Cine va alimenta rețeaua electrică în 2035: gazul natural, noile reactoare nucleare sau energia solară cu baterii?

Cererea tot mai mare de energie a inteligenței artificiale împinge companiile de tehnologie să caute surse noi de electricitate, iar această cursă a alimentat competiția și investițiile în startupuri de fuziune și fisiune nucleară.

Pentru mulți, gazul natural rămâne răspunsul facil pentru energie de bază, disponibilă 24/7. Este o tehnologie testată, relativ ieftină și răspândită. Totuși, războiul din Orientul Mijlociu a scos la iveală vulnerabilitatea lanțului de aprovizionare, după ce atacurile cu drone iraniene au avariat o parte semnificativă din infrastructura de gaz natural din Qatar, un mare exportator. În același timp, cererea explozivă a creat o listă de așteptare pentru turbinele pe gaz atât de lungă, încât comenzile plasate astăzi probabil nu vor fi onorate înainte de începutul anilor 2030.

Aceste întârzieri nu reprezintă doar un risc pentru companiile de tehnologie, ci și pentru însăși industria gazului natural.

În Statele Unite, aproximativ 40% din gazul natural consumat în prezent este folosit pentru producerea de energie electrică. Iar până când deficitul de turbine va fi depășit, industria s-ar putea confrunta cu un val nou de competitori. Startupurile de reactoare nucleare modulare mici (SMR) și cele de fuziune nucleară intenționează să își conecteze primele centrale comerciale la rețea în următorii cinci până la șapte ani, cam atât cât durează obținerea componentelor pentru o nouă termocentrală pe gaz.

Startupurile SMR ar putea avea cele mai mari șanse să înlocuiască centralele pe gaz. În multe cazuri, tehnologia lor pornește de la adaptarea unor proiecte deja existente de reactoare de fisiune, iar principiile fizice de bază sunt demonstrate și folosite pe scară largă de zeci de ani.

Mai multe companii SMR își propun să aibă reactoare funcționale înainte de sfârșitul acestui deceniu. Kairos Power, care îl are pe Google drept viitor client, este un astfel de exemplu. Compania a primit în 2024 aprobarea pentru reactorul demonstrativ Hermes 2, iar construcția este în plină desfășurare. Oklo, care a fuzionat în 2024 cu compania cu cec în alb a lui Sam Altman, vizează anul 2028 pentru începutul operațiunilor sale comerciale, potrivit raportului anual.

Alte firme speră să le urmeze peste câțiva ani. X-energy, susținută de investiții din partea Amazon, țintește începutul anilor 2030, în timp ce TerraPower, fondată de Bill Gates și având un acord cu Meta, planifică să înceapă operațiunile comerciale în 2030.

Ca să înlocuiască gazul natural ca sursă de producție preferată, SMR-urile vor trebui să se extindă rapid, pentru a atinge economiile de scară pe care se bazează modelele lor de afaceri. Nu va fi usor. Totuși, companiile de tehnologie par suficient de încrezătoare, investind direct în aceste startupuri sau semnând acorduri pentru livrarea a gigawați de energie.

Cealaltă tehnologie către care se orientează companiile este fuziunea nucleară. Chiar dacă nu este la fel de matură precum fisiunea, fuziunea promite producerea unor cantități uriașe de energie folosind drept combustibil puțin mai mult decât apă de mare.

Startupurile din domeniul fuziunii își propun și ele începutul anilor 2030 – sau chiar mai devreme – pentru a-și lansa primele reactoare.

Unul dintre favoriți, Commonwealth Fusion Systems, este pe cale să pună în funcțiune reactorul demonstrativ anul viitor. Primul său reactor comercial, Arc, cu o putere de 400 de megawați, este așteptat să înceapă să producă energie în statul Virginia la începutul anilor 2030.

