科技大厂抢进核能,制造出来的核废料何去何从?

360影视 2024-12-29 17:28 4

摘要:在缅因州威斯卡西特(人口3,742人)有一片由武装警卫保护的场地。一个铁丝网围绕着的混凝土平台上,摆放着60个水泥和钢材制成的容器,内部装满了1,400根用过的核燃料棒——这些是近30年前关闭的一座核电站的遗留物。

在缅因州威斯卡西特(人口3,742人)有一片由武装警卫保护的场地。一个铁丝网围绕着的混凝土平台上,摆放着60个水泥和钢材制成的容器,内部装满了1,400根用过的核燃料棒——这些是近30年前关闭的一座核电站的遗留物。

这些容器里装满了核废料。当地居民并不喜欢它们,但它们无处可去。如何处理美国的核废料是一个理论上已解决但实际上因素十年的政治斗争而停滞不前的问题。美国需要更多的能源,而且速度要更快。今年,Google、Microsoft、Meta和Amazon等科技公司宣布,将大力发展核能。

这意味着将会产生比以往更多的核废料。它们将何去何从?如果目前的系统保持不变,它们将被存储在反应炉附近。目前,核废料被装入不锈钢容器,密封在一种称为干式贮存罐的混凝土结构中。干式贮存罐被普遍认为是非常安全的。只要它们不受干扰,可以安全存放数百年。

但世界并非静止不动。气候正在变化。野火、地震和海平面上升对这些干式存储桶构成了威胁。一场地震、洪水或火灾吞没一两个贮存罐可能不会造成问题。但未来这些贮存罐的数量将会增加。

美国的核废料正在堆积如山。这是一个政治问题,而非科学问题。其他拥有核能基础设施的国家将废料深埋于专门设计的地质深层存储设施中。美国可以这样做,甚至已经开始建设这样的设施。但问题在于,没有人愿意在自家后院建一个充满核废料的巨大洞穴。

这种抵触心理并不难理解。美国在处理废料方面有着糟糕的记录。多年来,美国曾将废料装进桶里并丢进海里。曼哈顿计划遗留下来的废料至今仍在毒害人类。在南卡罗莱纳州,曾有辐射污染的短吻鳄出没于萨凡纳河工地,那里曾制造核武器的零件。在华盛顿州的汉福德工地,存储着5,400万加仑可能永远无法清理的核废料。

为满足科技巨头的能源需求,我们将制造更多核废料。

2024年是科技巨头全面进军核能的一年。数据中心是耗电巨兽,而人工智能系统的日益普及意味着科技公司需要比以往更多的能源。为了解决这个问题,Meta、Google、Microsoft和Amazon都在押注核能。

Google在10月宣布与Kairos Power合作,计划建设多个小型模块化反应堆(Small Modular Reactors, SMR)。Amazon也宣布与Energy Northwest、X-Energy和Dominion Energy合作建设SMR。Meta则较晚加入,寻求可产生1至4吉瓦电力(相当于数亿盏LED灯泡所需电力)的核能提案。

Microsoft早已展开行动,与TerraPower合作建设SMR,并宣布与Constellation Energy合作重启位于宾州的三里岛核电站。

核能技术复杂,其燃料来源稀少且受到严格管控。如果运行良好,核能可以为数百万人提供清洁高效的能源。但一旦出现问题,核灾可能导致政府垮台,甚至让数百万人患癌症。传统反应堆需要数十亿美元的投资和数十年的建设时间。

但科技巨头并不打算走传统路线。他们寄希望于新型反应堆。“几十年来,人们一直在谈论核能复兴。根据不同的说法,我们可能正处于第三或第四次复兴,或者是第八或第九次复兴。所以让我们把“复兴”这个词放在一边,”史汀生中心资深研究员兼融合技术主任辛迪·维斯特加德 (Cindy Vestergaard)说道。维斯特加德是一位专注于核不扩散的核供应链专家。

当人们想到核能时,他们通常会想到巨大的冷却塔和充满科学家的庞大建筑群。SMR的梦想是,它们可以省去许多这些东西。有数十种设计,但基本概念是,与传统反应炉相比,这些新型反应炉的体积将非常小(其中一些甚至可以携带),并可根据电网需求灵活启动和关闭。

