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美日联手推进快中子增殖反应堆,是减排捷径还是冒险的生意?

时间:2022-01-27 22:01:08

原标题:美日联手推进快中子增殖反应堆,是减排捷径还是冒险的生意?

日本原子能机构和三菱重工1月26日宣布表示,他们将加入美国的一个快中子增殖反应堆项目,这是一项由微软前任董事长比尔·盖茨创立的泰拉能源公司(Terra Power)牵头,与美国能源部合作的开发计划。

作为核燃料循环利用的核心设施,快中子增殖反应堆(简称“快堆”)可利用废弃乏燃料中的提取物再次发电。二战时,在美国开发原子弹的“曼哈顿计划”中,科学家们在这一堆型的研究上花费了大量时间,当时快堆被视为“梦之堆”。

据科普杂志《科学美国人》报道,自20世纪50年代至21世纪初,全世界约有1000亿美元(约合人民币6363亿元)用于研发快堆,但目前仅俄罗斯拥有稳定投产使用的快堆。

泰拉能源公司已与日本原子能机构和三菱重工签署技术合作备忘录,协助美国在怀俄明州建造一座发电功率为345兆瓦的快堆,项目由美国能源部资助,计划在2028年投入运行。

表面上,美日各取所需,加快建设快堆,但两国盘算远不止于此。

日本期待“回报”

二十多年前,比尔·盖茨就涉足能源产业,近几年他将目光聚焦纳冷快堆技术,在全球寻找合作伙伴。现在美国拉日本入局快堆,看重的是技术和经验。

在美日双方签署的合作备忘录中,三菱重工将提供快堆燃料处理装置等相关的系统技术,同时日本还将分享已废弃的快堆原型堆——“文殊”的开发经验。

日本从上世纪70年代开始进行“文殊”快堆的开发和建设,由于日本政府财政吃紧、快堆安全事故不断,加之福岛第一核电站事故发生后的核电政策紧缩,“文殊”还未进入实证阶段便于2016年被迫废弃。

尽管如此,日本并没有就此放弃快堆,随后把重心转向参与法国的快堆“Astrid”计划。然而,由于法国政府2019年冻结该计划,日本的研发进程再度停滞。

日本经济产业省等部门透露称,此次是泰拉能源向日本发出的邀请,日方期待从快堆计划重获得最新的实验数据,而且可借此进行人才培养。

据《每日新闻》报道,在怀俄明州建设快中子增殖反应堆的计划约耗资40亿美元,其中美国能源部出资15亿美元。日本相关人士指出,美国政府给予的财政支持力度非常大,这是至关重要的,日本加入计划可以预见获利。

长崎大学教授铃木达治郎对日媒表示,即使泰拉能源公司的建设顺利进行,也至少需要10年来观察快堆运行状况,而且运行的成本非常高,日本方面能从中得到多少“回报”,取决于可否深度参与项目建设。

低碳转型另辟蹊径?

“核技术是通向零碳未来的关键。”比尔·盖茨去年在美国CBS60分节目中表示,核能是能源产业减排的重要一部分。

盖茨对核能的支持并不新鲜,2018年他曾撰文称,“核能是应对气候变化的理想选择,因为它是唯一一种24小时可用的无碳、可持续能源。”泰拉能源公司致力于研发钠冷快堆,以液态的钠作为冷却剂。该公司声称,钠冷快堆比传统的核反应堆更节省燃料、更经济、更安全,有助于推动美国向低碳能源结构转型。

在设立2050年实现碳中和目标后,日本政府也在探讨研发以快堆为首的新一代核反应堆,以填补传统核电空白。

日本经济产业省称,传统反应堆中燃料的放射性可能需要8000年才能衰减到天然铀的水平,但快堆可以将这一时间缩短到300年。来自日本原子能机构快堆开发部门的上出英树表示:“我们将为开发脱碳能源做出贡献,希望日本独有的技术不会断绝。”

不过,一些科学家认为,比尔·盖茨力推的钠冷快堆计划可能会将低碳减排引入歧途。宾夕法尼亚州立大学大气科学教授迈克尔·曼恩(Michael E. Mann)对德媒表示,比尔·盖茨不断淡化成熟安全的可再生能源技术在经济去碳化中的作用,反而抬高那些更危险、更有风险的技术,例如核能,“他试图从这样的误导中获利”。

绿色和平组织核专家哈维卡姆普(Jan Haverkamp)也认为,新型核电只能完成减排的一小部分,"为了减少温室气体排放,我们将需要数百个新反应堆,这将增加核扩散的风险。快堆是核扩散的噩梦。"

快堆技术的商业化还有很长的路要走,而将其与低碳的“绑定营销”,前途未卜。

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