最近有个不显眼但其实特别特别重要的新闻,中国在核电技术方面出现重大的突破,简单地说,就是用钍替代铀作为核电的燃料。我们率先打通了关键环节,技术上接近要落地了。
我说不显眼,因为钍(念土)或者铀,好像都离普通人有些远,和我们没有关系。说特别重要,是因为钍替代铀之后,整个世界的能源格局或许会发生翻天覆地的变化。普通人也许不关心铀或钍是什么,但没有哪一个人离得开能源,谁要是不信,回忆一下小时候经常出现的停电就明白了。
二十世纪,石油是最重要的能源。因为拥有石油,中东一些国家一些人富得流油。二十世纪许多战争是为了石油而打的。石油也在左右着人类的经济形态。
这些情况,在钍成为核发电的燃料之后,也许会发生根本的变化。
众所周知,核燃料的优点是能量极大,一公斤铀能够生产的电量,与一千多吨煤相当。但缺点是比较危险,存在放射性污染的风险。1986年苏联的切尔诺贝利事故,以及2011年日本的福岛核事故,给人们带来不小的心理阴影。比如德国,干脆选择了放弃核电,几个月前刚刚关闭了国内所有的核电站。
日本的福岛核事故,由于日本毫无责任感,以及猪一样的处理水平,至今还在污染着海洋。
人类建设核电站的技术,其实是在持续进步的。比如苏联与日本的福岛核电站,使用的技术就是落后的沸水堆,而中国与法国现在运营的核电站,是更为先进,也更安全得多的压水堆。
但不论是沸水堆还是压水堆,都要用大量的水来冷却,一个反应堆每个小时要用掉几千吨水。一旦冷却系统出问题,堆芯就有熔毁,甚至爆炸的风险,实际上这正是切尔诺贝利和福岛发生过的事情。
而用钍替代铀之后,这样的风险就不存在了。因为钍基熔盐堆是在700度左右运行的,自己在封闭的回路里循环、携带热量,不需要用水来冷却,它的安全性,比起压水堆来,又有了质的飞跃。
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因为不需要水,核电站也就不需要建在海边,不担心海啸。今后的核电站可以建在荒无人烟的沙漠里,利用特高压技术远远地给人类输送能量,而不带来危险。
钍燃料发电所产生的核废料,也会比铀燃料少得多,而且这些废料的半衰期,也远比原本的核废料也大幅缩短,大大降低了放射性污染的风险。
使用钍作为燃料之后,核电站的整体安全性能将有质的飞跃,因此也可以预见核电比例会大幅提升,甚至逐渐取石油的地位,成为人类最主要的能源来源。
前面说过1公斤油的发电量,大约与一千多吨煤相当。而同等重量的钍,能够生产的电量,又是铀的200倍。地球上的钍资源,目前探明也比铀丰富得多,大约是4倍。如果用现在探明的钍来发电,基本够用几千年了。
我觉得用钍发明之后,核能发电的前景,完全可以说是一片星辰大海,有无限广阔的前景,对世界的发展方向,会产生极为深度的影响。中国在这方面取得的技术突破,解决的不只是自己的能源问题,而是真真正正地造福了全世界。
问题就来了,钍这么好用,为啥以前没人用呢?
实际上有的,美国和苏联都尝试过这条路线,只不过钍释放能量的方式太和平了,用来发电是很好,但杀伤力不行,不能用来制造核武器。因此在美苏眼里,它的价值不大,不值得为它投入研发经费,不愿意花费太多力气去克服那些技术难点。
而中国认为它值得,一直在持续投入,默默地前进着。经过无数努力,才在近期解决了大部分主要的难题,其中最为棘手的是,找到合适的材料来制造供钍燃料循环的管道。
在化石能源的时代,中国的石油储量是不够用的,非常依赖进口。而钍这种资源,目前探测的情况,我们还挺富有的。更巧合的是,它是和稀土资源伴生的,我们提炼稀土的时候,顺手提炼出来就可以了。
在一个即将开启的新的能源时代面前,从资源到技术,我们目前确实都站在一个有利的位置上。
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