够中国用2万年!中国突破“无限能源”:将开建全球首座钍熔盐堆

风云史迹娱乐 2025-03-18 01:58:55

近年来随着工业的快速发展,对能源的需求不断增长,化石能源的也在逐渐枯竭,人类对新能源的开发已经到了迫在眉睫的地步。

就在前不久,传来了一则振奋人心的消息,我国即将开建全球首座钍基熔盐堆核电站,这项技术的突破,甚至有望满足我国2万年的能源需求。

这究竟是怎么回事?这项技术的突破,能否掀起新一轮的能源革命,又将如何改变我们的未来?

本文陈述所有内容皆有可靠信息,来源赘述在文章结尾。

«——【·寻找“代替品”·】——»

近年来,全球工业发展态势迅猛,对能源的需求也在持续攀升。

根据国际能源署的数据显示,过去十年间,全球工业能源消耗以年均2.5%的速度增长,2023年全球工业能源消费量更是达到了惊人的950艾焦。

在中国,发展社会工业同样带来了能源需求的急剧增长。

2023年我国规模以上工业综合能源消费量同比增长6.9%,达到了40亿吨标准煤。

其中,高耗能行业如钢铁、化工、建材等,综合能源消费量占比超过70%,但随着国家工业发展的越快,对能源的需求也就越多,慢慢的传统的化石能源出现了枯竭等问题。

我们平常所使用的石油、煤炭、天然气等能源,都是经过漫长地质年代形成的不可再生资源。

据英国石油公司的统计,按照目前的开采速度,全球石油储量预计还能维持45-50年;天然气储量大约可使用50-60年;煤炭储量相对丰富,但也仅能满足100-150年的开采需求。

如果要进行深入挖掘的话,对环境也会产生一定的影响。

我们在开采、运输和使用过程中,这些能源会产生大量的温室气体,加剧全球气候变暖。

据不完全统计,全球每年因燃烧化石能源排放的二氧化碳超过350亿吨,导致冰川融化、海平面上升、极端气候事件频频发生。

而且平日里,像北方地区我们早期看见的雾霾天气,都与化石能源的大量使用密切相关。

但话说回来,我们的日常生活又离不开新能源,因此我们才想要迫切的寻找一种可再生、清洁、高效的新能源。

«——【·借鉴美国技术?·】——»

就在我们每天为寻找能源问题发愁的时候,国家发布了一则振奋人心的消息:我国即将开建全球首座钍基熔盐堆核电站!

钍基熔盐堆,它可是第四代核能系统的明星堆型,其原理基于核裂变反应。

简单来说,它是用钍-232这种材料当潜在的核燃料。

在反应堆里,钍-232会吸收中子,然后就变成了钍-233,接着再经过β衰变,就会变成真正能用来产生核裂变的铀-233,这就可以产生能量。

而且,它的主冷却剂是一种熔化状态的混合盐,这种盐能在高温下工作,热效率能达到40%以上。

不仅如此,它的蒸汽压很低,这样也能减小机械应力,核燃料可以是做成固体的燃料棒,也能直接溶解在主冷却剂里。

这么一来,反应堆的结构变得更简单,燃料消耗也更均匀,还方便在反应堆运行的时候处理燃料。

但是,熔盐堆研发一开始并不是我国,而是美国。

1965年,美国橡树岭国家实验室首个建成液态燃料熔盐实验堆,在当时是世界上唯一建成并运行的液态燃料反应堆,也是唯一成功实现钍基核燃料运行的反应堆。

但后来由于美国导弹技术的迅速发展,核动力轰炸机的战略意义大幅降低,因此美国在1973年就结束了熔盐堆研发。

差不多在同一阶段,中国察觉到了钍基熔盐堆的潜力,启动了代号为“728工程”的钍基熔盐堆研究项目。

1971年,上海“728工程”建成了零功率冷态熔盐堆并达到临界。

可随着这个建成,我国也面临着诸多问题,例如当时经济基础薄弱,科技水平相对落后,工业体系也不够完善。

在材料科学方面,无法找到能够长期耐受高温、强辐射和熔盐腐蚀的管道材料,这导致材料难以往前推进。

在这种情况下,我国不得不将这个转化为建设轻水反应堆。

直到进入21世纪,全球爆发能源危机,世界对清洁能源的需求愈发迫切,钍基核能与熔盐堆的研发在全球范围内重新兴起。

2011年,中国重启钍基熔盐堆研究,并将其列为未来核裂变技术的研究重点。

«——【·为何认准钍基熔盐堆·】——»

而钍基熔盐堆之所以如此受到重视,是因为它相较传统能源和其他核电技术,具备诸多显著优势。

钍在在地壳中的平均含量为0.001-0.0012%,比铀的含量大,全球已探明的钍储量达到637万吨,而我国就占有28.6万吨,占全球的30%以上。

以我国为例,按目前的能源消耗速度,这些储量足以支撑我国2万年的能源需求,这为我国能源的长期稳定供应提供了坚实保障。

而且钍基熔盐堆的热效率表现也十分出色,其运行温度可达700-800℃,热效率可达到45%-50%,远高于传统核电站30%-35%的热效率。

这意味着在相同的燃料投入下,钍基熔盐堆能够产生更多的电能,大大提高了能源利用效率。

当然最重要的一点就是它很安全,它采用的是液态燃料,这些燃料会自动流入安全容器,有效防止核泄漏事故的发生。

而且,它对地球来说相当环保,与其他核电站相比,钍基熔盐堆产生的核废料更少,放射性毒性也更低,且核废料的衰变周期不到两百年。

更值得一提的是,钍基熔盐堆还可以利用现有的核废料作为燃料,实现核废料的减量化处理,为解决核废料难题开辟了新途径。

根据中国科学院先进核能创新研究院院长徐洪杰透露,我国的钍基熔盐堆核能系统于2030年后在全球率先实现商业应用。

未来,钍基熔盐堆除了用于大规模发电,满足工业和居民的用电需求外,也许还可以为高能耗产业提供稳定、低碳的能源支持,助力工业生产的绿色转型。

甚至它能为大型远洋船只、甚至飞机提供动力,彻底改变海运和航空业的能源格局。

但即便钍熔盐堆前景看似无限,可这全球首座开建后,在实际运行里怎么保证安全、成本又能否控制住,都是摆在眼前的现实难题,未来之路注定充满挑战。

0 阅读:0

风云史迹娱乐

简介:感谢大家的关注