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IT巨擘盖茨追梦核能

发布时间:2019-10-08 23:11:57 编辑:笔名

刚过完58岁生日的全球首富、IT巨擘比尔·盖茨为自己下了一个大赌注:研发以核废料为原料的新型核反应堆,在削减核扩散风险的基础上,为全美供电800年!和其他投资者“既期待又怕受伤害”的纠结态度相比,盖茨妥帖地给核能产业吃下了一颗定心丸。

“偷师”国家实验室

10月23日,盖茨造访了美国国家级核能研究中心、美能源部直属的爱达荷州国家实验室(IdahoNationalLaboratory),随他一同观摩学习的还有技术新秀TerraPower公司。

TerraPower由盖茨和他的老友、微软前首席技术官纳森·梅尔沃德共同创建和领导,以核能技术研发为核心,同时推进可推广、可持续、低碳和低成本的能源解决方案。

据悉,TerraPower已经和INL签署了正式合作协议,后者将为TerraPower的核能技术研发提供帮助。盖茨表示:“Terrapower有很多合作项目,也有很多合作伙伴,但INL绝对是最难能可贵的一个。”

作为全美最大国家级核能研究机构,INL担负着美国新核能技术战略研究的使命,包括如何延长现有核电站寿命、如何减少核燃料使用并提高循环利用率等。

“真是不虚此行!”盖茨感慨地称,“INL的反应堆燃料分析数据和安全运行模式让我们眼前一亮,我对核能的热情彻底被激发了。”

美媒评论称,盖茨此行存了“私心”,一方面他借机让TerraPower的科研团队近距离和INL科学家交流沟通,为未来合作打基础;另一方面,他更希望可以利用个人魅力“挖角”,将INL科学家拉入自己的阵营。眼下,TerraPower正在积极研发盖茨颇为看好的行波堆(TravelingWaveReactor)技术,急需专业人才。

“INL和TerraPower的合作,从侧面证明了对TerraPower新核能技术研发的认可和支持。”分析师指出。

INL复合材料和燃料部门负责人马克·亨利表示:“和TerraPower的合作是互助互利的,我们利用专业知识和特有的技术设施协助TerraPower技术研发,而后者的项目也是我们获取实践数据的重要来源。”

盖茨的核能梦显然找到了共鸣者,诺贝尔物理奖得主伯顿·理查德认为他的勇气值得鼓励和尝试,“如今的资本家鲜有盖茨这样拥有梦想和魄力的,对于这种高风险、高资金的赌注,恐怕只有政府才有信心接手。”理查德说,“如果盖茨的计划成功,不仅能有源源不断的电力,还能降低我们对核扩散的恐惧。”

核废料的“新出路”

“全球首富”坐镇、行波堆研发亮眼,让TerraPower一经出世就获得了高度关注。早在2010年,盖茨就盯上了这个可以“变废为宝”的新技术,更于2011年亲自来到亚洲找寻行波堆的科研合作伙伴,中国、日本均在其列。

迄今,盖茨已经为行波堆项目砸了数千万美元,而预计建造一个原型行波堆至少要花费50亿美元。消息称,为了加速研发脚步,盖茨更倾向于资金雄厚、能耗巨大的中国。

“我们正在寻找建立行波堆示范项目的最佳地点,可能性最大的就是中国。”盖茨去年时透露。

据了解,行波堆技术可以将贫瘠的核能原料,在反应堆内直接转化为可使用的燃料并充分焚烧利用。作为核反应堆的主要燃料,铀资源中只有约0.7%的同位素能被直接利用,但行波堆可以让30-40%甚至60-70%的同位素物尽其用。

对于如何“变废为宝”,TerraPower的首席执行官约翰·吉尔兰德介绍称,目前的核反应堆使用3%-5%的铀235,这种燃料浓缩过程会产生一种纯的、基本上天然的废料铀238,一些铀238会被转化成钚,作为一种用量较小的辅助燃料来使用,但绝大多数的钚都会剩下来,成为废料。

“与其它反应堆不同,我们的行波堆技术可以将更多的铀238转换成钚,将其作为燃料使用,这种反应堆使用的几乎全是铀238,只需要少量的铀235。”吉尔兰德称,“最有吸引力的优点是可以斩断核扩散的途径,绝大多数核武器是通过钚制造出来的,既然铀238有了更好的去处,没理由产生更多的钚。”

不过,TerraPower仍有技术难题需要攻克,分裂铀资源所产生的中子会发生激烈撞击,可能造成核反应堆金属部件的损坏,目前的反应堆不存在这样的困扰,因为燃料停留在原位不会超过6年,能经受得住中子的轰击,而TerraPower需要让其停留至少30年。

TerraPower的数十名工程师、物理学家和核专家,正在尝试利用不同金属在各种温度下制成反应炉,以维持中子稳定。然而,每每改变金属的厚度和类型,中子流也会改变,加上长期存放可能会致使裂变产物吸收中子而发生其它变化,研发之路异常艰难。

《纽约时报》撰文称,这是一个看不到尽头的研发项目,即使真能设计出这样的核反应堆,最乐观估计也要等到2030年才能问世,能否实现商业化更是无法定论。

盖茨承认存在这样的挑战和风险,但他和TerraPower的科研团队深信,他们追求的不仅仅是能源和防止核扩散,更是对抗气候变化和消除贫困的办法。

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