到2050年，核電將成為可再生能源？

2011年福島核事故之后，公眾對(duì)于核電的態(tài)度急轉(zhuǎn)直下，歐洲尤甚。核能被視為一種不安全的技術(shù)。十年來(lái)，盡管核電在應(yīng)對(duì)氣候變化方面的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯，但是其聲譽(yù)仍未恢復(fù)。

歐盟不愿將核電納入長(zhǎng)期規(guī)劃，這決定了政府為核能項(xiàng)目提供多少財(cái)政支持。放射性廢物對(duì)環(huán)境具有重大危害，因此立法者不確定是將核電確定為“過(guò)渡燃料”，還是將其永久廢棄。

公眾關(guān)于核電未來(lái)發(fā)展的主要關(guān)注點(diǎn)之一就是核廢料。

麻省理工學(xué)院核科學(xué)與工程學(xué)系教授Koroush Shirvan（核燃料循環(huán)專(zhuān)家）表示：“公眾接受核能的最大障礙就是核廢料”。

國(guó)際共識(shí)是，高放射性廢物應(yīng)存儲(chǔ)在深層的地質(zhì)處置庫(kù)中長(zhǎng)達(dá)多個(gè)世紀(jì)。Shirvan教授解釋說(shuō)：“在芬蘭，一個(gè)地質(zhì)存儲(chǔ)庫(kù)目前正在建設(shè)中，而在瑞典，也有一個(gè)地質(zhì)存儲(chǔ)庫(kù)即將開(kāi)建。法國(guó)在將鈾和钚等從乏燃料中回收之后，高放廢物也被存儲(chǔ)在地質(zhì)處置庫(kù)中。”

然而，基于閉式燃料循環(huán)的技術(shù)創(chuàng)新意味著廢物的數(shù)量和放射性可以大大減少，并且將當(dāng)前的鈾資源延長(zhǎng)數(shù)千年。Shirvan教授闡述道：“閉式燃料循環(huán)可以顯著減少乏燃料，這取決于核燃料中重同位素的處置策略。只有通過(guò)閉式燃料循環(huán)，才能使核能真正具有成本效益地可持續(xù)發(fā)展。”

發(fā)展閉式燃料循環(huán)，核工業(yè)規(guī)模每年至少增長(zhǎng)2.5％。這是因?yàn)殡S著核工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，閉式燃料循環(huán)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)利益會(huì)增加。

考慮到核電正在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展，經(jīng)合組織國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2019年至2040年之間，核電裝機(jī)容量將增長(zhǎng)15％以上，因此減少核廢料的技術(shù)需求將會(huì)增加。一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是快速中子反應(yīng)堆（FNR），該反應(yīng)堆使用由常規(guī)燃料和經(jīng)過(guò)處理的乏燃料混合而成的燃料（MOX）。

Shirvan教授澄清說(shuō)：“水冷反應(yīng)堆是世界上的主要技術(shù)，是乏燃料的主要來(lái)源。通過(guò)對(duì)乏燃料的再利用，MOX燃料能夠減少燃料需求量并擴(kuò)大當(dāng)前的鈾儲(chǔ)量。因此，只有擁有大量核電站的國(guó)家才會(huì)采用閉式燃料循環(huán)和MOX燃料。”

法國(guó)是MOX的主要生產(chǎn)國(guó)，并在其水冷反應(yīng)堆中應(yīng)用，而中國(guó)和日本正在致力于MOX的商業(yè)化。俄羅斯的Rosatom是世界上最大的核電供應(yīng)商，目前是唯一一家商運(yùn)數(shù)個(gè)FNR（BN-600和BN-800）的國(guó)家，并準(zhǔn)備建造BN-1200。這些FNR采用鈉為冷卻劑，使用MOX燃料。

同時(shí)，有關(guān)FNR的研發(fā)及其在閉式燃料循環(huán)中的應(yīng)用正在迅速發(fā)展。Rosatom目前還在Seversk的試點(diǎn)示范能源中心（PDEC）建造用于閉式燃料循環(huán)的快堆原型。Brest-OD-300動(dòng)力裝置最近獲得了建造許可證，是世界上第一臺(tái)鉛冷快堆的實(shí)驗(yàn)動(dòng)力裝置，計(jì)劃在2023年進(jìn)行裝料。

盡管美國(guó)，法國(guó)，日本和俄羅斯已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了各種鈉冷快堆，但Shirvan教授指出，鉛相對(duì)于鈉更有優(yōu)勢(shì)。鉛的沸點(diǎn)更高，可以在更高的溫度下運(yùn)行，并且在與空氣或水相互作用時(shí)具有化學(xué)惰性，這意味著不存在著火的可能性。

歐盟資助的MYRRHA設(shè)施將在比利時(shí)建造。它將設(shè)置加速器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和鉛冷試驗(yàn)快堆，從而能夠進(jìn)行高級(jí)核廢料處理的研究。該裝置計(jì)劃于2034年進(jìn)行調(diào)試。

FNR技術(shù)是回應(yīng)反核者最有力的論據(jù)之一，這為核能未來(lái)注入了希望。FNR技術(shù)可以制造出比消耗量更多的裂變材料，這使核能具有很高的效率，而且一旦商運(yùn)規(guī)?；?，有望使核燃料真正可持續(xù)。鑒于這些優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)NR技術(shù)可能會(huì)引發(fā)歐洲對(duì)核電的重新思考，尤其是當(dāng)歐盟面臨到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和時(shí)。

Shirvan充滿(mǎn)了信心，他相信核電將在不久的將來(lái)被視為可再生能源：“FNR的技術(shù)進(jìn)步以及對(duì)核能和核武器的錯(cuò)誤理解逐漸消失，有理由預(yù)測(cè)，到2050年，核電將成為可再生能源。”