אמזון, גוגל ומיקרוסופט מובילות את הקאמבק של האנרגיה הגרעינית

אחרי 26 באפריל 1986 נדמה היה שהגיע הקץ לחזון האופטימי של אנרגיה גרעינית. אסון הכור הגרעיני בצ'רנוביל, האסון האקולוגי החמור ביותר בהיסטוריה האנושית, הימם את העולם וגרר השלכות שנמשכות גם היום. שבע שנים אחרי התאונה הגרעינית באי שלושת המילין בפנסילבניה, ששיתקה למשך עשורים בניית כורים חדשים בארצות הברית, אסון צ'רנוביל חידד את ההכרה כי מדובר בטכנולוגיה מסוכנת מדי. עדיף להמשיך ולשרוף דלקי מאובנים. האסון בפוקושימה ביפן ב־2011 רק חיזק את התחושה הזו.

אבל בשנים האחרונות, על רקע החרפת משבר האקלים והצורך במציאת מקורות אנרגיה נטולי פליטות פחמן, חלה תפנית ביחס לאנרגיה גרעינית. תפנית שעתה מובילות כמה מחברות הטכנולוגיה הגדולות בעולם: מיקרוסופט, אמזון וגוגל. כולן הכריזו לאחרונה על פרויקטים שאפתניים שקשורים לאנרגיה גרעינית, זאת, כדי לאפשר להן לעמוד ביעדי צמצום הפליטות, גם בשעה שצריכת האנרגיה שלהן מזנקת משמעותית על רקע מהפכת הבינה המלאכותית (AI).

בחודש מרץ רכשה חטיבת הענן של אמזון מחברת Talen Energy דאטה־סנטר בפנסילבניה, שמקבל את אספקת האנרגיה שלו מהכור Susquehanna הסמוך, בעסקה בשווי 650 מיליון דולר. "לאמזון יעד שאפתני להגיע לאיפוס פליטות מלא עד 2040 ולבסס את כל הפעילות על 100% אנרגיה מתחדשת עד 2025", הסבירה החברה. "כדי לחזק את פרויקטי הרוח והסולאר שלנו, שתלויים בתנאי מזג אוויר, אנחנו גם בוחנים חידושים וטכנולוגיות ומשקיעים במקורות אנרגיה נקייה אחרים. ההסכם הוא חלק ממאמץ זה".

לפני כחודש הודיעה מיקרוסופט על מהלך שאפתני עוד יותר: הסכם עם Constellation Energy להפעלה מחדש של אחד מהכורים באי שלושת המילין שלא ניזוקו בתאונה הידועה לשמצה. לפי ההסכם, קונסטליישן תחזיר לפעולה עד 2028 לכל המאוחר כור שנסגר לפני חמש שנים, כאשר מיקרוסופט תהיה הרוכשת הבלעדית של כל תפוקת האנרגיה שלו למשך 20 שנה. "מדובר באבן דרך משמעותית במאמצי מיקרוסופט להוציא את הפחמן מרשת החשמל ולהפוך את פעילותה לשלילית מבחינת פליטות פחמן", אמר סגן נשיא מיקרוסופט לאנרגיה, בובי הוליס.

יעדים שפתניים לאיפוס של פליטות פחמן

בשבוע שעבר הצטרפה גוגל למגמה, ולא עם כור אחד אלא עם שבעה. לפי הודעה שפרסמה ענקית הטכנולוגיה, היא חתמה על הסכם לרכישת אנרגיה משבעה כורים גרעיניים מודולריים קטנים (SMRs) שמפתחת ובונה Karios Power. הכור הראשון יופעל עד 2030, וששת הנוספים עד 2035. בסך הכל עתידים הכורים לספק 500 מגה־ואט של אנרגיה נקייה.

SMR הוא סוג חדש של כורים גרעיניים. העיצוב הראשון של כור מסוג זה אושר על ידי רגולטור האנרגיה הגרעינית האמריקאי בינואר 2023, ובנייתם של כורים אלה אמורה להיות מהירה ופשוטה יותר משל כורים מסורתיים. באוגוסט 2023 הושלמה בג'ורג'יה בניית הכור הגרעיני החדש הראשון בארצות הברית מאז תאונת אי שלושת המילין, באיחור של שבע שנים ובעלות של 31 מיליארד דולר, חריגה של 17 מיליארד דולר לעומת התקציב המקורי.

העלויות והמורכבויות של הליך הבנייה והתפעול של הכורים המסורתיים היוו חסם משמעותי מפני בנייה ופריסה רחבה, במיוחד בהינתן האסונות הגרעיניים. ואולם, כורים מודולריים קטנים אמורים להיות זולים יותר לבנייה, פשוטים יותר לתפעול, והם יכולים להיות בטוחים יותר מכורים גדולים.

בעבור חברות טכנולוגיה גדולות, מדובר בפתרון קורץ במיוחד. כל ענקיות הטכנולוגיה התחייבו בשנים האחרונות להגיע לאיפוס מלא של פליטות הפחמן עד 2050 לכל המאוחר, כאשר מרביתן הציבו מועדים שאפתניים יותר. ואולם, מהפכת ה־AI שזינקה בשנתיים האחרונות שיבשה את התוכניות. אימון והפעלה של מודלי בינה מלאכותית גנרטיבית (GenAI) דורשים כמויות אנרגיה גדולות במיוחד, והעלייה בביקושים מהירה יותר מיכולת האספקה של אנרגיות מתחדשות דוגמת רוח וסולאר.

