科技巨頭紛紛押注核能,但專家認為時機並未成熟

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科技巨頭開始爭先恐後地為人工智慧的巨大能源需求尋找新的電力來源,核電技術開發相關的初創企業成為了一些公司的新選擇。(首圖來自圖蟲創意)
譯|高旭 原作|Adele Peters <<<<
來源|FAST COMPANYs <<<<
如今,科技巨頭開始爭先恐後地為人工智慧的巨大能源需求尋找新的電力來源,而核電技術開發相關的初創企業成為了一些公司的新選擇。
例如谷歌最近宣佈,計劃在2030年之前開始使用Kairos Power公司的小型模組化反應堆提供的電力。亞馬遜則投資另一家核電初創公司X-Energy。而微軟方面雖然尚未宣佈類似的投資計劃,但該公司已經在去年釋出了一條招聘資訊,工作內容之一就是研究下一代核反應堆的“最佳化整合”。
最新的核技術聲稱比傳統核電站更安全、更可持續。但一些批評者認為,所謂“先進”的核技術並不一定那麼先進,而且也不可能按照大科技公司希望的時間表準備就緒。
非營利組織“憂思科學家聯盟”(Union of Concerned Scientists)核能安全專案主任埃德-萊曼(Ed Lyman)說:“我認為,這些反應堆的效能極有可能達不到其開發商所承諾的水平。”
X-Energy製造的小型反應堆裝滿了燃料“鵝卵石”–每個鵝卵石大約有檯球那麼大,其中包含數千個微小的鈾顆粒,每個顆粒都被碳層包圍。(這種燃料被稱為 TRISO,即 “三結構各向同性”燃料;美國能源部稱其為“地球上最堅固的核燃料”,萊曼認為這種說法“誇大其詞”)。燃料與吸收熱量的氦一起在堆芯中不斷旋轉,熱量將水轉化為蒸汽,從而產生電能。該公司稱其設計可以“防熔燬”,並表示粒子“在所有可預見的條件下都能保持其完整性”。
萊曼曾在2021年撰寫過一份關於下一代核反應堆的詳細報告,並密切關注該行業的發展。他認為,現在給出安全定論還為時過早。他說:“X-Energy的這種燃料型別尚未在任何情況下進行過測試。在愛達荷國家實驗室的反應堆中測試另一種TRISO燃料時,實驗不得不提前停止,因為燃料在特定溫度下會釋放出高濃度的放射性銫。X-Energy稱,其燃料本身非常安全,因此沒有必要建造安全殼;萊曼對此並不認同。反應堆可能會受到空氣或水洩漏的影響,而且燃料必須按照嚴格的規格製造,而這些規格尚未得到證實。他說:“他們的所有安全分析仍然基於樂觀的假設。”
X-Energy稱,反應堆執行效率很高,每塊“鵝卵石”中可用鈾的利用率超過90%。但萊曼說,與傳統核電站相比,它的效率較低,會產生更多的放射性廢料。在反應堆60年的壽命期內,乏燃料將被儲存在現場,但之後必須將其儲存在地質儲存庫中(到目前為止,這些儲存庫還不存在,幾十年來老式核電站產生的核廢料仍在堆積)。
Kairos也使用TRISO燃料,但反應堆型別不同。萊曼認為,這家公司同樣面臨著其他挑戰。比如,該公司使用的冷卻劑具有腐蝕性,要為反應堆找到不會被其損壞的材料可能很困難。對此,該公司表示已經進行了數千小時的測試,在正常執行條件下“幾乎沒有腐蝕”;而萊曼說,現在要知道反應堆的實際表現還為時過早。據悉,Kairos於2024年7月才正式開始在田納西州橡樹嶺開始建造核反應堆。
與現有的核電站相比,全規模反應堆還將釋放出更多的放射性同位素氚。萊曼認為這會對環境造成危害。對此Kairos公司表示,氚的釋放量“不會對公眾健康或環境構成重大風險”,並指出地下水中自然存在一定程度的氚,該公司將“進行定期監測和緩解工作,以限制任何氚的釋放”。
此外,Kairos公司還將面臨採購所需燃料的挑戰。該公司所需要的是一種比目前核電廠使用的鈾更為濃縮的鈾,而當前這種鈾的產量不足。但該公司認為,谷歌等客戶的需求向生產商“發出了有意義的訊號”。
對於科技公司來說,小型模組化反應堆很有吸引力,因為與傳統核電站相比,這種規格的反應堆可以建在更靠近電網的地方。它們的建造速度更快,成本更低。亞馬遜發言人表示:“我們仍然致力於可再生能源,並已連續四年成為這一領域最大的企業採購商。但我們知道,我們還需要其他可靠的無碳能源,以滿足我們業務不斷增長的需求。擴大我們的能源投資戰略,將包括核能在內的其他形式的無碳能源納入其中,是幫助彌補這一差距的最可行選擇。”
谷歌發言人表示,“核能的‘永遠線上’特性非常有價值”,並指出該公司正在繼續部署新的風能、太陽能、地熱能和電池儲能專案。(地熱發電與核能一樣,也能提供資料中心所需的全天候能源,谷歌最近與一家初創公司合作,幫助部署可在更多地點使用的下一代地熱發電廠)。
Kairos Power表示,它有可能很快進入市場。一位發言人說:“傳統的核電開發模式時間長、速度慢、資本密集型。Kairos公司正在透過採用快速迭代的方法來顛覆這種模式,這種方法可以加快創新和最佳化的測試周期”。目前,該公司已經獲得了核管理委員會50多年來頒發的首張非傳統核反應堆建造許可證。該公司的目標是在2027年開始執行該示範反應堆,並在三年後讓谷歌的第一座反應堆投入執行。
萊曼對新工廠能否在本世紀末如期投產持懷疑態度。他說:“科技公司認為自己是有遠見的人。他們不喜歡聽到反對者的意見。他們認為自己是宇宙的主宰。但事實是,核電的重大改進需要大量的開發工作,而且是一項非常緩慢和艱苦的工作。這不是在車庫裡用電路板造東西。這些專案還必須獲得核管理委員會的監管批准。”(其他重啟已關閉的老核電站的嘗試,如微軟重啟三里島反應堆的計劃,也可能面臨障礙)。
科技公司在減排方面有著積極的目標,尋找多種新的解決方案也在情理之中。但考慮到資料中心現在急需更多清潔能源,我們不清楚為什麼他們不採用更多已經存在的、不會產生核廢料的可再生解決方案來填補空白。
萊曼說:“我認為這些時間表都不現實。充其量,他們會得到幾個精品反應堆,而這些反應堆的執行成本將非常昂貴,最終可能會讓他們頭疼不已。”
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