有几家公司正在研究新的钍反应堆技术,取代传统的铀燃料棒(uranium fuel rods),采用更便宜而且少污染的燃料棒,这种燃料棒是由钍制成的。
“没有技术障碍,”约翰?库特奇(John Kutsch)说,他是钍能源联盟(Thorium Energy Alliance)执行董事,这个联盟是一个行业贸易集团,他指出。这一工艺本身已是成熟技术。
“在这一点上,它更像是一个探究的问题,而不是技术问题,”他说。
钍是一种稀土元素,更容易找到,也可以广泛获取,胜过铀,有更高的能源生产能力。
诺贝尔物理学奖获得者卡罗?卢比亚(Carlo Rubbia)说,1吨钍可以产生的能量约相当于200吨铀或350万吨标准煤。
这样,公用事业机构经营钍厂,就可以获得丰富的能源,而且采用的是价格便宜,易于获得的燃料,本身产生很少的废弃品,同时提供了灵活的设计,可建立小型电厂,有较低的价位。
库特奇估计,您可以开办一座“加满燃油而且受到保护的”50MW的钍核电站,只需要大约1亿美元。
基石中心(The Keystone Center)这家能源智囊团称,一座新的1000MW级铀燃料反应堆可能要花费高达40亿美元来兴建。
即使连着搞10到20座钍电厂,放一起形成一个“农场”,以匹敌铀电站的产量,也可减少一半的成本,大约在10-20亿美元。
像许多新能源技术一样,时间上看,距离商业化估计有数年,而不是15年。
佳能?布莱恩(Canon Bryan)是钍技术公司钍唯一公司(Thorium One)首席执行官,他估计,钍技术还需要9至12年才能实现商业化规模,虽然挪威公司钍能源公司(THOR Energy)有一所10 - 20兆瓦的试验厂,上马运行可能在短短五年之内。
监管要求是另一个障碍,影响快速采用。
虽然这些公司和其他公司,比如弗吉尼亚州的光桥公司(Lightbridge),都在继续测试自己的以钍为基础的设计,但是,政府批准任何新的核燃料设计,都需要大量的性能数据,这些数据“目前不存在,”艾伯特?马奇尔说(Albert Machiels),他是电力研究所的高级技术主管。
日本福岛核电站事故,引发严重辐射泄漏,现在仍然让人担忧,这都是3月11日日本9.0级地震以及随后引发的海啸造成的。这一事故使新一代核能发电更受瞩目,新一代核电站就是用钍(thorium)代替铀做燃料棒,钍反应堆是一种更安全、更清洁、更便宜的解决方案,同时也具有更低的成本。
马奇尔介绍了美国核管理委员会(NRC :Nuclear Regulatory Commission)批准新核燃料的程序,认为“相当苛刻”。
“估计最早你也要谈十年或更长,”他补充道。
但是,尽管美国核管理委员会的“美国核未来蓝丝带委员会”( Blue Ribbon Commission on America’s Nuclear Future)仍然需要几个月的时间起草一份报告,这报告可能在几十年内极大地扩大美国核能源,但是,钍应该把它的重要性排上日程,钍唯一公司布莱恩说。
除了低成本,钍反应堆不会产生任何产品可以用于武器,如果用铀同位素,情况就不同,这意味着,钍反应堆只能用于发电。
此外,钍不像其他形式的核能源,不会产生影响气候的温室气体。
钍能源联盟的库特奇补充说,只需提取铀和钍,就从目前美国开采的煤中提取,处理掉煤炭的可燃部分,这就可以提供更多的能源,没有碳排放和其他燃煤污染。
至于废物贮存问题,钍的废弃物放射毒性(radiotoxicity)周期不到200年,相对比的是以100多万年时间估计的铀燃料,这就使钍更容易处理,布莱恩说。
无论有什么样的国家政策制定出来,以规划未来核能发电,铀发电站都将被压缩。
钍唯一公司和钍能源公司都说,存储的铀燃料是稳定的,直到2016年都是这样,但在那之后就是一个问号。
届时,500亿美元的全球核工业预计将翻一番,布莱恩说。
“我们根本没有足够的铀,”他补充道。
美国每年生产不到400万磅的铀,而它的104个核反应堆要消耗5500至6000万磅,每年都进口其余部分,是从澳大利亚和加拿大进口。
布莱恩说,未来十年,美国国内的铀生产将“售罄”,因为世界10家最大铀矿生产的60%至70%,都要兴建核能项目,是在这些国家,如法国,日本,以及崛起的中国和印度。
去年十一月,铀价格飙升,从每磅40美元涨到45美元范围,因为中国政府宣布将兴建超过10万兆瓦的核电,大致容量相当于美国今天运行的全部核电站,中国的时间是到2020年。
然而,钍比铀更丰富,要多3至4倍,并且通常见于表层沉积,更容易开采,也更便宜。
“有足够的容易开采的钍,可以给整个地球供电几千年,”布莱恩说。
另一个好处是有可能改进现有核电站装置,采用钍反应堆,一些人预计,中国要做的就是走这条路,改进新的煤电厂和核电站。
库特奇同意,钍技术可还没有完全突破,但他说,这仍然是一个大的飞跃,相比之下,美国目前的核舰队仍然使用几十年的老技术。
“我们可以很容易地做到这一点,就在美国,”库特奇说。“这就是核裂变想要的。”
日本核事故:钍反应堆拯救核能
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