科學研究：是時候挽救核電站了

根據2016年蓋洛普公司的調查，54%的美國人對核電持反對態度。我完全明白這是為什麽，因為我也曾是這些人中的一員。上世紀90年代，我曾用整篇博士論文來闡述三裏島和切爾諾貝利這類核災難發生的原因，而這顯然沒有增強我對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，與可能發生的融堆事故相比，氣候變化更令我憂心忡忡。是時候找出方法來重振美國的核工業了。
核電站的最大優點在於它可以接入現有電網，提供持續的電能，同時碳排放為零。風力和太陽能發電也都很不錯，但我們還沒掌握必需的電池技術，因此無法讓它們充當“基礎負荷”能源。
沒有核電的話，我們就很難在將全球升溫控製在1.5℃以內（2015年《巴黎協定》的目標）的同時，滿足全世界日趨增長的能源需求。
幸運的是，工程師正在從燃料的包裝（參見《燃料升級 ：更安全的核電站》，《環球科學》2019年6月號）到反應堆核心的冷卻方式等各個角度重新審視核反應堆的設計。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動冷卻泵的後備柴油發電機，最終導致三個運行中的反應堆全部發生融堆事故。現在，包括設立在華盛頓州的TerraPower在內，眾多公司都在研究被動散熱設計方案，用傳統的對流散熱法代替電動泵，以帶走核衰變產生的熱量。
不過，TerraPower的第一個全尺寸反應堆很可能會建在美國本土之外。在2017年為Xconomy做的采訪中，該公司董事會副主席內森 · 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，因為美國現在過於畏懼風險，導致我們無法進行任何新的嚐試。”
今天，阻礙美國投資新核電站的主要障礙並非是安全性，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兩個新的核反應堆，但它們的工期已經比預計延長了5年，支出也已超出預算140億美元。
根據麻省理工學院能源倡議組織在2018年發布的報告，在其他投資密集型產業（如製藥和飛機發動機製造）行之有效的基礎設計、製造和供應鏈經驗已經不適用於傳統核電站的建設。
同時，上世紀90年代掀起的水力壓裂法革命也讓能源市場發生了巨變。在美國，天然氣如此廉價易得，導致已經投產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成本，也就是海平麵升高、野火以及其他各種二氧化碳排放帶來的後果導致的經濟損失。麻省理工學院的報告指出，如果把這些成本計算進去，對化石燃料發電站生產的電力征稅，那麽核電將一躍成為更加經濟的選擇。
因為碳排放稅在政治上不可行，美國紐約州和伊利諾斯州正從其他角度采取措施，例如強製煤炭和天然氣發電站從核電站那裏購買零排放積分。在這兩個州，法院已經駁回了發電企業反對零碳排放積分的訴訟，由此得到的收入已經挽救了5個瀕臨關閉的核電站。
類似的政策需要推廣到全美國，以維持現有的核電站繼續運營，另外還得移除建設更安全的新型核電站麵對的各種障礙。如果因過去的核事故而氣餒，美國將永遠無法在對抗全球變暖的鬥爭中取得勝利。
撰文：韋德·勞什（Wade Roush）
翻譯：趙劍琳
文章來源：環球科學


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