8月31日,美国空军宣布,一家名为Oklo的加州公司将为阿拉斯加的埃尔森空军基地设计、建造、拥有和运营一座微型核反应堆。该合同可能长达30年,反应堆预计于2027年投入使用,并在合同期内生产能源。如果该反应堆被证明是成功的,希望它可以让其他空军基地依赖模块化微型反应堆来补充现有的电力供应,减少对民用电网的依赖,并提高空军基地的韧性。
埃尔森空军基地位于北极圈以南不到两度的地方,在地处美国大陆中心的地图上可能显得偏远,但其北部位置使其能够俯瞰太平洋。埃尔森基地部署有一个完整的F-35A隐形战斗机中队,以及提供空中加油的KC-135加油机。随着国防部转向为应对其称之为“挑战中国”的任何冲突做好准备,能够快速可靠地派遣飞机升空的能力,也延伸到确保基地能够随时获得电力。
“如果您看看基地提供什么,它们会执行作战任务。在埃尔森空军基地,它们为驻扎在那里的F-35飞机执行作战任务,”美国空军负责能源、基地和环境事务的助理部长Ravi I. Chaudhary通过Zoom告诉《Popular Science》。“但如果您想到与之相关的一切,您就有需要供电的地面设备。您有依赖电力运行的燃料系统。您有依赖电力运行的基地运营。您有依赖电力运行的维护设施,所有这些都会增加电力消耗。”
Chaudhary指出,不仅是维护设施需要电力,基地还居住着在那里生活、上学和在杂货店购物的社区。
虽然杂货店可能不是基地运营中最直接必要的部分,但确保有备用电源来支持飞机起飞,并在战斗机执行任务时照顾好家属,是基地功能的重要组成部分。
但是,在基地需要更多电力或独立备用电源的情况下,基地通常会转向柴油发电机。这些发电机是可靠的,但也有其自身的后勤负担,需要供应和维护柴油发电机,更不用说对环境的影响了。正如埃尔森微型反应堆项目的宣传视频所指出的,军方是“全国最大的单一能源消费者”,这低估了美国军方作为温室气体和碳排放生产商的过大作用。
这就是小型核反应堆概念的由来。
“当您有一个核心微型反应堆源,能够为基地提供独立的清洁能源时,这对您来说是一个巨大的战斗力倍增器,因为您不必依赖更容易受到攻击的商业电网,”Chaudhary说。这些反应堆将促进Chaudhary所谓的“孤岛化”战略,即“您将该基地与当地电网隔离,然后执行作战任务,将飞机派往目的地并部署。”
对模块化、基地规模核反应堆的探索几乎和空军本身一样古老。在20世纪50年代,美国陆军探索了用Stationary Low-Power Reactor Number One(SL-1)为基地供电的想法。1961年1月,SL-1发生了一次悲剧性的致命爆炸,导致三名操作员死亡。与此同时,海军在其部分舰船和潜艇上成功地继续使用核反应堆发电厂。
在此案例中,对于埃尔森反应堆,空军和Oklo公司借鉴了自那时以来的数十年的创新、改进和精炼的安全流程,以创造一种液态金属冷却、金属燃料快堆,其设计能够在发生故障时实现自我冷却。
重要的是,空军正从小处着手。宣布的项目是设计一个五兆瓦的反应堆,然后一旦成功就扩大该技术规模。这与基地现有的燃煤和燃油发电厂相去甚远,该发电厂产生超过33兆瓦的电力。目前,向该电网增加五兆瓦是对现有设备的补充,但它有可能实现孤岛化战略。
如果一个基地能够作为孤岛运行,这意味着对相关民用电网的攻击无法阻止基地的运行。这适用于常规武器(如炸弹和导弹)的攻击,也应该适用于通过互联网破坏电网的尝试,例如网络攻击。核攻击仍然可能破坏电网,更不用说由此产生的并发死亡了,但Chaudhary认为基地的韧性本身就是一种进一步阻止此类威胁的威慑。
“我们在国家防御战略中认识到,强大而有韧性的基础设施可以成为关键的威慑力量,”Chaudhary说。“我们的能源将是胜利的关键。”