Präsidentschaftskandidaten machen große Versprechungen, und nur wenige der demokratischen Kandidaten für die Nominierung 2020 haben mehr versprochen als Andrew Yang. Yang, ein Unternehmer, der zum Politiker wurde, hat sich als Kandidat der Techniker profiliert. Seine Plattform zeichnet sich durch die Akzeptanz von High-Tech-Lösungen für eine Vielzahl von sozialen Problemen aus und brachte ihm Unterstützung von Silicon Valley-Schwergewichten wie Elon Musk, Sam Altman und Jack Dorsey ein. Er plädiert für die Rückgabe des Eigentums an digitalen Daten an die Nutzer, ein universelles Grundeinkommen als Salbe für automatisierte Arbeitslosigkeit und Geo-Engineering zur Umkehrung des Klimawandels.
Doch von allen futuristischen Strategien von Yang zeichnet sich eine besonders durch ihre Einzigartigkeit und Spezifität aus. Um die USA von fossilen Brennstoffen auf grüne Energie umzustellen, will Yang, dass die Regierung 50 Milliarden US-Dollar in die Entwicklung von Thorium-Schmelzsalz-Kernreaktoren investiert - und er will, dass sie bis 2027 ans Netz gehen.
"Atomkraft ist keine perfekte Lösung, aber vorerst eine solide", heißt es auf der Klimapolitik-Seite von Yang. Darin heißt es insbesondere, dass Thorium-Schmelzesalz-Reaktoren "eine Technologie sind, in die wir investieren sollten, um eventuelle Defizite bei unseren erneuerbaren Energiequellen auf dem Weg zu einer Zukunft mit erneuerbaren Energien zu beheben".
Thorium-Salzschmelze-Reaktoren wurden erstmals vor 60 Jahren erfunden, aber Yang scheint der erste Präsidentschaftskandidat zu sein, der sich für das Versprechen einsetzt, die Kernenergie sicherer, sauberer und billiger zu machen. Wie alle Salzschmelzereaktoren verzichten sie auf feste Stäbe aus Uran-235 zugunsten eines flüssigen Brennstoffs aus Thorium und einer kleinen Menge Uran, die in einer Salzschmelze gelöst ist. Diese Herangehensweise an die Kernenergie reduziert das Proliferationsrisiko, produziert nur minimale Mengen kurzlebiger giftiger Abfälle und widersteht Kernschmelzen.
Wie in einem konventionellen Kernreaktor erzeugt das Spalten der Kerne eines Kernbrennstoffs - ein Prozess, der als Spaltung bekannt ist - Wärme, die verwendet wird, um eine Turbine zur Stromerzeugung zu drehen. Aber das Wettrüsten im Kalten Krieg bedeutete, dass die USA bereits damit beschäftigt waren, Uran für Waffen anzureichern. Daher starteten Atomreaktoren auf der Basis von festem Uran, während Flüssigreaktoren zum Stillstand kamen. Kein Land hat einen kommerziellen Schmelzesalzreaktor gebaut.
Infolgedessen bleiben viele praktische Fragen zur optimalen Auslegung eines Thorium-Flüssigbrennstoff-Reaktors offen. Laut Lin-Wen Hu, Leiter der Forschungs- und Bestrahlungsabteilung des Kernreaktorlabors des MIT, sind Materialien ausfindig zu machen, die die korrosiven geschmolzenen Salze enthalten können. Darüber hinaus bleibt es eine große technische Herausforderung, herauszufinden, wie unerwünschte Elemente, die beim Zerfall von Thorium entstehen, wie z. B. Protactinium-233, aus dem Kraftstoff extrahiert werden können.
"Es gibt noch viel zu tun, um die Salzschmelze-Reaktortechnologie zu demonstrieren, selbst für Reaktoren auf Uranbasis", sagt Hu. „Salzschmelze-Reaktoren müssen mit einem Uran-Brennstoffkreislauf demonstriert werden, bevor dieses System für einen Thorium-Brennstoffkreislauf verwendet werden kann. Auf dem Weg zu einem Thorium-Brennstoffkreislauf gibt es viele Unbekannte."
