增殖|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 。
【增殖|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?】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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