“这些设计其实已经存在几十年了。”维斯特加德说道。“只是以前缺乏经济诱因,让它们无法成为现实。随着气候变迁和科技巨头的需求,情况发生了变化。“太阳能和风能在许多方面都很棒,但它们需要被补充。””

科技巨头可能了解商业,但能源公司完全是另一个领域。“我们有一个新手参与其中……这意味着我们需要一些时间才能了解这一切的意义。”维斯特加德说。“他们拥有充足的资金,因此雄厚的财力确实能推动许多创新,这在过去我们可能看不到。所以我认为这给了他们核能方面的优势……大多数投资者不了解核能的长期发展。”

许多小型模块化反应炉(SMR)的推销点是它们更安全,并且产生的废料更少。对此,维斯特加德保持怀疑。“我们听到的是“哦,它们更安全、更高效。”但事实上我们不知道,这可能只是纸面上的理论。我们必须进行测试并证明这一点。”

我联系了Google、Amazon、Meta、Microsoft和一些与它们合作的核能伙伴,询问他们如何看待核废料管理问题。Meta和Microsoft提供了网站上的一些关于可持续发展性的文章。Amazon则建议我联系它的能源伙伴。而Google并未回应。

在科技巨头的合作伙伴中,只有与Microsoft合作的TerraPower回复了我们。该公司表示,其Natrium反应炉将比地球上其他任何反应炉产生更多的能源且废料更少。“Natrium技术将通过提高燃料利用效率,使每兆瓦小时的能源产生的废料量减少三分之二,”公司表示。“Natrium反应炉所产生的废料将通过在全国其他工厂已验证的方法,安全地存放在现场,直到美国确定一个永久的地质存储地点。”

TerraPower指出了美国核废料的核心问题:政府需要确定一个永久的地质存储地点。然而,这仍是一个难题。

一个测试用的核废料负载,加热到400华氏度,以观察内华达州尤卡山核废料存储库深处周围岩石的反应。图片来源:Photo by David Howells/Corbis via Getty Images

根据维斯特加德的说法,科技巨头可能还没有准备好应对它过去一直不擅长的事情——与愤怒的人们打交道。“当地人们为这些庞大的基础设施项目支付了数十亿美元,”她说。“从历史增至,科技巨头历来并不擅长处理地方层面的参与感。他们必须学习、调整合适应公听会的需求。”

当核废料进入人们的后院时,人们会站出来抗议。癌症风险、放射性动物以及环境破坏是真实存在的,而人们也深知这些风险。

这些反应炉必须建在某人的后院。几家公司正在讨论将它们建在数据中心旁边的现场。纳税人的钱将用于建设这些反应炉,因此人们期望得到回应。然而,不是所有的电力都能用于数据中心和大型语言模型。

所有这些都会产生废料,而废料却无处可去。经过数十年的管理不善,联邦政府在1980年代试图解决美国的核废料问题。其解决方案是在内华达州的尤卡山( Yucca)建造一个深地质存储设施。该项目甚至已经开始施工。然而,长期承受美国核能计划重担的内华达州人们,并不希望它建在那里。

“在美国,从来没有真正得到公众的同意。他们并不是去内华达州说“如果我们把它放在这里,你们怎么看?””维斯特加德说。“美国本身在其核废料问题上存在严重的分歧和僵局,所以有一项80年代制定的法律,它必须建在尤卡山。”

她补充说,在这一点上,美国有足够的核废料等待填满尤卡山三次。“因此,即使尤卡山仍然是可行的选择,也已经不够用了,尤其是对于未来添加的核反应炉来说,”她说。

反对者称这项法律为“搞内华达州法案”(Screw Nevada Bill)。

将尤卡山指定为未来核废料存储地的同一项法律还设立了美国核废料谈判代表办公室。其想法是,该办公室将与美国各州和部落领导人进行谈判,为核废料找到一个临时存储解决方案。该职位于1987年设立,直到1990年才有人填补。它于1995年被取消。

