战争和气候的挑战

英国首相上周表示，他可能会考虑转向核电，以抵消不断上涨的天然气价格，自乌克兰战争爆发以来，欧洲天然气价格已飙升约150%。此次涨价幅度超过一倍。

这也将支持英国温室气体（GHG）净零排放的坚定气候立场——因为核电提供绿色能源。然而，它在其他方面并不那么干净——见下文。

但高能源国家已经从核能转向天然气。 《彭博绿色通讯》称，德国2021年核电发电量较峰值下降60%，英国下降50%，日本下降87%。

随着乌克兰战争的激烈进行，一位观察家表示，如果德国面临天然气短缺，可能会重新开放已被封存的核电站。德国49%的天然气从俄罗斯进口。

核电是否值得重新审视作为天然气能源的替代品以及世界脱碳的一种方式？

欧洲的天然气与核能.

如果俄罗斯关闭通往德国的主管道北溪1号，德国和其他欧洲国家如何更换天然气？新的孪生管道 Nordstream 2 也无济于事，因为它在开始从俄罗斯输送天然气之前就被德国以乌克兰战争为由关闭了。

一种解决方案是主要出口国澳大利亚、卡塔尔和美国增加对欧洲的液化天然气进口。只需要更多的出口码头和更多的专业液化天然气货轮。

核能是替代天然气能源的选择吗？不容易，因为 28 个国家中的 34 个 2020年欧洲消耗的天然气能源比核能还要多。

德国消耗 2.6 艾焦耳 (EJ) 更多的能量 来自天然气而不是来自核能。第二大差异是意大利（2.4 EJ）和英国（2.2 EJ）。

大多数国家对天然气的依赖程度超过对核能的依赖程度。法国是一个很大的例外，因为法国 37% 的电力由核电站提供——消耗的核能远多于天然气（多 1.7 EJ）。

气候观点。

天然气是一种化石燃料，除非它来自废物。许多人认为，天然气将成为向可再生能源过渡的过渡燃料，因为它的燃烧清洁程度是煤炭和石油的两倍。例如，石油巨头英国石油公司 能源展望2020 假设未来的情景是，天然气将成为到 2050 年实现净零排放所需的主要化石燃料，但这只是风能、太阳能和水力发电量的一半。

但加强一些核电厂的建设肯定有助于降低温室气体排放，并减少对天然气和燃煤电厂的依赖。

比尔·盖茨为核能增添了另一个积极因素。在他的书中 如何避免气候灾难盖茨表示，每磅建筑材料，核反应堆提供的能源比传统可再生能源多得多。对于生产相同单位的能源，太阳能、水力和风能系统需要的混凝土和钢材比建造核反应堆多 10-15 倍。他说，这是一件大事，因为当 制造业 这些混凝土和钢材。

怎样才能用核能取代欧洲所有的天然气？ 一项估计 是50-150座新核电站。如果对 34 个国家进行平均，这意味着每个国家必须建造大约 1-4 座核电站。也许到 2050 年这是可行的，但下面讨论的有争议的问题将使这变得非常不可能。

有争议的核问题.

两个大问题是核反应堆需要很长时间才能获得许可、监管和建造，而且价格昂贵且通常超出预算。与此相比，风能、太阳能和电池可再生能源的价格一直在变得越来越便宜。

其次，乏核燃料具有放射性，很难确定地下储存能够长期安全。虽然只是一个 一小部分核废料 寿命长且放射性高（占总量的3%），通常需要通过深层地质储存来分离和隔离数万年。

顺便说一句，美国核废料的储存是一个 引人注目的问题。美国的废弃核燃料存在于 33 个不同州的 75 个地点。垃圾每年增加 2,000 吨，造成的巨额损失接近 30 亿美元。

已经提出了一种临时解决方案，用于在两个站点进行存储：一个位于新墨西哥州，称为 Holtec，另一个位于德克萨斯州，称为 ISP。这两个地区都位于二叠纪盆地，但存在争议，部分原因是越来越多的 地震。美国参议院已提出一项新法案来阻止这种情况的发生。

小型模块化反应堆.

SMR是一种小型模块化反应堆，可以最大限度地减少上述第一个问题——批准、监管和建造核电站需要很长时间。 SMR 通常可产生 300 MW 电力，并且设计为在工厂内建造。这样的反应堆可以为超过 200,000 户家庭供电。 SMR 存在 50 多种不同的设计。

美国能源部已花费 迄今为止，在 SMR 上的投资已超过 1.2 亿美元，现在希望再向 NuScale 等公司提供至少 5.5 亿美元，用于在未来十年内开发和演示 SMR 设计。实际应用可能还需要10-20年的时间。

核聚变还要多久？

1950 世纪 XNUMX 年代照亮太平洋的氢弹就证明了氢聚变会释放大量能量。在一个 欧洲联合企业 英国牛津郡的一个名为 JET 的巨大环形磁铁含有被加热到 100 亿度超高温的等离子体。

该团队最近宣布，他们将产生的聚变能量增加了一倍，这是向前迈出的一大步。氢的聚变持续了大约 5 秒——比之前的测试有了很大的进步。在这 5 秒钟内，环形磁铁内的等离子体模拟了太阳内部的条件。聚变当然是太阳能的来源。

下一步将在法国一个名为 Iter 的更大、更好的实验室进行，预计将于 2035 年启动。其吸引力在于，1 磅聚变燃料产生的能量是 10 磅煤炭、石油或石油的 1 万倍以上。气体。但核聚变的商业应用还需要几十年的时间，因此它并不是 2050 年之前气候变化的解决方案。

前进的道路。

核能是清洁能源，与风电场相比，设施紧凑，但价格较高。在制造用于建造核反应堆的混凝土和钢材等材料时，核能排放的温室气体也少得多。除了1986年的切尔诺贝利事故外，核能也有很好的安全记录。2011年的福岛事故很可怕，但没有人员伤亡。

但上述担忧意味着，如果天然气价格持续飙升，或者与战争有关的制裁或制裁报复导致来自俄罗斯的天然气供应被切断，那么核能就不是替代欧洲天然气的实际解决方案。

核能也不太可能为缓解全球温室气体排放做出巨大贡献，因为它只贡献了 占全球能源消耗的 4.4% 2020 年。新建核电站的许可、法规、建设和费用实在是太多了。对于大多数欧洲国家来说，起跑线还太遥远——英国的核能消耗比例仅为6.7%，德国为4.9%，美国为8.6%——除非封存的核反应堆能够迅速恢复。