Un alt startup, un nou‑venit relativ pe piață, speră să înceapă construcția unei centrale de scară rețea în 2030. Inertia Enterprises își bazează tehnologia pe designul reactorului utilizat de National Ignition Facility, laboratorul care a demonstrat pentru prima dată că reacțiile controlate de fuziune nucleară pot genera mai multă energie decât consumă.

Însă Helion are poate cel mai agresiv calendar dintre toți. Startupul susținut de Sam Altman se grăbește să construiască Orion, prima sa centrală de putere la scară comercială, până în 2028, pentru a furniza electricitate către Microsoft. De asemenea, compania ar fi în discuții cu OpenAI pentru a livra până la 5 gigawați până în 2030 și 50 de gigawați până în 2035. Pentru a atinge aceste obiective, Helion va trebui să construiască 800 de reactoare până la sfârșitul acestui deceniu și încă 7.200 în următorii cinci ani.

Dacă startupul va reuși să livreze astfel de cantități de energie, piața energetică ar fi rescrisă din temelii. Anul trecut, în Statele Unite au fost adăugați 63 de gigawați de nouă capacitate de producție din toate sursele. Dacă Helion ar ajunge să construiască aproape 10 gigawați de capacitate nouă anual, compania singură ar adăuga mai multă putere decât a instalat întreaga industrie a gazului natural anul trecut.

Provocarea majoră pentru toate aceste companii – dar și pentru producătorii de turbine pe gaz – este costul.

Startupurile care dezvoltă SMR mizează pe producția de serie pentru reducerea costurilor, însă această ipoteză nu a fost încă demonstrată. În prezent, energia nucleară este una dintre cele mai scumpe forme de nouă capacitate de producție, cu aproximativ 170 de dolari pe megawat-oră, potrivit estimărilor Lazard. Fuziunea se confruntă cu o provocare similară de scalare, dar are și mai multe necunoscute; unii experți anticipează că, la început, un megawat-oră produs de o centrală de fuziune ar putea costa în jur de 150 de dolari.

Noile centrale pe gaz natural destinate producției de bază au în prezent un cost de aproximativ 107 dolari pe megawat-oră, conform aceleiași surse, deși prețurile sunt într-o tendință de creștere în ultimii ani, ceea ce le-ar putea aduce pe o traiectorie de coliziune cu reactoarele noi, atât de fisiune, cât și de fuziune.

Însă toate aceste tehnologii ar putea fi depășite din punct de vedere al costului de sursele regenerabile combinate cu baterii.

Prețurile energiei eoliene și solare au scăzut dramatic în ultimul deceniu. Producția eoliană pare să fi ajuns la un platou în ultimii ani, dar costurile energiei solare continuă să coboare, fără semne clare de oprire. Și bateriile s-au ieftinit considerabil, până în punctul în care rețelele instalează cantități masive de stocare: 58 de gigawați-oră doar anul trecut. Chiar și fără subvenții, soluțiile solare combinate cu baterii au costuri între 50 și 130 de dolari pe megawat-oră, interval care se suprapune cu fisiunea, fuziunea și gazul natural.

Aceste calcule se bazează pe tehnologia de baterii actuală, derivată din chimii concepute inițial pentru vehicule electrice. Noile tipuri de baterii gândite special pentru conectare la rețea ar putea reduce prețurile și mai mult. De exemplu, Form Energy a semnat recent un acord pentru a furniza electricitate către Google dintr-o baterie cu fier-aer de 30 de gigawați-oră. O altă companie, XL Batteries, poate reutiliza rezervoare vechi de petrol pentru a stoca un lichid organic ieftin; dimensiunea bateriei este limitată practic doar de volumul și numărul acestor rezervoare.

Deoarece aceste noi baterii renunță la utilizarea mineralelor critice precum litiu, cobalt sau nichel, ele promit să reducă radical costul stocării de energie pe durată lungă. Într-atât încât devine tot mai dificil să fie susținut, strict economic, un alt tip de soluție.