Nye, sikre nukleare reaktorer, der kan standse klimaændringerne, men de er bange for at opbygge

I 2018, forskerne rapporteret stærke nyheder: på trods af bekymringer om den globale opvarmning på grund af kul-den er produceret af 38% af verdens elektricitet i 2017 — det er nøjagtig det samme, som når den første alarmerende advarsler om klima for 20 år siden. Værre er, at udledningen af drivhusgasser steg med 2,7% sidste år — den største stigning i syv år. Denne stagnation har ført til, at selv politikere og miljøfolk begyndte at tænke over det faktum, at vi har brug for flere nukleare energi.

Selv forskerne i FN ' s har ikke været begejstret i fortiden, de siger i dag, at enhver plan om at fastholde vækst temperatur på planeten under 1,5 grader vil basere sig på en betydelig hoppe i brugen af atomkraft. Men vi er på vej i den anden retning. Tyskland har planer om at lukke alle de nukleare reaktorer inden år 2022, og Italien stemte for at blokere for alle fremtidige projekter i 2011. Og selv om nuklear energi ville have fundet støtte for offentligheden Generelt (og ikke er sket), at få det dyrt: nogle atomkraftværker i Usa har for nylig lukket, fordi det ikke kunne konkurrere med billige skifergas.

atomreaktorer af en ny type

"Hvis den nuværende situation forbliver den samme, mere atomkraftværker tilbøjelige til at lukke og vil blive erstattet, primært med naturgas, som vil føre til øget udledning", sagde Union of concerned scientists — der har altid været skeptikere på den del af atomkraft i 2018. Ifølge forskere, hvis ikke alle stationer er lukkede, co-emissioner vil stige med 6%.

I øjeblikket spørgsmålet om at bevare det eksisterende system, er ikke det værd, siger Edwin Lyman, fungerende Direktør for den nukleare sikkerhed projektet, UCS. "De mere vigtige spørgsmål er, om det ville være realistisk at implementere nye atomkraftværker i løbet af de næste mange årtier i det nødvendige tempo."

I begyndelsen af 2018 i Nordamerika havde 75 separate projekter af nuklear fission, som har forsøgt at besvare dette spørgsmål. Disse projekter involverer den samme type af reaktion som konventionelle reaktorer, der har været brugt i årtier — fission, eller spaltning af atomer.

En af de førende teknologier er en lille modular reactor (SMR): en mindre udgave af den traditionelle systemer af nuklear fission, som tegner til at blive billigere og sikrere. "NuScale" Magt, der er baseret i Portland, Oregon, er en 60-megawatt-design, der skal implementeres. (De sædvanlige dyre setup kan producere omkring 1.000 MW elektricitet).

"NuScale" er nødt til at indstille 12 små reaktorer, for at opretholde energi krav på 46 lokaliteter i hele det Vestlige Usa, men projektet vil blive gennemført, hvis gruppens medlemmer er enige om at Finansiere op til slutningen af året. Historien viser, at det ikke vil være let. I 2011 Generation mPower, en anden SMR udvikler, fik kontrakten på at bygge op til seks reaktorer som "NuScale". Han blev støttet af virksomhedens ejere af Babcock & Wilcox, verdens største producenter af energi, men kontrakten blev brudt i mindre end tre år, da ingen nye kunder. Ingen kunder, så prisen vil blive reduceret, og derfor kan projektet ikke vil udvikle sig.

Mens "NuScale" tilgang, der bruger traditionelle reaktorer med vand, køling, reducere dem, den såkaldte generation IV system, der anvender alternative kølemidler. Kina er ved at opbygge en stor-skala reaktor med natrium køling i Fujian-provinsen, som vil komme i drift i 2023, og TerraPower of Washington har udviklet et system af natrium-afkølet, der kan køre på brugt brændsel, forarmet uran eller uran ud af jorden. TerraPower, hvor der er investeret, har underskrevet en aftale med Beijing til opførelse af et demonstrationsanlæg station i 2022.

En Anden version af generation IV reaktor med smeltet salt, det er sikrere end tidligere designs, fordi det kan camouflerer, selv hvis systemet mister magt. Canadiske selskab Terrestriske Energi planer om at bygge et kraftværk 190 MW-ordre i Ontario, og de første reaktorer, der vil producere energi frem til 2030 til en pris, der kan være forbundet med naturgas.

