核電的未來長期以來一直是麻省理工學院歷史的一部分。麻省理工學院的核反應堆實驗室建于20世紀50年代,是美國第二大的大學反應堆。但它很小 - 僅占最近關閉的朝圣者核電站能源的1%。

麻省理工學院的反應堆不產生電力; 它是一種培訓和研究工具。Jacopo Buongiorno表示,與之合作是“世界上最好的工作”。“我們對新的核反應堆概念感興趣。”
Buongiorno是反應堆實驗室的聯合負責人,也是麻省理工學院先進核能系統中心的負責人,其中舊的是新的,“小”是核的未來的前沿。Buongiorno研究了當化石燃料逐步淘汰時,先進的核電站設計和建造技術如何用于為我們這個變暖的星球供電。
“對核能而言,從歷史上看,我們始終都是這樣,'廢物怎么樣?安全性怎么樣?擴散怎么樣?' 這些都是我們必須解決的重要問題,“Buongiorno說。“但首先,讓我們看看你為什么要開始使用這項技術。”
原因如下:僅有97家美國核電站生產全國20%的電力 - 超過一半的低碳電力。大多數建于40多年前,許多都計劃關閉。 在25年的時間里,只有一個新反應堆獲得許可。
“這必須改變,因為我們有一個很大的問題,那就是氣候變化,”Buongiorno說。“核能可以成為解決方案的重要組成部分。”
但是,過去龐大而復雜的核電站是問題的一部分,因為它們的建造和維護成本非常高。目前在格魯吉亞建造的兩座大型反應堆的成本翻了一番,達到280億美元,并且落后于計劃。
所以現在Buongiorno和其他核工程師,科學家和創業公司都在考慮簡單,快速和廉價的核反應堆設計。
“開始一個耗資10億美元的項目是另一回事;另一個[原文如此]花費100億美元,”Buongiorno說。“一個100億美元的項目,你打賭農場,10億美元 - 即使它發生災難性的錯誤 - 你不會破壞銀行。”
但考慮到對成本,安全,擴散和放射性廢物的擔憂,世界能否依靠核電幫助應對氣候變化?
“這些問題原則上是可以解決的,”前奧巴馬科學顧問約翰霍爾德倫說,他現在是哈佛大學肯尼迪學院的環境政策教授。“但我不知道我們是否有足夠的智慧在實踐中解決這些問題。”
不是每個人都是不可知論者。今年早些時候,核電的真正信徒和可再生能源倡導者在麻省理工學院會議上討論了能源的未來。
在那里,NuScale Power首席戰略官Chris Colbert提出了俄勒岡州公司的小型模塊化核反應堆設計。
“我們所做的就是采用更小的設計 - 我們沒有反應堆冷卻劑泵。而這個決定的結果是我們已經能夠消除你在大型工廠中找到的三分之二的系統和組件,“科爾伯特說。
在76英尺高,15英尺直徑的情況下,獨立的NuScale反應器僅占傳統反應器空間的1%。埋在地下深處并被數百萬加侖的水包圍,一個反應堆可以為偏遠地區供電。十二個模塊化反應堆,像六個包裝的啤酒罐一樣堆疊起來,可以為一個城市服務。

“一旦你擺脫了三分之二的東西,購買和安裝的東西就會減少,操作和維護的東西就會減少,打破和出錯的東西就會減少,”科爾伯特說。“它變得更安全,更具成本效益,更易于構建。”
為了節省建筑成本,NuScale計劃使用標準化設計,在工廠中批量生產模塊,將它們運送到現場,并將它們安裝在地下。科爾伯特說,他們的運營成本也會更低。
NuScale計劃在六年內開始商業化生產。 它是十幾家試圖進入新興小型模塊化市場的公司之一。該公司的第一個試驗反應堆將在能源部的愛達荷國家實驗室建造。這是能源部長里克佩里計劃啟動國家老化核工業的一部分。
“我們將再次制造核冷卻,”佩里說。“30年來,我們讓核子坐在那里萎縮。”
酷需要付出代價。美國能源部已在NuScale的小型模塊化反應堆設計中投資了3億美元。但是市場上存在外國競爭,美國正在迎頭趕上。
科爾伯特說:“我們認為這是與俄羅斯和中國國有企業的競爭,他們對美國的安全運營沒有同樣的承諾。”
俄羅斯國家原子能公司Rosatom最近向東西伯利亞交付了一座帶有兩座小型反應堆的浮動核電站。俄羅斯官員表示,它將在12月底全面投入運營。

綠色和平組織稱該項目為“冰上切爾諾貝利”,警告與其他船只的碰撞,恐怖襲擊和暴風雨。俄羅斯核能機構稱這些擔憂“沒有根據”,并稱浮動反應堆提供“清潔,綠色,穩定的能源”。
中國還宣布計劃發射多達20個浮動核電站。第一個的建設即將開始。
麻省理工學院的一個小團隊一直在研究類似想法的可行性。Buongiorno說,該計劃要求在造船廠建造小型反應堆,然后在需要時將核平臺拖到海上。
“它成為'即插即用'能源,”Buongiorno說。“你建造它,你把它漂浮到現場并提供電力。但如果有一個更有利可圖的網站,你只需將你的發電廠搬到那里。”
50年前,美國軍方做了類似的事情,在巴拿馬的一個湖泊上的一艘駁船上安裝了一座反應堆,以便在長達十年的干旱期間為運河船閘提供動力。
現在,隨著氣候迅速變化,核電支持者表示現在是時候回到未來了。但前核監管委員會主席Gregory Jaczko表示懷疑,稱海上和陸地上的更多小型反應堆將意味著更多的核事故。
“每天幾乎你都會看到一個新故事,談論我們如何在沒有核反應堆的情況下解決氣候變化問題,”Jaczko說。“當我看到這些東西時,我會抓撓頭腦,想知道他們是否在討論我熟悉的同一行業,因為我看不出核電站將如何解決這個問題。”
“我認為我們需要擺在桌面上的所有選項,其中包括核能,”核創新聯盟執行主任阿什利·芬南說。她是資助新的先進反應堆設計的專家,并表示經濟是核電未來成功的關鍵。
“如果沒有競爭力,它將無法擴大規模,也不會解決氣候問題,”菲南說。
但規模必須是巨大的。目前全球共有448座核反應堆在運行。實現排放目標 - 以及電力需求的增加 - 可能需要在未來三十年內建造數百個(如果不是數千個)新核反應堆。
氣候變化就在這里。時間不在我們這邊。選擇并不容易。
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