W środkowym Teksasie, niedaleko miejscowości Cameron — liczącej 5,300 mieszkańców — gruntowa droga prowadzi obok bramy ochronnej z tablicą: „Watch out for the cows.” Ostrzeżenie jest dosłowne: bydło często blokuje drogę, opóźniając odwiedzających zmierzających w stronę ogromnej platformy wiertniczej. Pracownik w czerwonym kombinezonie Halliburton i kasku dodaje kolejną przestrogę: uważać na węże i skorpiony. „Not trying to scare you; that's just part of the orientation,” mówi.

To Deep Borehole Demonstration Center, gdzie działa partnerstwo między startupem zajmującym się odpadami jądrowymi Deep Isolation Nuclear, liderem usług dla przemysłu naftowego Halliburton oraz innymi współpracownikami. Wspólny cel: rozwiązać problem składowania odpadów jądrowych w Stanach Zjednoczonych na czas, by wesprzeć renesans nowej generacji energetyki jądrowej napędzany boomem budowy centrów danych AI, którego zapotrzebowanie na energię skłoniło już duże firmy technologiczne, w tym Microsoft, Amazon i Google, do ogłoszenia umów dotyczących energii jądrowej.

Partnerzy chcą wykorzystać nowoczesne, kierunkowe techniki wiercenia stosowane w przemyśle naftowym, aby trwale zakopać odpady radioaktywne — na głębokości około 2 mil pod powierzchnią — w specjalnie zaprojektowanych pojemnikach o masie 5,000 funtów.

„To make sure we have a good path for new nuclear, we need to make sure we take care of the waste,” powiedział prezes Deep Isolation Rod Baltzer. „We can go twice as deep as a typical [mined nuclear waste] repository, and then follow a formation that's been out of touch with the surface for a million years.”

Skala problemu odpadów

Do tej pory ponad 95,000 metric tons wypalonego paliwa jądrowego — i liczba ta rośnie — znajduje się w tymczasowym składowaniu w około 80 lokalizacjach w ponad 30 stanach, bez dostępnych stałych obiektów unieszkodliwiania. Energia jądrowa dostarcza obecnie około 19% energii elektrycznej w USA, co oznacza, że problem odpadów jest bezpośrednio związany z istotną częścią obecnego miksu energetycznego kraju — nie tylko z przyszłymi reaktorami.

Trwające od dekad kontrowersyjne ogólnokrajowe wysiłki na rzecz stworzenia składowiska odpadów na pustyni w Nevadzie, w Yucca Mountain, w dużej mierze zakończyły się niepowodzeniem, a rząd federalny nadal próbuje ustalić dalsze działania. Na świecie jedynym krajem, który uzyskał licencję i zbudował głębokie geologiczne składowisko wypalonego paliwa jądrowego, jest Finlandia — obiekt Onkalo należący do Posiva, który ma rozpocząć działalność około 2025 — co podkreśla, jak daleko w tyle pozostają USA i większość innych państw w zakresie trwałego składowania. W lipcu U.S. Department of Energy (DOE) wskazał pięć stanów — Idaho, Louisiana, Oklahoma, Tennessee i Utah — jako finalistów programu „Nuclear Lifecycle Innovation Campuses” skoncentrowanego na recyklingu paliwa jądrowego i odpadach. Nawet jeśli technologia recyklingu okaże się skuteczna, pozostałe odpady i tak będą wymagały unieszkodliwienia.

Deep Isolation uważa, że ma rozwiązanie: wykonywanie otworów wiertniczych w pobliżu elektrowni jądrowych — lub gdziekolwiek indziej — do bezpiecznego składowania. „You can put it where the waste is generated,” powiedział Baltzer.

Łączenie dwóch branż

Koncepcję połączenia technik wiercenia naftowego i składowania odpadów jądrowych rozważano już około 40 lat temu, ale wówczas technologia i ekonomika nie były jeszcze wystarczająco rozwinięte. Pomysł wraca dziś do dyskusji, częściowo dzięki postępom sektora energetycznego w wierceniu znacznie dłuższych odwiertów, w tym horyzontalnych, aby wydobywać więcej ropy z formacji skalnych.