רק ביולי האחרון הודתה גוגל שהמחויבות שלה לפיתוחי AI הביאה מאז 2019 לעלייה של 48% בפליטות הפחמן שלה, ושהיא עלולה להחמיץ את יעדי הפליטות. במאי מיקרוסופט הודתה שפליטות הפחמן שלה עלו מאז 2020 בכ־30%, במידה רבה כתוצאה מבניית דאטה־סנטרים. והמגמה רק צפויה להחריף. ביוני אנליסטים של חברת ההשקעות Bernstein התריעו שבינה מלאכותית צפויה "להכפיל את קצב הגידול בביקוש לחשמל בארצות הברית, והצריכה הכוללת יכולה לחצות את ההספק בשנתיים הקרובות".

על רקע זה עושות החברות כל שביכולתן על מנת למצוא מקורות אנרגיה חלופיים, והשינוי ביחס העולמי לאנרגיה גרעינית משתלב בצורך זה. "הרשת צריכה מקורות חשמל חדשים כדי לתמוך בטכנולוגיות AI שמניעות חדשנות מדעית משמעותית, משפרות שירותים לעסקים וללקוחות ומקדמות תחרותיות וצמיחה כלכלית", אמר מייקל טרל, מנהל תחום אנרגיה ואקלים בגוגל, בהודעה לעיתונות. "פתרונות גרעיניים מספקים מקור אנרגיה נקי שזמין מסביב לשעון. קידום מקורות אנרגיה אלו יסייע להאיץ את הוצאת הפחמן מרשתות חשמל בכל העולם".

למרות ההבטחה שגלומה ב־SMR, קיימים כמה משוכות וחסמים. ראשית, מדובר בטכנולוגיה חדשה ולא מוכחת — נכון להיום פועלים בעולם רק שני כורים כאלו, ברוסיה ובסין. ועם עשרות רבות של עיצובים אפשריים של כורים אלו שנמצאים בפיתוח, עדיין לא ידוע איזה יישום יהיה הפשוט, הזול והבטוח ביותר. בנוסף, ב־SMR נעשה שימוש בסוג של אורניום מועשר בדרגה גבוהה שמכונה HALEU. כיום רוסיה היא הספקית המרכזית של אורניום זה, כאשר מאמצים ליצור שרשרת אספקה בארצות הברית נתקלים בהתנגדויות של קהילות מקומיות. גם סוגיית הטיפול בפסולת הגרעינית של כורים אלו טרם נפתרה.

טכנולוגיות גרעיניות שאפתניות אחרות מציגות אתגרים מורכבים עוד יותר. במאי 2023 חתמה מיקרוסופט על הסכם לרכישת אנרגיה מחברת Helion Energy (שעם המשקיעים בה נמנה מייסד ומנכ"ל OpenAI, סם אלטמן), שמפתחת טכנולוגיית היתוך גרעיני. טכנולוגיה זו, שמכונה "הגביע הקדוש של אספקת האנרגיה", היא חלום שמדענים מנסים להפוך למציאות זה קרוב ל־100 שנה.

כמות אנרגיה אדירה ללא קרינה

כורים גרעיניים, מסורתיים ו־SMR כאחד, מבססים את פעילותם על ביקוע גרעיני (יצירת הליך שבו מתפצל גרעין אטום לגרעינים קטנים יותר בתגובת שרשרת שמביאה לשחרור אנרגיה). בהליך היתוך גרעיני המטרה היא לייצר אנרגיה באמצעות מיזוג גרעיני אטומים קטנים (למשל, חיבור שני גרעיני מימן ליצירת גרעין הליום). בהליך זה, שדומה להליך ייצור האנרגיה של כוכבים, נפלטת כמות אנרגיה אדירה (יצירת גרעין הליום פולטת פי 320 אלף יותר אנרגיה משריפת אטום פחמן), שבניגוד להליך הביקוע לא כוללת את תוצר הלוואי של קרינה רדיואקטיבית.

Helion סבורה שהיא יכולה לפצח את ההליך הזה ולספק אנרגיית היתוך גרעיני כבר ב־2028. עם זאת, חרף כמה פריצות דרך שנרשמו בעשורים האחרונים, מדענים מעריכים שיעברו עוד עשורים לפני שניתן יהיה לייצר אנרגיה בהיתוך גרעיני לשימוש מסחרי (אם כי השקעה משמעותית יכולה לקצר את טווח הזמנים).

לקשיים טכנולוגיים אלו יש להוסיף גם חסמים תודעתיים. לפי סקר של מכון Pew מאוגוסט השנה, 56% מהאמריקאים תומכים בהוספת אנרגיה גרעינית לרשת החשמל בארצות הברית. מדובר אומנם בגידול עקבי מאז 2016, אז עמד שיעור התומכים על 43%, אך התמיכה בטכנולוגיה זו עדיין נמוכה משמעותית לעומת סולאר (78%) ורוח (72%). ושיעור המתנגדים יכול לזנק משמעותית בקרב קהילות שבסמוך להן מתוכננת הקמת כור גרעיני — דבר שיוסיף למורכבות ועלויות פרויקט שגם כך הוא מורכב ויקר.

ואולם, הכניסה לזירה של ענקיות הטכנולוגיה יכולה להיות נקודת מפנה. החברות מביאות איתן לא רק משאבי השקעה ולובינג משמעותיים, אלא גם יכולת למתג את הטכנולוגיה מחדש. לא העבר העגום של אי שלושת המילין וצ'רנוביל, אלא עתיד מבטיח לצד GenAI, מכוניות אוטונומיות ואוויר נקי. השאלה היא האם זה יהיה מספיק על מנת להתגבר על התדמית הבעייתית של הטכנולוגיה ועל קשיים לוגיסטיים וטכנולוגיים בהקמת כורים חדשים, ובעיקר לעשות זאת מהר מספיק ובצורה בטוחה דייה על מנת לייצר אימפקט משמעותי על משבר האקלים.