彼得·蒂尔 (Peter Thiel) 投身核能事业

彼得·蒂尔 (Peter Thiel) 投身核能事业

就在上周巴黎气候谈判拉开帷幕之际,亿万富翁科技大亨彼得·泰尔 (Peter Thiel) 向他的亿万富翁同行以及华盛顿的政界人士发出了核挑战。

如果我们真正想要一个无碳的未来(并且有机会降低或者至少阻止地球温度上升),我们需要回想 20 世纪 60 年代,回顾我们不再拥抱核能的时代。

《纽约时报》的一篇热门社论中,PayPal 联合创始人指出,风能和太阳能虽然是化石燃料的绝佳替代品,但“目前仅占世界能源的 2% 以下”。他写道,而且它们“的增长速度远远不够快”,无法取代我们从地面开采的温室气体排放物质。

这些东西每年向空气中排放 50 亿吨二氧化碳。而这还只是在美国。只要看看北京雾霾笼罩的街道,就能找到末日的明显证据。

一代人以前,一连串不祥事件接连发生,导致我们的核能未来脱轨:1979 年好莱坞惊悚片《中国综合症》 ,其中讲述了掩盖核安全的黑暗故事,以及三哩岛核事故——就在核泄漏电影上映 12 天后。

这些事件发生后,人们陷入恐慌,立法者搁置了大约 100 座核反应堆的计划。蒂尔认为,如果当时情况不是这样,“我们的电网几年前就可以实现零碳排放了。”

现在我们(再次)可以选择遵循科学而不是歇斯底里。许多风险投资家正在将资金投入新的核反应堆设计,例如小型模块化反应堆和使用替代燃料的反应堆,以及一些不那么新的设计,例如 Thiel 的 Founders Fund 支持的熔盐反应堆。

用盐制造裂变

一家鲜为人知、甚至不太为人所知的公司名为 Transatomic Power,由几位年轻的麻省理工学院毕业生经营,并得到 Thiel 的支持,该公司采用了 20 世纪 60 年代的反应堆设计并着手将其复兴。他们的熔盐反应堆燃烧液态铀(不同于燃烧固体燃料的传统轻水反应堆),并充当一种核废料发电机。

它实际上可以使用其他反应堆的废燃料。考虑到目前美国运行的 99 座反应堆每年产生 2,000 吨核废料(总计 80,000 吨,并且还在增加),熔盐反应堆的意义就非常重大。事实上,我们目前的放射性废料堆可以满足未来 80 年全国的所有能源需求。

不仅如此,其熔毁风险也显著降低。

所有这些都让 Transatomic 的创始人 Leslie Dewan 和 Mark Massie(今年夏天《大众科学》杂志曾报道过他们)的言论值得一听。两人获得了高达 600 万美元的资金支持,正在麻省理工学院的实验室中测试他们的设计。他们计划在五年内建造一座 20 兆瓦的演示反应堆。他们的目标是建造一座 520 瓦的商用反应堆,耗资 17 亿美元——仅为传统反应堆成本的一半。

他们的反应堆为何比其他反应堆表现更好

在轻水反应堆中,铀被装入棒中并浸没在水中。通过裂变,铀会产生热量,进而产生蒸汽,驱动涡轮机发电。缺点是,核裂变副产物(如氪和氙)会在棒中积聚。它们最终会完全停止裂变。核棒必须每四年更换一次,现在已成为放射性废物——其中 96% 的能量仍然完好无损。

而熔盐反应堆则相反,它只产生 4% 的废物,却消耗 96% 的能源。它们使用固体铀盐作为燃料。盐通过裂变加热,变成液体,与废燃料颗粒一起流过管道,最终导致相邻管道中的水加热,转化为蒸汽,等等。

随着燃料的流动,裂变副产品不会被捕获。它们被安全地排出。正如德万告诉 PopSci 的那样,反应堆可以“像慢炖锅一样炖几十年”。液体燃料盐不断流过带有铀防冻塞的排水管。如果反应堆断电(大多数熔毁的原因),防冻塞就会熔化,燃料会排入油箱,在那里冷却并凝固。

这使得反应堆不仅效率极高,而且安全。

那么我们为什么还没有一个这样的呢?

在过去的半个世纪里,美国核管理委员会 (NRC) 只关注一种类型的反应堆——低效的轻水反应堆。他们没有把注意力转向其他类型的反应堆(还有其他类型的反应堆,包括行波核反应堆、使用贫铀作为燃料的钠冷快堆,以及比尔盖茨的 TerraPower 与中国合作开发的快堆)。因此,目前尚不清楚当 Dewan 和 Massie(以及盖茨等人)要求监管机构将他们的反应堆投入电网时,监管机构是否会做好准备。

我们需要的是一条前进的道路。如果没有这条道路,未来的投资者可能就没有勇气像蒂尔一样为下一代核弹项目投入资金。

讽刺的是,有人认为这很危险,NRC 现在关注的是是否延长该国一批即将退役的老化核电站的许可证。以 Dominion Resources 为首的一些核电站运营商希望 NRC 将反应堆的使用寿命延长至 80 年,是最初允许的两倍。该国大多数核电站的许可证已经延长了 20 年,超过了最初 40 年的运行期限。

反核人士抱怨称,数十年的磨损使核电站的前景十分危险。然而,核管理委员会正在认真考虑这个问题。下个月,预计该委员会将发布延长这些核电站使用寿命所需的安全措施草案。

我们需要的是一条前进的道路。

阻碍下一代核能发展的另一个因素是竞争。页岩气田的廉价而丰富的天然气挤压了我们当前核能运营商的经济,使其饱受高昂的运营成本和廉价电力之苦。联邦环境法规严厉打击碳排放,预计将给天然气生产商带来压力。没有人指望这些规则及其商业成本会很快打破经济平衡。

然而,有一个不容置疑的代价却始终无法改变。正如蒂尔指出的那样,历史上最严重的核反应堆事故——1986 年切尔诺贝利灾难——中,死亡人数不到 50 人,而这场事故是由设计不良和人为无能造成的。相比之下,他指出,“美国肺脏协会估计,燃煤电厂的烟雾每年导致 13,000 人死亡。”

这真是让人歇斯底里的事情。

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