開發新一代小型核電站以幫助減少碳排放的美國公司遇到了一個大問題：只有一家公司出售他們需要的燃料，該公司來自俄羅斯。

這就是為什么美國政府正在緊急尋求一些武器級鈾，來為新的先進反應堆提供燃料，并啟動一個它認為對各國實現全球凈零排放目標至關重要的行業。

“美國能源部（DOE）的一位發言人說：“生產高純度低濃縮鈾是一項關鍵任務，所有增加其產量的努力都可以考慮”。

烏克蘭危機引發的能源危機重新激發了人們對核電的興趣。下一代小型化反應堆的支持者稱，其效率更高，建造速度更快，并能加速擺脫化石燃料。

但是，如果沒有反應堆所需的高純度低濃縮鈾的可靠來源，核電設備商擔心他們不會收到工廠的訂單。而且，如果沒有訂單，潛在的燃料生產商不太可能建立和運行供應鏈來替代俄羅斯的鈾。

能源部發言人說：“我們理解需要采取緊急行動，以激勵建立一個可持續的、由市場驅動的高純度低濃縮鈾供應鏈條”。

該發言人說，美國政府正在評估其585.6噸高濃鈾庫存中多少可以分配給反應堆。

俄羅斯壟斷高濃縮鈾的事實長期以來一直是美國所擔憂的，但烏克蘭危機改變了游戲規則，因為政府和開發新的先進反應堆的公司都不想依賴莫斯科。

高純度低濃縮鈾的濃縮度高達20%，而不是為大多數核電站提供動力的5%左右的鈾。但目前只有隸屬于俄羅斯國有核能公司Rosatom的TENEX公司開展了高純度低濃縮鈾的商業銷售業務。

出于對全球核工業的重要性，沒有西方國家因烏克蘭問題制裁Rosatom，但X—energy和Terra Power等美國電廠開發商不希望依賴俄羅斯的供應鏈。

“Terra Power公司的外部事務主管Jeff Navin說：”直到幾個月前，我們才出現燃料問題，該公司董事長是億萬富翁比爾蓋茨。”在烏克蘭危機后，我們不放心與俄羅斯做生意。”

雞和蛋

目前，核電的發電量約占全球的10%，許多國家現在正在探索新的核電項目，以改善其能源供應和能源安全，并幫助實現減少溫室氣體排放的目標。

但是，由于大型項目仍然具有挑戰性，原因包括巨大的前期成本、項目延遲、成本超支以及來自風能等廉價能源的競爭，一些開發商已經提出了所謂的小型模塊化反應堆（SMR）。

雖然EDF和Rolls—Royce等公司提出的SMR使用現有技術和與傳統反應堆相同的燃料，但華盛頓資助的先進反應堆中，10個有9個被設計為使用高純度低濃縮鈾。

支持者稱，這些先進反應堆只需要更少的燃料補充，效率是傳統模式的三倍。一些分析家說，這意味著它們將最終超越傳統的核技術，盡管這些設計還沒有經過商業規模的測試。

根據研究機構能源創新改革項目的數據，先進反應堆平準化電力成本為每兆瓦時60美元，而傳統電廠為97美元。

一些分析家說，目前的價格差異可能更小，因為使用高純度低濃縮鈾的小型先進反應堆還沒有投入大規模生產，規模經濟效應尚未體現。

美國和歐洲的公司有計劃以商業規模生產高純度低濃縮鈾，但即使在最樂觀的情況下，他們說從他們決定進行生產起至少需要五年時間。

而這種雞和蛋的難題正在使高純度低濃縮鈾供應的順利發展變得復雜。

美國核燃料供應商Centrus Energy Corp的首席執行官Daniel Poneman說：“沒有人愿意在沒有燃料源的情況下訂購10個反應堆，也沒有人愿意在沒有10個反應堆的情況下投資燃料源。

對于對新的先進反應堆感興趣的公司，如華盛頓州的公共事業公司Energy Northwest，燃料供應當然是決策過程中的一個問題。

該公司在一份電子郵件聲明中說：“可靠的高純度低濃縮鈾供應是正在考慮的許多因素之一。”

替代供應

美國政府多年前就認識到，俄羅斯對HALEU的壟斷可能會阻礙其希望在國內提供低碳能源并向歐洲和亞洲市場出口的先進反應堆的發展。

政府在2019年將一份分攤成本的合同授予了Centrus公司，該公司是目前俄羅斯以外唯一一家擁有HALEU生產許可證的公司，負責建造一個示范設施。

Centrus公司說，雖然該設施原定于今年開始生產高純度低濃縮鈾，但生產已被推遲到2023年，部分原因是疫情期間，由于供應鏈問題，存儲容器供應延遲。

一旦設施啟動和運行，將需要五年時間，Centrus才能開始每年生產13噸HALEU。但這只是美國能源部預計到2030年美國反應堆所需數量的三分之一。

例如，Terra Power公司說，它的先進反應堆的第一個燃料負載將需要15噸高純度低濃縮鈾。

其他潛在的高純度低濃縮鈾生產商則更加落后。

法國國有鈾礦開采和濃縮公司Orano表示，它可以在5到8年內開始生產高純度低濃縮鈾，但只有在擁有長期合同的客戶后才會申請生產許可證。

在回應美國能源部關于如何建立一個支持高純度低濃縮鈾生產的計劃的請求時，Orano說，應該由美國政府來啟動這個行業。

該公司在其網站上的一份聲明中說：“Orano公司的評估表明，能夠取得成功的唯一最重要因素是能源部保證一定的需求量”。

與此同時，歐洲鈾濃縮公司Urenco表示，它正在考慮在美國和英國選址生產高純度低濃縮鈾，但還沒有申請許可證。

時間在流逝

對于分別在美國懷俄明州和華盛頓州計劃開展項目的Terra Power和X-energy來說，時間正在流逝。

華盛頓州授予他們在2028年之前建造兩個示范反應堆的合同，并分攤費用。但是，如果沒有俄羅斯的燃料，這個最后期限將遠遠早于任何替代性商業供應商的啟動和運行。

雖然高純度低濃縮鈾的20%濃縮水平遠低于武器所需的大約90%的水平，但公司需要特殊的許可證來生產它。對于燃料的生產基地、包裝和運輸，也需要額外的安全和認證要求。

為了加快這一進程并打破僵局，美國政府正在尋求對其庫存的武器級高濃縮鈾進行“稀釋”，盡管這也需要時間。

美國政府在2016年稱，從2013年9月30日至2016年3月31日期間已經稀釋了7.1噸。本月被問及這一過程是否加快，能源部說。“稀釋率一直在評估，以尋找加速的機會。”

美國總統喬拜登在8月簽署的減少通貨膨脹法案提供7億美元，以確保政府和與能源部合作的財團提供高純度低濃縮鈾，用于先進反應堆和研究。

9月，白宮要求國會在一項臨時政府資金法案中再提供15億美元，以促進國內低濃鈾和高濃鈾的供應，以解決在獲得俄羅斯燃料方面的潛在困難。

出于對成本的擔憂，立法者將該措施從法案中刪除，盡管它仍然是拜登的一些官員，包括能源部長珍妮弗—格蘭霍姆的優先事項。

根據美國能源信息署的數據，去年，美國的核電站從俄羅斯進口了大約14%的鈾，以及28%的濃縮服務。