Istotną cechą podejścia Deep Isolation jest możliwość odzyskania zakopanych pojemników z odpadami jądrowymi w razie sytuacji awaryjnej.

Baltzer powiedział Fortune, że nikt w branży jądrowej nie docenił w pełni ogromnego postępu technologicznego w wierceniu ropy w ciągu ostatnich 10 do 20 lat. „Everybody in oil and gas was like, ‘We do this every day,’” powiedział. „And everybody in nuclear went, ‘Holy cow, I did not know you could do this and retrieve it. That's amazing.’ We realized there was this disconnect—they just weren't talking to each other.”

Jesse Sloane, wiceprezes wykonawczy ds. inżynierii w Deep Isolation, powiedział, że czas ma kluczowe znaczenie wraz z zaostrzeniem wyścigu AI. Administracja Trumpa zobowiązała się do czterokrotnego zwiększenia mocy energetyki jądrowej do 2050.

„You can't do that without answering the question of, ‘Well, what do you do with the waste?’” powiedział Sloane.

Faza demonstracyjna

Na początku przyszłego roku Halliburton wywierci pierwszy odwiert testowy — używając bardzo dużego wiertła — aby zejść tysiące stóp pod ziemię zarówno pionowo, jak i poziomo. Następnie zademonstruje, że dźwig może ponownie sięgnąć do odwiertu i wydobywać każdy pojemnik pojedynczo.

„The nuclear community really wants to see us physically do something at scale and at depth here before they can really get behind it and understand how simple it really is,” powiedział Andy Griffith, dyrektor wykonawczy centrum demonstracyjnego i były zastępca sekretarza ds. energii jądrowej w DOE.

„Even today, people are saying, ‘Well, I don't know, it's so risky. What if it gets stuck? What if the seal doesn't work?’” kontynuował Griffith. „And the oil and gas industry people are like, ‘This is not a big deal.’ But for people that are unfamiliar, they want to see it done. And that's what we're doing here. And they'll be more open to it, I think.”

Boom łupkowy został częściowo zrewolucjonizowany przez wiercenie pionowe, a następnie poziome, aby dotrzeć głębiej do podziemnych skał łupkowych i uwolnić zawarte w nich płyny. W tym przypadku zostaną zastosowane te same techniki — z tą różnicą, że mają one przenieść pojemniki z odpadami jądrowymi dalej od powierzchni i głowicy odwiertu.

Powszechne nieporozumienie, także w samej branży naftowej, polega na tym, że wiercenie pionowo-horyzontalne oznacza kształt litery „L”. W rzeczywistości odwiert może być drążony na głębokość niemal 1 mili, a następnie zakrzywiany poprzez zmianę kierunku o około 4 stopnie na każde 100 stóp.

„It’s a very gradual bend,” powiedział Griffith. „If you’re looking down a 4-degree-per-100-foot bend, you can’t tell it’s bent in any given section because it’s so gradual.”

Wyzwania inżynieryjne

Choć branża naftowa rutynowo wierci dziś poziome odwierty o długości 4 mil, odtworzenie tego osiągnięcia na potrzeby składowania odpadów jądrowych wiąże się ze znacznymi wyzwaniami inżynieryjnymi.

Typowy odwiert naftowy ma przy dnie około 8 cali szerokości. Odwiert dla odpadów jądrowych będzie wymagał średnicy około 22 cali — niemal trzykrotnie większej niż standardowo. Oznacza to konieczność użycia większego niż zwykle wiertła, a następnie narzędzia zwanego „hole opener”, które — zgodnie z nazwą — poszerza otwór.

Jason Foreman, regionalny menedżer Halliburton na Amerykę Północną, opisał przedsięwzięcie jako „interesting” i „fun”.

„We drill wells all around the world in various combinations of challenges, and we do it every day,” powiedział Foreman Fortune. „This project pulls them all together, which makes it a unique challenge.”

„It's a combination that includes the depth that we're going to, the deviation, the horizontal well, the diameter of the hole, and the abrasive formation that we're going through,” kontynuował. „Those things together create a unique challenge that we're not sure has been done before.”

Wiercenie odwiertów dla tych 15-foot pojemników z odpadami jądrowymi jest kosztowne. Deep Isolation zakłada jednak, że ekonomia przedsięwzięcia okaże się znacznie korzystniejsza niż budowa ogromnych składowisk takich jak Yucca Mountain.

