地球碳中和之“核是论衡”→21世纪新型核能:何方神圣光芒万丈惠泽千秋

来源:碳索储能网  
2023-04-20 07:50:00

2023年4月15日午夜,随着最后三座核电站(埃姆斯兰核电站、内卡韦斯特海姆二号核电站和伊萨尔二号核电站)从电网中分离,德国核电站商业发电时代正式结束。德国总理朔尔茨所在的中左翼社会民主党的议会小组在推特上写道:“再见核电!再见不安全、不清洁、不经济的能源政策!” 然而,“煤核.情未了”,含铀褐煤的现实存在,德国煤电全面退出还得等到2038年,德国“核事”其实尚未清零销户(泛欧“煤灰”核污染也绝对不容小觑)!

全球核能工业,曾经的低碳先驱,未来何去何从?值得深思!

2021年全球铀需求总量约为六七万吨。压水堆(及“水堆核电”)——作为全球核电主流堆型,是全球铀市的主要消费者。美国核能奠基人——阿尔文.温伯格博士(Alvin Weinberg)于1946年发明了压水堆(PWR),现在这种装置用在美国及全球上千台商用发电堆和海军舰载堆。正所谓“核能复兴”之低碳驱动所言——预计2030年全球铀需求八九万吨并将在2040年突破11万吨。全球铀储量难以满足全球核电未来百年总计高达千万吨级的庞大需求。

1946年1月24日,联合国大会通过了第一个决议→其主要关注点是和平使用原子能和消除原子能武器及其他大规模杀伤性武器。1954年12月4日,专门致力于和平利用原子能的世界组织——原子能国际机构(IAEA),由第九届联合国大会通过决议而得以诞生。原子能国际机构(IAEA),推进压水堆核电全球产业化方面成绩斐然,但在核能综合创新领域相当乏力!此事要问一问为什么?答案是,美丽国之“核事党争”使然......民主党党首们始终垂青于阿尔文.温伯格博士,问计于斯;共和党党首们则视之如草芥,弃之如敝屐!阿尔文.温伯格博士创新了数十种堆型(包括水堆在内),是故他对20世纪下半叶压水堆全球商用扩张“澎拜汹涌”却能保持头脑清醒,其力书之《第一核纪元》存世之作可以解此惑!片面追求“电网核电比”使得全球核堆投资建设已然钻进了“能源不可能三角”的死胡同。全球核工业其自身可持续性已受到极大的挑战,“跃进+冒进”→相关的核岛“康采恩”纷纷陷入困境而“难以自拔”!作为“工程师之国”——德国“弃核2023”,彰显理性!突破“能源不可能三角”,核能创新还得另寻出处!阿尔文.温伯格博士发明压水堆,最初实乃成事于美国海军舰船之舰载堆。如今,海洋航运与全球航空均已劲吹“脱碳”之风,新型燃料Efuel异军崛起,核能创新全面转向“核基能源化工”(如新型低碳燃料PF/Efuel及SAF等)远比片面追求“电网核电比”来得更为稳妥。

裂变/聚变.核燃料,也都属于自然能源资源,爱因斯坦质能公式为其基础理论。1905年9月27日,德裔物理学家爱因斯坦在《物理学年鉴》上发表论文,精确推导出“E=mc²”质能公式。根据爱因斯坦质能方程计算,核聚变的能量转化率达到了0.7%,而煤的转换率仅为0.0000028%。核裂变是将重原子核分裂成更小的原子核,在分裂过程中会亏损一部分质量,这个亏损的量很小,理论上只有不到0.1%。现在核裂变技术主要采用两种原料,即铀235和钚239,铀235裂变过程质量损失约为0.0946%,钚239的损失约为0.0961%。 21世纪可控核聚变,“圣杯.无米之炊”的巨大反差,屡发争议!核聚变的全部意义在于,它比传统的核裂变反应堆发电更清洁、更安全。核聚变公开批评者、已退休的物理学家(ITER托卡马克研究者)马祖卡托说:“用肮脏的裂变反应堆为‘干净的’核聚变反应堆提供聚变燃料是荒谬的。”然而,核聚变燃料(氘、氚、3氦等)眼下还是全球高科技行业(包括核医学生物学)不可或缺的关键生产要素,可控核聚变商用虽然遥遥无期,但各国高科技行业却已在“等米下锅”!“用肮脏的裂变反应堆为‘干净的’核聚变反应堆提供聚变燃料”还是具备一定的想象空间!裂变反应堆兼顾核聚变燃料(氘、氚、3氦等)与新型低碳燃料(PF/Efuel及SAF等)及海水淡化等诸多领域的多联产,恐怕任不失为时下之选!

鲜为人知的是,阿尔文.温伯格博士曾对“全球暖化”最早推出了“低碳核方”。实际上全球交通领域(特别是海运与航空及太空穿梭)2050年50%降碳之路维艰,新型燃料Efuel规模受限——完全实现海运与航空低碳交通能源100%替代实际上还“乏善可陈”!通过“(21世纪新型核能.裂变/聚变+风/光)自然能源”与碳捕捉碳利用(CCUS与DACCS)相结合实现新型低碳燃料(PF/Efuel及SAF等)的中低成本规模化生产与全球消费,不失为21世纪全球核工业之“救世良方”!PF/Efuel——此类新型低碳燃料能源战略储备,也将会是“负碳电网”最佳之新型储能方式——借助于现代燃机“上帝之手”而发挥出其“八边形战士”最独特的“超燃”本领!全球核工业之“第二核纪元”亦将由此启航!“放核归海”,海阔天空,地球碳中和可期!

诗与远方,地球碳中和之“核是论衡”,何方神圣光芒万丈惠泽千秋?21世纪新型核能→创新突破.战略抉择2023.苍穹云天.长空射日 ......

大道无言!

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