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既寻找能源“奇迹” 也利用“现有”技术

2013-05-09 10:21:03 中国能源网   作者: [美]贾斯廷•吉利斯 编译:杜铭海  

【编者按】俗话说“内行看门道,外行看热闹”;“当事者迷,旁观者清”。所以就什么问题想看出“门道”而不为“热闹”所迷,论者的“行当”和“角度”很重要。例如讨论“核能技术”,核专家是“内行”;但如讨论核能在能源中的地位和作用,甚至扩大到核能发展与能源和气候变化问题,恐怕“圈子”外人士的观点更有“可取之处”。福岛事故后核专家很“郁闷”,内部意见纷呈;核能究竟如何发展,也有各种俨然不同的主张。对此,许多环保人士反倒比较“清醒”和“实际”。环保记者贾斯廷?吉利斯3月11日在美国纽约时报上专栏评论,题目是“寻找能源奇迹”,但本意并“不以为然”;他谈论的是美国,更看重中国的做法。就目前中国的环境现实而言,吉利斯的观点值得深思…

在美国加州一个传奇而保密的实验室内,洛克希德?马丁公司正在制定计划,某些雇员认为可用型的核聚变装置改变世界的能源系统。向北大约900英里,比尔·盖茨和微软的另一老兵内森?梅尔沃德(Nathan Myhrvold)曾给一个公司注入数百万,拟开发能用现今核废物运转的裂变堆。而在世界的另一边,中国在利用美国丢弃的研究成果,从事以丰富的钍元素为基础的安全反应堆研究。

这些活动是否奏效另当别论,但这种雄心勃勃的尝试构成一个重大议题:为拯救世界免于气候暖化,作为一个社会,应当对一个巨大的技术解决方案理念抱有多少信心?许多聪明人逐渐把能源问题看作21世纪起决定性作用的挑战。我们必须给可能的100亿人口提供电力和运输手段,使他们过体面的生活,而且必须在限制威胁我们共同未来的排放物的同时这么做。

然而我们已经向大气倾倒了非常多的二氧化碳,这种最重要的温室气体对世界气候的巨大、有威胁的改变好像是不可避免的。而且这种改变没有减缓,当数以亿计曾经穷困的人借助化石燃料提供动力摆脱贫困时,排放还在加速。

许多环保人士相信风电和太阳能发电能按比例扩大,以满足日益上升的需求,特别是倘若进取地与努力消减废物相结合的话。但是许多能源分析师早已汇总了数据并且断言,现今的可再生能源尽管很重要,甚至仍然不能满足需求的一半。

“我们需要能源奇迹”,比尔·盖茨早在三年前介绍他的泰拉能源公司的方法时曾这样说。各种各样的新技术或许有帮助。美国大学的聪明年轻人正致力研究更好的储存电能的办法,能解决许多与可再生能源相关的问题。甚至开始研究未来的技术,或许很便宜地就能排除空气中的二氧化碳。

但是,因迫切需要数以千计、不发射二氧化碳、同时又日以继夜地提供电力的大型电厂,许多技术专家陆续回头改进现有核电的潜力。尽管现代核电存在许多问题,毕竟是个低碳的、我们知道能够极大规模发电的能源。法国电力的80%来自核反应堆。

或许盖茨先生能找到前进之路。他是继已故史蒂夫?乔布斯之后的世界第二富翁,而且无疑是当代第一美国技术专家。他在泰拉能源公司的伙伴是原微软首席技术官梅尔沃德先生,擅长地球物理、空间物理、数学、经济、古生物学与烹饪学。他们的计划是建造一个所谓的“行波堆”。原则上能不换料安全地运行50年或者更长时间,也能用现代反应堆卸出的、视为有害废物的材料运转,立马解决某些问题。他们说服能源老兵约翰?吉尔兰德(John Gilleland)经营这个公司;他雇佣了约60人,正在制定计划建造原型堆。“我们感到,有一段时间核能并不推进创新理念,” 吉尔兰德说。“没有人采用21世纪的技术和建模能力,只是重新来过。”他们的办法类似现有的反应堆,以裂变或分裂重原子为基础,而后利用得到的热能旋转汽轮机发电。

洛克希德?马丁公司在追求更困难的进程:聚变。这涉及把氢的变体(氘和氚)聚合为更重的元素,类似为太阳提供能量的反应。这个公司在加州的传奇特殊团队曾造出U-2侦察机。但今年这个项目的领导人查尔斯?蔡斯(Charles Chase)暗示,它的目标是能在工厂建造的小型、模块式反应堆。蔡斯先生及其伙伴胜算的机会不大:聚变研究60年,失望多于进展。他在谈话中说,“实际上唯一的保证是,如果不尝试,什么也不会发生”。

在新的核途径中,基于钍的裂变堆有潜力提供巨大的安全优势,特别使人着迷。此基本概念在上个世纪60年代美国核机构的研究中已经证实,但这个理念最终被尼克松政府抛弃了,偏爱的更冒险的所谓增殖堆方法把80亿美元扔进了黑洞。阿拉巴马州的工程师科尔?索伦森(Kirk Sorensen)曾帮助挖掘陈旧的钍研究;还自己创建了很小的氟锂铍能源公司(Flibe Energy),努力推进。但令人惊讶的是,此时没有人听说中国在美国之前就有好几百个工程师致力钍堆研究。索伦森先生说,“他们已绕着跑道跑了好几圈,而我们甚至还没有决定是否扎紧我们的鞋带”。

然而,敏捷的中国人实际上不可能在2020年前建造一个相当大的反应堆,其他核项目也是如此。因此,即使这种技术证实是成功的,广泛部署的时间表必然滑到2030年代或2040年代了。气候科学家告诉我们,等这么久再开始处理排放问题是愚蠢的。

处理问题有两种办法:把钱花在现有技术上或者投资于未来的突破。有时把二者描绘成相互矛盾的,实际上,那是虚假的“分裂”。最聪明的专家说,我们必须同时在两股道上继续前进,而且要比已经做的更加进取。就二氧化碳排放而言,雄心勃勃、代价高昂固定的国家气候政策能同时适合两个目标。从短期看,就是加快用天然气电厂替代燃煤电厂的趋势,前者发射的二氧化碳较少。这会驱动对现有低碳技术如风电和太阳能发电的投资,虽然效率不很高,但是稳定的改善。而这也会为发展新技术提升经济回报,以便中断并取代今天的技术。这种新技术或许是新一代核反应堆、极大改善的太阳能电池或者完全未预见的某种技术。

假如美国资本主义的全部创造力在气候问题上释放出来的话,我们必然会对未来一切感觉更好。


依据资料:JUSTIN GILLIS, In Search of Energy Miracles, New York Times, March 11, 2013




责任编辑: 张磊

标签:核能