvom vizionarskega direktorja Alvina Weinberga razvil koncept jedrskega reaktorja, ki je obetal rešitev skoraj vseh ključnih težav tradicionalne jedrske energetike. Namesto redkega in strateško občutljivega urana bi lahko kot gorivo uporabljal torij, element, ki je v zemeljski skorji tri- do štirikrat bolj razširjen. Reaktorsko gorivo je bilo v osnovi tekoče – raztopljeno v staljeni soli – zato klasično »taljenje sredice« ni mogoče v enakem smislu kot pri lahkovodnih reaktorjih. Pasivni varnostni mehanizem, t. i. talilni čep, ob pregrevanju omogoči, da se staljena sol z gorivom gravitacijsko izprazni v varnostne rezervoarje, kjer se verižna reakcija samodejno ustavi. Poleg tega nastane 30–50-krat manj radioaktivnih odpadkov, ki ostanejo nevarni le nekaj stoletij (ne desettisočletij), delovanje pri atmosferskem tlaku pa odpravlja potrebo po masivnih, dragih tlačnih posodah in potencialno bistveno znižuje stroške gradnje.

Vrhunec tega napora je bil poskusni reaktor MSRE (Molten Salt Reactor Experiment), ki je uspešno obratoval od leta 1965 do 1969. V štirih letih je zabeležil več kot 13.000 ur delovanja in praktično dokazal ključne prednosti koncepta: stabilnost staljene soli kot hladila in nosilca goriva, zanesljivost pasivnih varnostnih sistemov ter možnost uporabe različnih goriv, vključno z uranom-233. MSRE pa še ni demonstriral polnega torijevega gorivnega cikla – procesa »vzreje«, v katerem se torij-232 v reaktorju pretvori v fisijski uran-233, kar bi omogočilo samozadostno oskrbo z gorivom.

Kljub obetavnim rezultatom se je usoda projekta hitro obrnila. V zgodnjih sedemdesetih se je politični veter v Washingtonu nagnil h konkurenčni tehnologiji – hitremu reaktorju na tekočo kovino (Liquid Metal Fast Breeder Reactor, LMFBR), ki je prav tako obljubljal vzrejo goriva, a na osnovi plutonija, tesno povezanega z vojaškim jedrskim programom. LMFBR je imel vplivne podpornike, predvsem Miltona Shawa, vodjo reaktorskega oddelka v Komisiji za atomsko energijo (AEC). Shaw, nepopustljiv in avtoritaren menedžer, je Weinbergov MSR obravnaval z nezaupanjem in prezirom.

Weinberg je postal moteč ne le zaradi vztrajnega zagovarjanja MSR, temveč tudi zato, ker je javno opozarjal na varnostne pomanjkljivosti takrat množično gradjenih lahkovodnih reaktorjev, kar je v zadrego spravljalo vplivne akterje v industriji in vladi. Leta 1973 so ga razrešili; program MSR pa je bil de facto onemogočen že leta 1969, ko je Shaw prekinil financiranje.

Za utemeljitev je Shawova ekipa pripravila poročilo WASH-1222, ki je MSR označilo za tehnologijo, ki »zahteva preveč razvoja«, LMFBR pa razglasilo za »zrelo« rešitev. Presoja je bila v očitnem nasprotju z dejstvi: MSRE je dejansko štiri leta obratoval, medtem ko je bil LMFBR še pretežno na risalnih deskah. Odločitev je bila politična in jo je podpiral vojaško-industrijski kompleks, ki je imel koristi od plutonijevih programov.

Ironija je popolna: ameriški LMFBR-program se je izkazal za slepo ulico. Projekt Clinch River Breeder Reactor, odobren leta 1970, je iz 400 milijonov dolarjev narasel na več kot 8 milijard, ne da bi kdajkoli proizvedel en sam vat elektrike. Kongres je financiranje leta 1983 ukinil – konec več kot desetletje dolge, drage zablode, ki je ZDA oropala potencialnega vodstva v naslednji generaciji jedrske energetike.

Kitajski prevzem: arheologi opuščene prihodnosti

Po ukinitvi MSR-programa so številna tehnična poročila, načrti in podatki iz Oak Ridgea postali javno dostopni, a so desetletja ležali neizkoriščeni. V začetku 2000-ih je NASA-in inženir Kirk Sorensen naletel na ta arhiv, sprožil digitalizacijo gradiva in leta 2006 vzpostavil spletno zbirko energyfromthorium.com, ki je znanje naredila prosto dostopno.

Leta 2011 je Kitajska odločitev pretopila v dejanja. Kitajska akademija znanosti je začela program TMSR in v puščavski provinci Gansu zgradila eksperimentalni objekt TMSR-LF1. Cilj ni bil le ponoviti ameriški dosežek, temveč dokončati tisto, česar ORNL ni – dokazati poln torijev gorivni cikel.

Kitajci niso slepo kopirali, temveč so nadgradili. Eden ključnih izzivov je korozivnost staljenih soli. ORNL je razvil zlitino Hastelloy-N, ki pa je imela težave z razpokanjem. Kitajske ekipe so razvile izboljšano zlitino GH3535 in objavile obsežne raziskave o njeni odpornosti, s čimer so problem v praksi naslovile.

Po 14 letih sistematičnega razvoja so Kitajci nedavno sporočili preboj: njihov TMSR-LF1 je v delujočem reaktorju s staljeno soljo demonstriral pretvorbo torija v uran-233. To je manjkajoči kos, ki dokazuje možnost samozadostnega gorivnega cikla – reaktor ne le proizvaja energijo, temveč med delovanjem tudi »vzreja« večino goriva iz poceni in obilnega torija.

Strateški pomen in prihodnje posledice

Dosežek ima globoke strateške posledice. Ob velikih domačih zalogah torija bi Kitajska lahko zagotovila energetski vir za stoletja, brez odvisnosti od uvoženih energentov in geopolitičnih ozkih grl, kot sta Hormuška ožina ali Malajski preliv.

Tehnologija MSR je obenem izjemno prilagodljiva. Ker za hlajenje ne potrebuje velikih količin vode – načrtovani 60-MW reaktor na isti lokaciji naj bi uporabljal turbine na superkritični CO₂ – jo je mogoče postaviti skoraj kjerkoli: v sušne zahodne province, na strateške točke ob Pobudi pasu in ceste, celo na pomorska plovila ali v vesoljske aplikacije. To Kitajski daje izjemno fleksibilnost pri načrtovanju energetske infrastrukture.

Če se tehnologija izkaže za komercialno uspešno, lahko Kitajska pridobi odločilno prednost na enem najbolj obetavnih področij čiste energije. Zmožnost proizvodnje poceni, obilne in intrinzično varne energije bi dodatno okrepila konkurenčnost v energetsko intenzivnih panogah – od jekla in aluminija do polprevodnikov in podatkovnih centrov – ter odprla izvozno pot za napredne reaktorske sisteme v države, ki stremijo k energetski varnosti.

Zgodba torijevega MSR je nazoren opomin, da tehnološka prednost ni samoumevna. ZDA so to transformativno tehnologijo ustvarile, a jo zaradi notranjih sporov in kratkoročnih političnih interesov opustile. Kitajska je brez omahovanja prevzela zapuščino, vložila leta vztrajnega raziskovalnega dela in zdaj stoji na pragu energetske revolucije. Simbolika je močna: vzpenjajoča se civilizacija, ki izkoplje in oživi opuščene sanje tiste, ki je izgubila vero vanje.