我国突破全球难题,提前美国实现“无限能源”可用多少年
全世界都在拼命发展新能源,毕竟能源这玩意儿作为国家战略的要紧资源,对每个国家都挺重要的。可随着用量越来越大,资源也快要见底了,大家不免有点焦虑,不知道还能撑多久。
中国成功突破了国际上的一道难题,抢在美国之前搞出了“无限能源”。专家们预计,这种能源可以满足中国需求长达两万年之久。
说起无限能源,大家第一反应肯定是核能,不过在大自然中,具备支持核反应的元素其实也没几多。
过去几十年里,几乎所有的核电站都靠铀撑着,特别是铀这种元素。不过问题是呢,中国其实属于“贫铀国”,资源比较紧缺。
虽然中国有足够的储量用来造核武器,但要搞大规模的核电发展,那国内的铀资源根本满足不了,只能靠进口弥补。
依赖进口,就像把命脉握在别人手中,一旦出了啥状况,就可能遭到制约,价格和供应也全得听别人摆布。这种“被卡脖子”的感觉,想想都挺让人心里发堵的。
没得办法,只能自己寻点出路。中国钍的储量可不少,数据显示,已经探明的钍储量达到28.6万吨,占了全球的三分之一,真是潜力巨大啊。
换个说法吧,中国在钍这块的地位,就像中东在石油行业里的位置一样重要。
有人算过账,1吨钍的核裂变能量,差不多等于350万吨煤,或者200吨铀-235。20万吨钍,足够给14亿人用上2万年!
这种宝藏似的东西,除了储量大、能量密度高之外,钍还能玩个“隐藏技能”,那就是和稀土有关系。
在开采稀土的过程中,顺带把钍分出来,几乎不用花额外的钱,只要中国在稀土产业上占优势,就自然为钍的利用奠定了基础。
颠覆传统的“核电黑科技”
想让核能持续发展,仅靠钍可不行,关键在于把钍转变成能控、能用的能源。为此,中国花了好几年时间研究,终于研发出了钍基熔盐堆。
传统的核电厂,将铀燃料塞进高压容器里,然后用水作冷却,维持反应产生电力。听起来挺简单,但其实潜在的危险可是挺大的。
在高温高压环境下,要是冷却系统出了点岔子,堆芯熔化、放射性泄漏几乎是躲不掉的事。2011年,日本福岛核灾难就是个铁一般的例子。
中国研发的钍基熔盐堆跟传统核电站完全不一样,它舍弃了高压容器,而选择把钍-232和铀-233混合在一起,然后溶解在液态氟化盐里。
这种熔盐在700到800摄氏度之间还能保持流动,而且它既当燃料的“容器”,又充当冷却剂和能量传递的媒介。温度一升高,熔盐就会自然膨胀,反应也会自动减弱,形成“自我降温”的效果。
这就完美规避掉了高压爆炸的危险,再也不用担心堆芯熔毁了。要是真遇到紧急状况,熔盐一碰冷,立马就能变成坚硬的固体,把整个堆芯包得严严实实,就像自己给自己“打上石膏”一样。
熔盐堆的能量转化效率比起传统核电站的33%还要高出不少,中国用相同的燃料就能产出更多的电力。
在废料处理方面,它只产生比传统核堆少1%的放射性废物,而且半衰期缩短到200到300年,不再需要耗费几千年的时间去隔离存放。
要说传统核电,就像一匹猛劲十足的野马,虽然力量强劲,可要驯服可不太容易;而钍基熔盐堆则更像一辆智能电动车,不仅能跑得快,还配有刹车和自动保护系统,安全又便捷。
布局全国皆可
传统核电站最大的问题之一就是对环境的依赖特别高,非得“靠近水源”,不可。
由于反应堆得用大量水来冷却,像大江大河、沿海地区就变成了唯一的好去处。不过,这些地方人口稠密,安全跟保障方面也藏着不小的隐患。
钍基熔盐堆跟别的不同,它的冷却剂就是熔盐,根本不用水。除了不用大量水源这个条件外,钍基熔盐堆几乎可以建在全国的任何角落,像沙漠、戈壁,甚至是那些缺水的西北内陆都没问题。
到2024年,中国在甘肃武威开始了小型实验堆的建设。原本那片戈壁滩根本没法建核电站,后来变成了试验用地。
直到2025年,中国正式宣布在这里启动全球首座商用钍基熔盐堆核电站的建设,预计2029年开始运行。
要是真顺利投入运行,以后的核电站不再只是集中在沿海,像光伏啊、风电一样,零散地分布在全国各地,变得更加普及啦。
不仅能减轻国家电网的负担,还能把能源直接输送到那些电力不足的地方,真正做到能源的平衡分配。
真正的“世界级难题”
这么优秀的钍基熔盐堆,难道就完全没有问题了吗?答案当然不是。它之所以几年以来一直没被大规模投入使用,主要就是因为几个难关迟迟没能攻克。
熔盐在高温状态下腐蚀性特别强,目前还没找到既能经受住腐蚀,又经济实惠的材料。就算用现有的合金建造堆体,也许几年之后,管道就会被“吃”得差不多了。
在反应进行中,核燃料会持续减少,同时还会产生很多裂变产物。这些裂变产物不但不参与反应,反而还会“搅局”,让反应的效率逐渐下降。
怎么在运行过程中把这些产物一边分离一边处理,一直都是个挺难搞的问题。幸亏,中国在材料科学和分离技术方面已经取得了很大的突破。
这也是敢于开始商用核反应堆建设的底气所在。
新能源“超级加速”
看看全球范围内,新能源的比拼可真是火药味十足。无论是光伏、风电还是电动车,中国都稳坐第一把交椅。光伏组件的出货量占了全球的九成,前十名的企业全都是来自中国。
今年,中国在全球新能源汽车市场的份额已经达到了67.7%,大概每卖三辆车,就有两辆是来自中国生产的。
目前,储能行业占据了全球市场的85%,要是钍能一旦实现商业化,中国在新能源方面就能建立起全面的优势链条。
从风能、太阳能储能到核能,从沿海地区到内陆区域,从集中式电网到分布式供电系统,这一切让中国真正掌握了能源安全的主动权。
一场能源革命的序曲
能源就像国家的血液,过去一百年间,无数的战争、纷争和合作都离不开“资源”这两个字。而如今,钍基熔盐堆的出现,正悄然转变着局势。
它使中国告别了对外资源的依赖,把能源安全牢牢掌控在自己手中。
关于能源秩序的这场较量,才刚刚揭开序幕。
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