最近有個不顯眼但其實特別特別重要的新聞,中國在核電技術方面出現重大的突破,簡單地說,就是用釷替代鈾作為核電的燃料。我們率先打通了關鍵環節,技術上接近要落地了。
我說不顯眼,因為釷(念土)或者鈾,好像都離普通人有些遠,和我們沒有關系。說特別重要,是因為釷替代鈾之后,整個世界的能源格局或許會發生翻天覆地的變化。普通人也許不關心鈾或釷是什么,但沒有哪一個人離得開能源,誰要是不信,回憶一下小時候經常出現的停電就明白了。
二十世紀,石油是最重要的能源。因為擁有石油,中東一些國家一些人富得流油。二十世紀許多戰爭是為了石油而打的。石油也在左右著人類的經濟形態。
這些情況,在釷成為核發電的燃料之后,也許會發生根本的變化。
眾所周知,核燃料的優點是能量極大,一公斤鈾能夠生產的電量,與一千多噸煤相當。但缺點是比較危險,存在放射性污染的風險。1986年蘇聯的切爾諾貝利事故,以及2011年日本的福島核事故,給人們帶來不小的心理陰影。比如德國,干脆選擇了放棄核電,幾個月前剛剛關閉了國內所有的核電站。
日本的福島核事故,由于日本毫無責任感,以及豬一樣的處理水平,至今還在污染著海洋。
人類建設核電站的技術,其實是在持續進步的。比如蘇聯與日本的福島核電站,使用的技術就是落后的沸水堆,而中國與法國現在運營的核電站,是更為先進,也更安全得多的壓水堆。
但不論是沸水堆還是壓水堆,都要用大量的水來冷卻,一個反應堆每個小時要用掉幾千噸水。一旦冷卻系統出問題,堆芯就有熔毀,甚至爆炸的風險,實際上這正是切爾諾貝利和福島發生過的事情。
而用釷替代鈾之后,這樣的風險就不存在了。因為釷基熔鹽堆是在700度左右運行的,自己在封閉的回路里循環、攜帶熱量,不需要用水來冷卻,它的安全性,比起壓水堆來,又有了質的飛躍。
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因為不需要水,核電站也就不需要建在海邊,不擔心海嘯。今后的核電站可以建在荒無人煙的沙漠里,利用特高壓技術遠遠地給人類輸送能量,而不帶來危險。
釷燃料發電所產生的核廢料,也會比鈾燃料少得多,而且這些廢料的半衰期,也遠比原本的核廢料也大幅縮短,大大降低了放射性污染的風險。
使用釷作為燃料之后,核電站的整體安全性能將有質的飛躍,因此也可以預見核電比例會大幅提升,甚至逐漸取石油的地位,成為人類最主要的能源來源。
前面說過1公斤油的發電量,大約與一千多噸煤相當。而同等重量的釷,能夠生產的電量,又是鈾的200倍。地球上的釷資源,目前探明也比鈾豐富得多,大約是4倍。如果用現在探明的釷來發電,基本夠用幾千年了。
我覺得用釷發明之后,核能發電的前景,完全可以說是一片星辰大海,有無限廣闊的前景,對世界的發展方向,會產生極為深度的影響。中國在這方面取得的技術突破,解決的不只是自己的能源問題,而是真真正正地造福了全世界。
問題就來了,釷這么好用,為啥以前沒人用呢?
實際上有的,美國和蘇聯都嘗試過這條路線,只不過釷釋放能量的方式太和平了,用來發電是很好,但殺傷力不行,不能用來制造核武器。因此在美蘇眼里,它的價值不大,不值得為它投入研發經費,不愿意花費太多力氣去克服那些技術難點。
而中國認為它值得,一直在持續投入,默默地前進著。經過無數努力,才在近期解決了大部分主要的難題,其中最為棘手的是,找到合適的材料來制造供釷燃料循環的管道。
在化石能源的時代,中國的石油儲量是不夠用的,非常依賴進口。而釷這種資源,目前探測的情況,我們還挺富有的。更巧合的是,它是和稀土資源伴生的,我們提煉稀土的時候,順手提煉出來就可以了。
在一個即將開啟的新的能源時代面前,從資源到技術,我們目前確實都站在一個有利的位置上。
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