科學(xué)研究：是時(shí)候挽救核電站了

根據(jù)2016年蓋洛普公司的調(diào)查，54%的美國人對(duì)核電持反對(duì)態(tài)度。我完全明白這是為什么，因?yàn)槲乙苍沁@些人中的一員。上世紀(jì)90年代，我曾用整篇博士論文來闡述三里島和切爾諾貝利這類核災(zāi)難發(fā)生的原因，而這顯然沒有增強(qiáng)我對(duì)人類安全利用裂變能量的信心。
不過最近幾年，我開始從全然不同的視角來看待這一問題。今天，與可能發(fā)生的融堆事故相比，氣候變化更令我憂心忡忡。是時(shí)候找出方法來重振美國的核工業(yè)了。
核電站的最大優(yōu)點(diǎn)在于它可以接入現(xiàn)有電網(wǎng)，提供持續(xù)的電能，同時(shí)碳排放為零。風(fēng)力和太陽能發(fā)電也都很不錯(cuò)，但我們還沒掌握必需的電池技術(shù)，因此無法讓它們充當(dāng)“基礎(chǔ)負(fù)荷”能源。
沒有核電的話，我們就很難在將全球升溫控制在1.5℃以內(nèi)（2015年《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)）的同時(shí)，滿足全世界日趨增長的能源需求。
幸運(yùn)的是，工程師正在從燃料的包裝（參見《燃料升級(jí) ：更安全的核電站》，《環(huán)球科學(xué)》2019年6月號(hào)）到反應(yīng)堆核心的冷卻方式等各個(gè)角度重新審視核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)。2011年，地震和隨之而來的海嘯摧毀了日本福島第一核電站用來驅(qū)動(dòng)冷卻泵的后備柴油發(fā)電機(jī)，最終導(dǎo)致三個(gè)運(yùn)行中的反應(yīng)堆全部發(fā)生融堆事故?，F(xiàn)在，包括設(shè)立在華盛頓州的TerraPower在內(nèi)，眾多公司都在研究被動(dòng)散熱設(shè)計(jì)方案，用傳統(tǒng)的對(duì)流散熱法代替電動(dòng)泵，以帶走核衰變產(chǎn)生的熱量。
不過，TerraPower的第一個(gè)全尺寸反應(yīng)堆很可能會(huì)建在美國本土之外。在2017年為Xconomy做的采訪中，該公司董事會(huì)副主席內(nèi)森 · 梅沃爾德（Nathan Myhrvold）告訴我 ：“坦白說，假如全世界都和美國一樣，我們可能無法完成這件事，因?yàn)槊绹F(xiàn)在過于畏懼風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致我們無法進(jìn)行任何新的嘗試。”
今天，阻礙美國投資新核電站的主要障礙并非是安全性，而是成本。西屋電力公司正在佐治亞州的沃格特勒核電站建設(shè)兩個(gè)新的核反應(yīng)堆，但它們的工期已經(jīng)比預(yù)計(jì)延長了5年，支出也已超出預(yù)算140億美元。
根據(jù)麻省理工學(xué)院能源倡議組織在2018年發(fā)布的報(bào)告，在其他投資密集型產(chǎn)業(yè)（如制藥和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造）行之有效的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、制造和供應(yīng)鏈經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)不適用于傳統(tǒng)核電站的建設(shè)。
同時(shí)，上世紀(jì)90年代掀起的水力壓裂法革命也讓能源市場發(fā)生了巨變。在美國，天然氣如此廉價(jià)易得，導(dǎo)致已經(jīng)投產(chǎn)的核電站也無法與其競爭。
核電沒有競爭力——除非我們考慮到碳排放的社會(huì)成本，也就是海平面升高、野火以及其他各種二氧化碳排放帶來的后果導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。麻省理工學(xué)院的報(bào)告指出，如果把這些成本計(jì)算進(jìn)去，對(duì)化石燃料發(fā)電站生產(chǎn)的電力征稅，那么核電將一躍成為更加經(jīng)濟(jì)的選擇。
因?yàn)樘寂欧哦愒谡紊喜豢尚校绹~約州和伊利諾斯州正從其他角度采取措施，例如強(qiáng)制煤炭和天然氣發(fā)電站從核電站那里購買零排放積分。在這兩個(gè)州，法院已經(jīng)駁回了發(fā)電企業(yè)反對(duì)零碳排放積分的訴訟，由此得到的收入已經(jīng)挽救了5個(gè)瀕臨關(guān)閉的核電站。
類似的政策需要推廣到全美國，以維持現(xiàn)有的核電站繼續(xù)運(yùn)營，另外還得移除建設(shè)更安全的新型核電站面對(duì)的各種障礙。如果因過去的核事故而氣餒，美國將永遠(yuǎn)無法在對(duì)抗全球變暖的斗爭中取得勝利。
撰文：韋德·勞什（Wade Roush）
翻譯：趙劍琳
文章來源：環(huán)球科學(xué)


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