Foreman przyznał, że Halliburton jest stosunkowo nowy w branżach AI i jądrowej, ale podkreślił, że zasadniczo chodzi nadal o „well construction”. Energetyka jądrowa to „another source of energy”, a Halliburton działa w sektorze energetycznym, powiedział. „From our perspective, it’s a well. In this market, they’re entering a realm that Halliburton lives and breathes in.”

Tło spółki i dynamika rozwoju

Deep Isolation została założona dekadę temu przez Liz Muller i jej ojca-fizyka, Richarda Mullera. W 2018 zatrudnili Baltzera, wieloletniego menedżera z branży odpadów jądrowych.

Liz Muller przekazała funkcję CEO Baltzerowi w 2024 — właśnie wtedy, gdy zaczęła narastać dynamika — aby uruchomić spółkę siostrzaną Deep Fission, która również rozwija małe reaktory modułowe przeznaczone do działania pod ziemią.

W lipcu Deep Isolation zadebiutowała na rynku pozagiełdowym OTCQB, osiągając kapitalizację rynkową bliską 300 million. Spółka nadal musi jednak dopracować projekt demonstracyjny, pozyskać dodatkowy kapitał i przejść przez kwestie regulacyjne, zanim będzie mogła się rzeczywiście skalować, przyznał Baltzer.

„After spending 25 years in the back end of the nuclear fuel cycle with waste, this is the most interest I've ever seen,” powiedział Baltzer.

W zeszłym miesiącu DOE przyznał Deep Isolation trzy granty, obok Lawrence Berkeley National Laboratory i University of South Carolina, w ramach „Genesis Mission” administracji Trumpa, mającej wykorzystać AI do „energy dominance”. Granty sfinansują badania nad modelowaniem AI do optymalnej selekcji i projektowania lokalizacji składowania odpadów jądrowych.

Bariery regulacyjne i polityczne

Pomimo tych postępów największą przeszkodą może być federalna Nuclear Waste Policy Act, która zasadniczo zakazuje wydawania licencji na stałe składowanie odpadów jądrowych poza Yucca Mountain — projektem, który obecnie jest w praktyce martwy. Administracja Trumpa i Kongres aktywnie rozważają możliwe rozwiązania. Od 2015 DOE prowadzi także proces wyboru lokalizacji oparty na zgodzie społeczności, zachęcając gminy do zgłaszania się jako gospodarze tymczasowych obiektów składowania, choć inicjatywa ta nie doprowadziła jeszcze do uzyskania licencjonowanej lokalizacji.

Droga naprzód nie jest prosta. Choć nastroje ponownie sprzyjają energetyce jądrowej, wiele społeczności pozostaje sceptycznych wobec elektrowni jądrowych w swojej okolicy, nie wspominając już o składowiskach odpadów jądrowych. Dlatego centralizacja magazynowania odpadów na wiejskich terenach Nevady przez długi czas uchodziła za najmniej oporną drogę.

Ponadto bezpieczeństwo podejścia Deep Isolation wciąż musi zostać jednoznacznie potwierdzone, nawet jeśli koncepcja dobrze wygląda na papierze.

Perspektywy międzynarodowe i harmonogram

Baltzer przyznał, że Deep Isolation może być zmuszona zrealizować swój pierwszy projekt komercyjny za granicą. Spółka aktywnie współpracuje z Bułgarią i innymi potencjalnymi partnerami. Początkowy projekt — niezależnie od lokalizacji — raczej nie ruszy przed wczesnymi latami 2030. Taki termin nadal mógłby jednak dobrze wpisywać się w oczekiwany renesans energetyki jądrowej, o ile do tego czasu zostanie zreformowany amerykański system regulacyjny.

„We want to bring our communities out, our regulators out, and let them kick the tires, and see how it works,” powiedział Baltzer.

Na razie odwiedzający Deep Borehole Demonstration Center w środkowym Teksasie mogą zobaczyć pracę na własne oczy — pod warunkiem, że po drodze będą uważać na bydło, węże i skorpiony.

This story was originally featured on Fortune.com