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市場創新使核能成為能源危機解決方案

2022-03-23 11:51    鈉冷堆  美國核電  切爾諾貝利核電站  福島核電站

隨著越來越多的國家意識到我們目前正在經歷的能源危機,并意識到核電可以提供清潔、穩定和強勁的能源,新的投資和能源安全必將隨之而來。


烏克蘭戰爭使人們認識到對核能的過度恐懼和世界對可持續清潔能源的需求早該和解了。當前席卷美國的能源危機導致管道取消,價格上漲,電動汽車被吹捧為答案。對另一個切爾諾貝利的恐懼長期以來一直困擾著核工業并限制了它的吸引力。

但是,正如他們所說,需要必須。

核能太容易出現人為錯誤而無法成為可行和安全的能源的污名可能會被扔進歷史的垃圾箱。最近遠離核電的歐洲國家開始意識到,對俄羅斯化石燃料的依賴是一個可能只有核電才能緩解的問題。以德國為例:由于俄羅斯是其最大的原油供應國,該國不得不重新考慮今年將關閉一半核電站的決定。

隨著越來越多的國家意識到我們目前正在經歷的能源危機,并意識到核電可以提供清潔、穩定和強勁的能源,新的投資和能源安全必將隨之而來。

在美國廣泛采用核能的最大障礙是安全問題,三哩島和福島等廣為人知的事件導致許多人拒絕批發核能。這還為時過早,尤其是當您考慮到事實上從未有任何與美國核設施相關的與輻射相關的健康問題——沒有一個!與此同時,核能的進步為風能和太陽能等可再生能源增加了新的可行性和合作機會。

核能領域的創新已經克服了兩個關鍵的安全問題:蒸汽在反應堆內積聚并引起爆炸的可能性,以及核裂變過程產生的大量放射性廢物。

 

一種稱為鈉反應堆的突破性快中子反應堆有可能解決蒸汽問題。當反應堆內的冷卻水無法到達反應堆堆芯以將放射性物質產生的熱量帶到其他地方時,就會出現蒸汽積聚。鈉反應堆不使用水作為冷卻劑,而是使用液態鈉,它能夠比水吸收更多的熱量,從而顯著減少反應堆內的蒸汽積聚。這大大減少了發生事故的機會。

總部位于美國的 TerraPower 公司還開發了一種鈉反應堆,其自身的安全系統不依賴外部能源。這就是福島的問題,地震和隨后的海嘯切斷了備用發電機的電力并導致了熔毀。為了防止這種情況發生,TerraPower 的鈉反應堆依靠反應堆自然過程中產生的熱空氣為其自身的安全系統提供動力。一磅鈾可以產生154,000 千瓦時(kWh) 的能量,相當于每年節省 12,726 加侖汽油。

鈉反應堆還改善了核廢料問題,集成了先進的計算和材料,將其整體廢料產量減少了三分之二。除了鈉反應堆的效率之外,這些反應堆還有可能再利用來自其他效率較低的反應堆的廢物,以提取更多的能量。

除了以更少的浪費產生更多的能量之外,這些反應堆還具有儲存能量更長時間的能力。這可能是對風能和太陽能等傳統可再生能源行業的福音和推動,這些行業目前缺乏高儲能能力。將核裂變過程產生的熱量儲存在熔鹽混合物中,可以將核能的儲存時間延長到幾乎是鋰離子電池的兩倍。這種能力可用于在沒有陽光、沒有風的時候補充可再生能源電網。

市場創新已經導致溫室氣體排放量的大幅減少。現在是時候讓市場響應全球對更大能源供應的需求了。

像鈉反應堆這樣的核能創新有可能提供急需的穩定能源——同時使可再生能源與公用事業規模的能源需求相關。

盡管總體上對核能抱有極大的疑慮,但它仍然是最安全的能源生產形式,其進步將進一步提高安全性。三起最廣為人知的核事故——切爾諾貝利、三哩島和福島——總共造成 32 人死亡(分別為 31 人、0 人和 1 人)。自這些災難發生以來,安全和效率方面發生了重大創新。

無論您關心應對氣候變化、進一步確保美國能源獨立,還是降低美國家庭的能源成本,這些核創新都可以解決當前困擾美國和歐洲的能源危機。

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