2011 年 3 月在日本發生的福島核電站事件導致許多觀察家質疑使用鈾作爲核能來源,並可能對整體清潔能源產生懷疑。然而,這可能是一個爲時過早的結論,因爲在覈循環中還有其他元素可以用來發電。此外,還有更安全、更好的核電替代品,對環境的危害要小得多。那麼我們用什麼來代替由鈾驅動的核能呢?
一些替代能源已經存在了幾代人。它們包括釷、太陽能、天然氣和氫氣。在現代,越來越多的政府和科學家可能會在建立可持續能源供應方面尋求這些替代方案。 2019 年 3 月,根據《核能領導法》重新引入了兩黨立法,以“促進核能創新並確保先進反應堆能夠提供清潔、安全、負擔得起和可靠的電力,以滿足國家和全球的能源需求。”
2020 年 7 月,《核能領導法》被納入 2021 財年的《國防授權法》(NDAA) ,美國參議院通過了《國防授權法》(NELA 被修訂)。 (它於 2021 年 1 月 1 日成爲法律)。
重點
- 存在許多可替代鈾的清潔替代燃料和動力來源——其中一些已經存在了幾代人。
- 通過太陽能電池板利用來自太陽的能量是豐富的、取之不盡的,並且可以說是最有名的替代能源。
- 釷是鈾的豐富替代品,使用它的技術自 1960 年代就已經存在。
- 天然氣是另一種很好的替代品,不僅可以替代鈾,還可以替代石油。
- 氫氣可以與燃料電池一起使用,以提供運輸和動力來源。
釷
釷 是一個元素 可用作核循環的燃料。它是鈾的替代品,促進使用釷的技術自 1960 年代就已經存在。許多科學家和其他人正在提倡使用這種元素,因爲它與目前世界上大多數工廠的鈾燃料循環相比具有許多優勢。
首先,釷是比鈾更豐富的元素。印度、巴西、澳大利亞和美國擁有世界上 640 萬噸的大部分儲量。此外,開採的所有釷都可以用作燃料,而開採的鈾不到 1%。研究過釷燃料循環的科學家們堅持認爲,與目前核設施中使用的鈾燃料循環相比,該過程產生的廢物更少,而且更安全。
一些國家率先推廣使用釷生產能源。中國正在開發以釷爲燃料的熔鹽核反應堆。 2011 年,當該國首次表示有興趣時,新聞報道援引中國科學院的話說,該技術對環境安全、成本效益高、政治上可取。
印度還在 1960 年代後期通過的核電計劃第三階段將釷確定爲一種能源。印度正在研究一種先進的重水反應堆設計來實施這項技術。
美國是幾代前開發這項技術的領導者之一,並且是最早擁有小型釷反應堆運行的國家之一。然而,這些都已關閉,而且由於美國缺乏統一的能源政策,目前沒有考慮釷反應堆。最近,2020 年民主黨總統候選人安德魯·楊公開支持釷反應堆。
太陽能
太陽能資源豐富,取之不盡,用之不竭,可以說是最廣爲人知的替代能源。利用這種能源的最常見方法是使用太陽能電池板將陽光轉化爲電能,然後再分配給最終用戶。
太陽能的另一個潛在用途是製造用於汽車和卡車的運輸燃料。 Sundrop Fuels 使用一種稱爲太陽能氣化的技術,該技術涉及應用集中的太陽能將生物質加熱到大約 2,370 華氏度的溫度。該過程產生由一氧化碳和氫氣組成的氣體,可進一步加工成可用的汽油或柴油燃料。
天然氣
天然氣也可以用作許多更好的核電替代品之一。此外,與石油相比,它有幾個優點,石油是目前被提煉成汽油的典型化石燃料。天然氣燃燒時向空氣中排放的碳和其他有害污染物較少,並且隨着該行業完善了釋放鎖定在頁岩中的大量天然氣的技術,美國的供應量迅速增加。
用作運輸燃料的天然氣可以是壓縮天然氣 (CNG) 或液化天然氣 (LNG)。根據能源部 2021 年 7 月的分析,它也比汽油便宜,按能源等效計算,CNG 的平均售價比汽油低 87 美分,比柴油便宜 75 美分。
氫
另一種替代燃料來源是氫,它可以與燃料電池結合使用以提供運輸。氫氣燃燒乾淨,可以在國內生產,效率是典型汽油發動機的三倍。
氫氣可以通過許多不同的過程產生,包括化石燃料、生物質或電解水。爲了從氫氣作爲燃料來源中獲得最大收益,最好的方法是使用可再生能源來生產氫氣。
綜述
有許多更清潔、更好的核能或燃料替代品可以代替鈾。其中一些已經存在了幾十年,是經過驗證的技術,對環境的危害要小得多。儘管日本發生了悲慘事故,但必須繼續追求這些替代能源,如釷、太陽能、天然氣和氫氣。