En af de reaktorer, der af generation IV kan snart blive taget i brug. De reaktorer, der er helium, kølet, meget høj temperatur, kan arbejde ved temperaturer op til 1000 grader. Det statsejede China national nuclear Corporation har en prototype med en kapacitet på 210 MW i den Østlige provins Shandong det vil være forbundet til nettet i år.

Fusion

Mange, men værner om håbet om fusion. Reaktorer af termonukleare syntese af mimiske af de nukleare proces inde i Solen, kolliderer lettere atomer sammen og omdanne dem til tungere, og frigive enorme mængder af energi undervejs. I Solen, denne proces er drevet af tyngdekraften. På Jorden ingeniører forsøger at genskabe betingelserne for fusion ved brug af ekstremt høje temperaturer — omkring 150 millioner grader — men det er svært at holde plasmaet er nødvendige for syntese af atomer.

En af de løsninger, der præsenteres ITER, der tidligere var kendt som den internationale termonukleare forsøgsreaktor, der bliver bygget i 2010, i Blyant, Frankrig. Hans system af magnetisk indeslutning, der har global support, men omkostningerne steg til $ 22 milliarder på grund af forsinkelser og politiske stridigheder. De første eksperimenter, der oprindeligt var planlagt til 2018, blev udskudt til2025.

Vancouver er Generelt Fusion bruger en kombination af fysisk pres og magnetiske felter til at generere pulser af plasma, der strækker milliontedele af et sekund. Denne tilgang er mindre kompleks end ITER, hvilket gør systemet meget billigere, men der er stadig tekniske problemer, der er forbundet med fremstilling af titanium komponenter, der kan håndtere arbejdsbyrden. Men Generelt Fusion forventer, at reaktorer, der vil blive anvendt i 10-15 år.

Den Californiske selskab TAE Teknologier, i mellemtiden, har brugt 20 år på at udvikle en fusionsreaktor, som omdanner varme energi direkte til elektricitet. Dette selskab, der har modtaget 500 millioner dollars fra investorer i januar, forudser, at der vil blive udgivet på en kommerciel tilbagebetalingstid inden for fem år.

Hvilke af disse teknologier vil lykkes? Advanced nuclear fission reducerer nukleart affald — selv at bruge dem som brændstof og dramatisk reducerer chancen for at en tragedie som i Fukushima eller Tjernobyl. Men sådanne reaktorer er endnu ikke licenseret hvor som helst, bortset fra Kina og Rusland. Mange mennesker simpelthen ikke mener, at virksomheder, når de lover, at en ny teknologi vil være i stand til at undgå at gamle fejl.

Men det er ikke kun i politik: prisen bør også tages i betragtning. Advanced nuclear fission, lover at banke en utrolig dyrt indledende omkostninger af nuklear energi gennem oprettelsen af reaktorer, der vil blive bygget på fabrikken, og ikke efter ordre. Dette skal reducere omkostningerne, som det skete med vind-og solenergi. Men private virksomheder har sjældent været en succes, gennemføre sådanne projekter: de største succeser er opnået gennem en stærkt centraliseret, lykkedes regeringen ordninger, der er lettere at absorbere risici.

Generelt Fusion CEO Chris Maury er enig i, at nuklear fission er konfronteret med et for stort antal af barrierer for succes. Han har erfaring, og han har etableret mPower, en virksomhed producerer små nukleare moduler, som blev lukket i 2014. Syntesen reaktorer vil være mere vanskeligt at bygge, men de er nemmere at tage samfund. Det er, hvor vil starte infusion af kapital — investorer er sikker på, at den ene, der får den syntese til at arbejde først blive fabelagtigt rige.

Men om syntese af mere plads? Hvad er low-level og kortlivede radioaktive affald af tritium, der ikke udgør nogen alvorlig trussel, det er sandt, som at smeltende er umuligt. Men omkostningerne er høje, og tiden er meget fjern — ITER kom ud meget dyrere end oprindeligt planlagt, og vil ikke være klar i yderligere mindst 15 år. I mellemtiden, mange ønsker tæt at ITER, og folk ikke kan se forskellen mellem fission og fusion.

Der er Ingen garantier for, at atomkraft vil være fremtidens energi. Men det ville være meget godt, enig? Eller ikke? Fortælle os .