其中一个问题是,根据法律,未经居住在那里的人民同意,核废料不能再存储在一个州或一片部落土地上。而且没有人想要它。因此,它没有被运送到一个中心地点进行永久处置,而是被存储在其产生地附近的94个地点,并且还在不断增加。

I kissed a cask (of nuclear waste) and I liked it.pic.twitter.com/xR0ZEERVUk

博梅克是一众核能网红中的一员,他们利用自己的平台推广更多核能。与干式存储桶接吻的行为在科学YouTuber圈中非常流行,而博梅克的发文唯一奇怪之处在于,这么多人做过之后她才这么做。

“是的,干式存储桶非常安全,”维斯特加德说。“我也曾手柄放在它们上面,并站在它们旁边。”

问题不在于存储桶不是存储核废料的好方法,它们是,而是它们会留在产生废物的地点。博梅克的照片是在加利福尼亚州的魔鬼谷核电厂拍摄的。该核电厂是加利福尼亚州最后一个运营中的核电站,该州计划将其关闭。

然后博梅克和格莱姆斯 (Grimes) 开始在网上制作公益广告,说明为什么它需要保留。这奏效了。监管机构投票决定将魔鬼谷(Diablo Canyon)核电厂的寿命至少延长到2030年。这意味着该核电厂将产生更多核废料。这些废物将留在现场。魔鬼谷核电厂位于主要断层线附近。它靠近圣路易斯奥比斯波(San Luis Obispo),这个社区现在长期受到野火的威胁。位于洛杉矶以南的圣奥诺弗雷(San Onofre)核电厂位于一条主要断层线上。它也存储着360万磅的核废料。

对于一些专家来说,干式存储桶是一个很好的解决方案,核能发电的好处远远大于核废料的负面影响。“气候变化是一个明确而现实的全球性危险,当地质时间尺度上具有广泛的破坏性影响,”普林斯顿大学助理教授杰西·詹金斯 (Jesse D. Jenkins) 在BlueSky上一篇关于核废料的帖子中说。“少量的乏核燃料可以在干式存储桶中安全地保存上百年。”

“美国民用核电的整个历史,几十年来一直生产了我们1/5的电力,没有二氧化碳或空气污染,产生的高级废物不到10万吨。我们每年燃烧数十亿吨化石燃料,”詹金斯说。“这意味着所有的核燃料废料总量可以装进不到10,000个干式存储桶……就这样,这就是“核废料问题”?这就意味着我们应该拒绝这种已被证明无排放电力的来源吗?不。”

我并不是说我们不应该采用核能。詹金斯和其他人是对的。干式存储桶大多是安全的。但我确实认为核废料是一个问题。更多反应炉意味着更多需要管理的乏燃料,更多干式存储桶分散在全国各地,更多像缅因州那片场地上的武装警卫巡逻。

美国政府问责办公室 (GAO) 在2024年的一份报告中发现了一些令人震惊的事情。管理核废料的政府机构核管会(NRC)尚未研究气候变迁对干式存储桶和核电厂的影响。

“NRC在其许可和监管过程中主要使用历史数据,而非气候预测数据,”报告指出。当GAO访问该委员会的官员时,他们向调查人员表示,这些问题都在掌控之中。“然而,NRC尚未进行评估来证明此说法,”报告中写道。

该报告详细说明了核电厂面临的危险。“根据我们对美国林务局和NRC数据的分析,大约20%的核电厂(75座中的16座)位于野火高风险或非常高风险地区。”超过60%的核电厂(75座中的47座)位于飓风4级和5级的影响区域,以及NOAA预测海平面将上升的地区。

科技巨头正计划建造更多核电厂。石油和天然气是污染严重的能源来源,而核能则有潜力变得更清洁、更高效。核能也大多数是安全的,但问题在于一旦出事,后果将是灾难性的。更多的反应炉意味着更多的失败点和更多的废料,这些废料亟需找到永久的存储地。

我们只能希望,当科技巨头需要在华盛顿推动事情时,所聘请的游说人士,能够帮助他们找到一个永久的地点来处理美国的核燃料废料。

来源:十轮网一点号

相关推荐