Viele Länder, insbesondere China, investieren stark in die Erforschung von Salzschmelze-Reaktoren im Allgemeinen und Thorium-Reaktoren im Besonderen. Im Gegensatz zu den USA muss China die Trägheit einer robusten und fest verankerten Atomindustrie mit einer 70-jährigen Geschichte nicht überwinden. Es wird auch angenommen, dass das Land innerhalb seiner Grenzen große Thoriumvorkommen hat, aber vergleichsweise wenig Uran. Die Anreize sind darauf ausgerichtet, dass China Thoriumschmelze-Salz-Reaktoren aggressiv verfolgt, Experten sagen jedoch, dass dies in den USA nicht der Fall ist.
"Die Nuklearindustrie ist konservativ und es steckt viel Dynamik hinter Uran", sagt Leslie Dewan, Nuklearingenieur und Gründungsdirektor bei Nucleation Capital, das in fortschrittliche Kernenergieunternehmen investiert. "Das macht es schwieriger, den Kurs ins Thorium zu verlagern."
Es ist auch nicht klar, dass Thoriumreaktoren der beste Weg sind, die amerikanische Energie rasch zu dekarbonisieren. Wenn die USA beschließen würden, neue Atomkraftwerke zu errichten - weit entfernt von einer gegebenen Situation -, hätte Uran einen signifikanten Vorteil gegenüber Thorium. Die Entwicklung der Infrastruktur für die Aufbereitung von Thoriumbrennstoff würde beispielsweise Jahre dauern, was es schwierig machen würde, die Frist von Yang bis 2027 für einen betriebsbereiten Thoriumreaktor am Netz einzuhalten. Der Einsatz neuer Kernreaktoren auf Uranbasis würde wahrscheinlich viel schneller und zu wesentlich geringeren Kosten erfolgen.
Der Hauptvorteil von Thorium besteht darin, dass der Abfall eine Halbwertszeit in der Größenordnung von Dutzenden anstatt Tausenden von Jahren aufweist. Aus Sicht der Stromerzeugung besteht die bessere Option für Yang und andere demokratische Kandidaten darin, in fortschrittliche uranbasierte Technologien zu investieren. Dies schließt Schmelzesalzreaktoren, aber auch Festbrennstoffsysteme wie die schnellen Reaktoren der nächsten Generation ein, die sicherer und effizienter sind als frühere Kernreaktorkonstruktionen. In einigen Konstruktionen können Reaktoren der nächsten Generation sogar vorhandenen nuklearen Abfall als Brennstoff verwenden.
"Eine meiner Bedenken im Zusammenhang mit dem Yang-Klimaplan ist, dass er wahrscheinlich nur" Advanced Nuclear "gegoogelt hat, einen Blick auf die Top-Hits im Internet geworfen und sich damit beschäftigt hat", sagt Kieran Dolan, Diplom-Nuklearingenieur am MIT Nuclear Reactor Labor. "Wenn das Ziel wirklich die Reduzierung der CO2-Emissionen und die Bereitstellung fortschrittlicher Kernreaktoren ist, dann glaube ich nicht, dass Thorium der richtige Weg ist."
Kongress auch nicht. Im Laufe der Jahre sind einige Versuche, die Erforschung von Thoriumreaktoren zu finanzieren, gescheitert. Eine neue Gesetzesvorlage, die dem Kongress Anfang dieses Jahres vorgelegt wurde - das Nuclear Energy Leadership Act - sieht die Demonstration von zwei fortschrittlichen Kernreaktoren bis 2025 und von bis zu fünf weiteren Reaktordemonstrationen bis 2035 vor. Thorium wird in der Gesetzesvorlage nicht erwähnt, aber ein Thorium -basierter Reaktor könnte möglicherweise eines der untersuchten Reaktordesigns sein.
"Ich denke, das Demonstrationsprogramm, das der Kongress gerade vorstellt, ist eine großartige Möglichkeit, um Dinge zu tun", sagt Everett Redmond, leitender technischer Berater für neue Reaktoren und fortschrittliche Technologien am Nuclear Energy Institute. "Ich denke, dies wird dazu beitragen, Innovationen voranzutreiben und das Risiko für Unternehmen, die diese Technologien entwickeln, zu senken."
