原創 戎評 2025年5月3日
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無限能源真的要被中國突破了!
如果我說有一種技術,能夠解決中國未來兩萬年的能源需求,而且絕對環保,絕對安全,你是不是會覺得,不就是成天吹膩了的什麼核聚變,可燃冰嗎,這些離我們日常生活都太遙遠了,有生之年能不能看到還是個未知數呢。
那我如果告訴你這項技術已經投入使用了,無限能源的時代真的來了,你還會質疑嗎?
甘肅省傳來的捷報,位於武威市民勤縣的釷基熔鹽實驗堆已實現連續穩定運行,成為目前全球唯一運行中的釷基熔鹽堆。
釷基熔鹽堆是第四代核電技術的主流路徑之一,一旦建成就能穩定運行兩萬年,在理論上接近無限能源,尤其是對中國來說,釷基熔鹽堆是是核聚變時代來臨前,最有希望徹底解放生產力的技術。
為啥會有這個判斷呢,你聽我說幾點就明白了。
第一個,燃料不用被卡脖子。
前三代核電站的燃料都是以鈾為主,而中國的鈾礦儲備不僅少得可憐,品質還特別低。全球已探明的550萬噸鈾礦,中國只有17萬噸,但就這17萬噸超過八成是低品位礦石,平均含鈾量僅為0.05%,遠低於澳大利亞的0.6%。
再一個就是多為分散性礦床,開採成本高昂,還不如進口來得划算。
但釷就不一樣了,一方面他的能量釋放效率高,1 噸釷裂變產生的能量相當於 200 噸鈾,350 萬噸煤炭,僅一塊拳頭大小的釷金屬就能為倫敦供電一個星期。另一方面,中國的釷礦資源世界第一,占全球總量的60%,足夠使用兩萬年。
第二個,相較於鈾堆,釷堆可靠性更高,絕對安全。
很多人嘲笑德國自廢武功,廉價的俄氣都沒了,政府卻以不安全為由,多花幾千億歐元淘汰核電站。但我說句公道話,傳統的鈾燃料核裂變反應堆之所以沒大規模建設,恰恰就是因為其技術路線仍有安全隱患。
秦山核電站後,中國陸續在腹地規劃了很多核電站,比如江西彭澤帽子山核電站,四川蓬安三壩核電站,湖南桃花江核電站,湖北咸寧大畈核電站,但這些核電站無一例外都在2011年後因日本福島核事故被緊急叫停了。其實不止中國,其他國家也大差不差,可以說福島核事故中所暴露出的鈾礦安全隱患,讓全球核電建設陷入了一個低谷期。
但釷堆就不同了,他各方面都比鈾堆安全得多。
鈾堆需要高壓容器裝水和燃料棒,一旦冷卻系統故障,燃料棒溫度飆升可能熔穿容器,像福島事故那樣洩漏輻射。釷堆不用高壓,燃料直接溶在液態鹽裡,常壓下運行,溫度超過800度時鹽會自動凝固堵住管道,反應自然停止,從根上避免了爆炸風險。
鈾堆廢料含鈈等劇毒物質,放射性能持續幾萬年,不但處理成本高,還擔心被恐怖分子偷去造髒彈。只能埋在地下,數千年以後才能安全。釷堆廢料主要是鈾-233,放射性100年內就衰減到無害水準,體積只有鈾堆廢料的二十分之一,埋藏管理簡單多了。
鈾堆需要持續用控制棒調節反應速度,操作複雜容易出錯;釷堆的燃料和冷卻劑一體,溫度一高反應自動變慢,不需要人工干預。
最關鍵的是,釷本身很難用來造核武器,燃料始終混在鹽裡,你想從它裡面提取武器級材料比登天還難。核電產業出海最大的問題就是安全監管,他不像火電和水電,別人想買你也願意賣,合同一簽工程立馬就幹起來了。
但核電不行,他的反應堆以前用的是鈾,你出口,別人就有機會獲取核武燃料,而且像原子彈這樣的第一代核武器,其實已經沒啥技術門檻了,稍微有點工業基礎的國家只要有原材料就能造出來。所以不管是中國還是其他國家,核電出海的難度都很大,而釷堆路線把這個問題徹底解決了,中國核電產業必然會更早一步搶佔全球市場。
第三個,核電站小型化,可以製成集裝箱式移動反應堆。傳統核電站要建冷卻塔、安全殼這些大傢伙,釷堆直接把燃料混在液態鹽裡迴圈,省了燃料棒和高壓容器,反應堆核心能縮到卡車貨箱大小,在各個領域都能大規模商業化。2023年12月,江南造船廠官宣建造世界上最大的核動力集裝箱貨船,用的就是第四代釷堆型熔鹽反應堆。
在未來,釷堆集裝箱化甚至是建立月球基地的關鍵。美國阿爾忒彌斯計畫,也就是登月工程項目組算過一筆賬,建永久月球基地至少需要5兆瓦電力,如果靠傳統方案要發30次貨運火箭送太陽能板,但換作釷堆三次就行了。因為一個集裝箱釷堆的發電水準,就能頂十萬塊太陽能板。
而且月球晝夜溫差高達300度,普通設備容易報廢,釷堆用的鎳基合金在700度高溫下扛得住輻射腐蝕,掉在月面砸個坑也不漏。
釷堆在持續發電同時還能幹一些副業,700度的廢熱接根管子,零下180度的月壤凍土直接融成蓋房子的混凝土。電解制氧機插上電,每噸月壤能榨出630公斤氧氣,夠四個人呼吸一年。最絕的是邊發電邊造燃料,月球上釷儲量雖少,但熔鹽堆能把鈾-233的增殖和燃燒同步進行,帶1噸釷上去夠用十年,比運液氫液氧省九成重量。
兄弟們,未來已來,無限能源的時代,在中國手裡,開啟了!
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上載日期:2025.5.6
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