有什么比烏克蘭的一場殘酷戰爭更能讓人們了解世界對石油依賴的現實了。那里的破壞和苦難也將核電的討論推到了最前沿……原因有好有壞。
烏克蘭北部一座廢棄核電站所在地切爾諾貝利的報告中包含了壞處,技術人員在俄羅斯槍口下夜以繼日地工作,以防止蘇聯時代無能導致的 1986 年災難重演。俄羅斯本月襲擊烏克蘭南部一座正在運行的核電站進一步說明了這一點,在那里不分青紅皂白的炮擊幾乎導致了災難。
在核電辯論的積極方面,威斯康星州的科學家和公司處于獨特的地位,可以隨著時間的推移幫助提供解決方案。
烏克蘭的核電站主要是過時技術的遺留物。未來的重點是采用模塊化設計的更小、更安全和可靠的核裂變工廠。這種方法在去年秋天在蘇格蘭格拉斯哥舉行的全球氣候峰會上受到了熱烈的歡迎,并且從那以后一直在蓄勢待發。
核能不會產生大氣排放。這就是為什么下一代核電站是美國和其他國家最近發布的碳減排計劃的一部分。例如,在秋季氣候變化會議期間,美國能源部長詹妮弗·格蘭霍爾姆 (Jennifer Granholm) 吹捧了一項合作伙伴關系,即在退役的羅馬尼亞燃煤電廠中安裝五個下一代模塊化反應堆。
美國領先的核研究中心之一位于威斯康星大學麥迪遜工程學院內。它培養了從事能源生產以及醫學等領域的畢業生,這些領域通常使用輻射和放射性同位素來診斷和治療疾病。受控輻射在太空探索、食品保鮮、化學生產以及機械和結構安全檢查等領域發揮著重要作用。
這種附近的專業知識可能是拉克羅斯的 Dairyland Power Cooperative(在熱那亞經營該州第一座核電站)尋求重返核電的原因。該公用事業公司正在探索由模塊化方法先驅 NuScale Power 開發的技術,為威斯康星州、明尼蘇達州、愛荷華州和伊利諾伊州的約 500,000 名客戶提供電力。
即使在技術和財務上一切順利,任何 Dairyland 小型核反應堆都需要數年時間。然而,一個項目至少是可行的,因為威斯康星州在 2016 年取消了建設新工廠的禁令。
核聚變也得到了新的關注。裂變就是分裂原子以釋放能量。融合則相反。
距離在商業規模上得到證明還有幾年的時間,聚變結合原子來產生更重的原子,同時釋放能量。長期以來,它一直被吹捧為安全、無排放且沒有核廢料,這是對裂變的最大抱怨之一。聚變燃料源最常被描述為鋰和氫的組合。
融合是 3 月 17 日白宮峰會的主題,兩位威斯康星州專家參加了峰會。簡斯維爾 SHINE Technologies 的創始人兼首席執行官 Greg Piefer 和威斯康星大學麥迪遜分校的融合專家 Stephanie Diem 是兩打左右的受邀專家之一。
由 Piefer 領導的 SHINE 團隊在 2019 年保持了一段時間的世界紀錄,維持了一個可控的聚變反應,比之前的紀錄高出近 25%。該公司進行了 132 小時的測試,“正常運行時間”超過 99%,每秒產生 46 萬億個中子。它顯示了研究人員如何越來越接近產生比聚變過程消耗更多的能量。
即使白宮召集了這些專家,仍有足夠的懷疑空間。核聚變是那些似乎永遠遙不可及的科學圣杯之一,仍然被一些懷疑論者視為 21 世紀的煉金術。
到目前為止。聯邦實驗室、歐洲和中國正在迅速取得突破。它們也出現在諸如 SHINE 等私營公司中,該公司正在簡斯維爾建造一個醫用同位素工廠,并設計和制造中子發生器。這種發生器可用于融合過程。
核裂變有其批評者。核聚變有其懷疑論者。然而,毫無疑問,電力需求將繼續增長,化石燃料消費量可能會下降,而太陽能和風能等替代品也存在邏輯限制。難怪所有形式的核電都煥然一新。
湯姆·斯蒂爾