降低核能成本:來自突破研究所的觀點

我一直想重點介紹突破研究所關於降低核能成本和提高效率的戰略回顧。

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我一直想重點介紹這份回顧,它回顧了突破研究所提出的降低核能成本和提高效率的戰略。該報告包含了許多有說服力的建議,併為核能的未來描繪了光明的前景,前提是採取正確的措施。我喜歡它的一點是,它對這個問題採取了一種系統工程的方法,不僅強調了技術問題,還強調了與供應鏈相關的經濟問題,以及利用現有材料和框架來降低核能成本和提高安全性的問題。

該報告闡明瞭核反應堆(包括新設計)成功執行和部署的四個主要因素,然後在第三代和第四代反應堆的背景下探討了這些因素。這些因素是:


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1. 安全性:包括能夠在環境壓力下執行反應堆,並使用高耐受性和安全的燃料和冷卻劑。

2. 模組化:包括能夠分批建造反應堆並將其運送到現場。這種設計還有利於更快地拆卸,並有望降低成本和風險。

3. 熱效率:能夠使用更耐高溫的材料在更高溫度下執行反應堆顯然可以提高效率並降低成本。

4. 準備就緒:準備就緒包括能夠使用現有材料、供應鏈,甚至法律和技術框架,使新型核反應堆的設計和除錯儘可能容易。

然後,該報告在第三代和第四代反應堆的背景下研究了這四個因素。顯然,在這些四個約束條件下,有幾種有希望的途徑可以最佳化這些新型反應堆的效能,並使其成為能源等式的重要組成部分。好訊息是,在大多數情況下,技術和材料已經存在,必要的是將它們組合在一起,然後克服法律和政治障礙。

從這份報告中我得到的最引人注目的感覺之一是,核能的發展在其最初幾十年是多麼缺乏想象力。例如,適用於潛艇的輕水反應堆(LWR)設計被簡單地移植到陸基反應堆,進而移植到世界各地的數千座反應堆中。從閱讀報告或總體核能歷史中得到的另一種感覺是關於錯失的機會。例如,第三代反應堆早在早期就被探索過,但後來由於各種原因(包括經濟和政治原因)而被放棄。阿爾文·溫伯格是所有時代最有創造力的核科學家之一,他探索了新穎、安全的設計,如熔鹽反應堆(MSR),這種反應堆再次被放棄,直到現在才開始復甦。核技術的歷史充斥著有希望的想法,但從未被跟進,有限且笨拙的設計被凍結並被不加區分地、脫離背景地應用,以及大公司壟斷,排擠了小型、新興的企業家和思想家。

這一切再次讓我想起弗里曼·戴森的告誡,即核能的問題不是成本、廢物或政治前景;而是人們沒有玩弄它,沒有讓他們的想象力漫遊,去推動正規化的邊界,並嘗試儘可能多的想法來找到成功的想法。計算機技術就是這樣,生物技術也是這樣,這些領域之所以非常成功,是因為許多人被允許進行實驗,提出新的想法,拋棄失敗的想法,並在達爾文式的過程中保留成功的想法;如果社會像對待晶片設計那樣對待核能,我們的能源歷史可能會大相徑庭。

現在是核技術也成為這種達爾文式過程的受益者的時候了。好訊息是,現在還不晚;一些年輕的企業家正在打破傳統,創辦新的初創公司,致力於探索新型核設計,氣候變化的威脅迫使公眾以全新的眼光審視核技術。希望突破研究所報告中概述的一些發展最終能讓我們為這種有希望的能源構建一個有希望的未來。全文值得一讀。

Ashutosh Jogalekar是一位化學家,對科學史、科學哲學和社會學感興趣。他對科學發現的邏輯以及科學與公眾情緒和政策的互動著迷。他在The Curious Wavefunction上寫部落格,可以透過curiouswavefunction@gmail.com與他聯絡。

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