Verden kunne virkelig gå kjernefysisk


NY NUKLEAR: Denne AP-1000 under bygging i Georgia er en av fire nye reaktorer i USA På bare to tiår gikk Sverige fra å brenne olje for å produsere elektrisitet til fisjonering av uran. Og hvis verden som helhet skulle følge det eksempelet, kunne alle fossile brenselfyrte kraftverk erstattes med kjernefysiske anlegg på litt over 30 år. Det e

NY NUKLEAR: Denne AP-1000 under bygging i Georgia er en av fire nye reaktorer i USA

På bare to tiår gikk Sverige fra å brenne olje for å produsere elektrisitet til fisjonering av uran. Og hvis verden som helhet skulle følge det eksempelet, kunne alle fossile brenselfyrte kraftverk erstattes med kjernefysiske anlegg på litt over 30 år. Det er konklusjonen om en ny kjernekraftplan som ble publisert 13. mai i PLoS One . En slik bryter ville drastisk redusere klimagassutslippene, og nesten oppnå mye ballyhooed globale mål for å bekjempe klimaendringer. Selv svulmende elektrisitetskrav, konsentrert i utviklingsland, kunne bli oppfylt. Alt som mangler er rikdom, vilje og hvorvidt å bygge hundrevis av fissionbaserte reaktorer, hovedsakelig på grunn av bekymringer om sikkerhet og kostnad.

"Hvis vi er seriøse om å takle utslipp og klimaendringer, må ingen klimanøytral kilde bli ignorert, " hevder Staffan Qvist, fysiker ved Uppsala universitet, som ledet arbeidet med å utvikle denne nukleare planen. "Mantra-kjernen kan ikke gjøres raskt nok til å takle klimaendringene" er en av de mest gjennomgripende i debatten i dag og for det meste bare tatt som sant, mens dataene viser det motsatte. "

Dataene Qvist og hans medforfatter Barry Brook, en økolog og datamodeller ved University of Tasmania, påberopes kommer fra to land i Europa: Sverige og Frankrike. Svenskene startet forskning for å bygge kjernereaktorer i 1962 i et forsøk på å spenne landet utenfor brennende olje for kraft, samt å beskytte elver fra vannkraftige dammer. I 1972 begynte den første kokende vannreaktoren i Oskarshamn å være vert for fisjon og kaste ut elektrisitet. Kostnaden var omtrent $ 1400 per kilowatt med elektrisk kapasitet (i 2005 dollar), som er billig sammenlignet med $ 7 000 per kilowatt med elektrisk kapasitet på to nye avanserte atomreaktorer som bygges i USA akkurat nå. I 1986, med tilsetning av 11 flere reaktorer, kom halvparten av Sveriges elektrisitet fra atomkraft og utslipp av karbondioksid per svensk hadde gått ned med 75 prosent sammenlignet med toppen i 1970.

Frankrike, en større nasjon, har en lignende nuklear fortelling å fortelle, avvenning seg fra importerte fossile brensel ved å bygge 59 kjernefysiske reaktorer på 1970- og 1980-tallet som produserer omtrent 80 prosent av landets elbehov i dag.

Alt som kreves for Kina, India og USAs verden for å etterligne disse to atompionierne er "politisk vilje, strategisk økonomisk planlegging og offentlig aksept", skriver Qvist og Brook. For eksempel ville nasjoner måtte forplikte seg til et enkelt design for reaktorer, slik som det skjedde i Frankrike og Sverige, samt mandater som krever verktøy for å bygge reaktorene og økonomisk støtte til konstruksjonen fra den nasjonale regjeringen. "Staten reagerte på en krise, på den tiden oljeprisene, og implementerte en plan, som raskt på 15 år hadde løst problemet, " sier Qvist. "Analogier kan trekkes til krisen vi har i dag: klimaendringer."

Basert på tall hentet av forskergruppen fra opplevelsen av Sverige og Frankrike og oppskalert til kloden, kunne et best scenario for konvertering til 100 prosent kjernekraft gjøre det mulig for verden å stoppe å brenne fossilt brensel og starte fisjon av uran for elektrisitet innenfor 34 år. Krav til dette skiftet vil selvsagt omfatte utvidet uranutvinning og -prosessering, en utbygging av elnettet, samt en forpliktelse til å utvikle og bygge hurtigreaktorer-kjerneknologi som opererer med raskere nøytroner og derfor kan håndtere radioaktivt avfall, slik som plutonium, for drivstoff, samt å skape sitt eget fremtidige drivstoff. " Ingen annen karbonnøytral strømkilde har blitt utvidet hvor som helst nær så fort som atomkraft, " sier Qvist.

Det internasjonale atomkraftverket (IAEA) forventer at atomkraft skal utvides over hele verden innen 2030, da flere reaktorer er bygget i Asia og Midtøsten - og bruk av atomkraft kunne vokse så mye som 68 prosent da da alle foreslåtte reaktorer ble bygget. Men kjernefysiske utsikter er ikke like lyse som det kunne være. Verdens største atomflåte - USAs 99 reaktorer - produserer mer enn 60 prosent av landets CO2-lite elektrisitet, selv med den raske veksten av fornybare energikilder. Faktisk er Obama-administrasjonens nye Clean Power Plan avhengig av eksisterende reaktorer for å hjelpe stater med å oppfylle mål for reduksjon av drivhusgasser. Men den amerikanske flåten krymper, ikke vokser, til tross for fire nye reaktorer som for tiden er under bygging, da atomkraft ikke kan konkurrere i noen stater med kostnaden for elektrisitet generert av billig naturgass og billig vindkraft.

Japan fortsetter å kjempe for å slå sine atomreaktorer tilbake i kjølvannet av nedbrytningene på Fukushima. Tyskland beveger seg i motsatt retning av en stor atomkraftplan, og forbereder seg på å fase ut sin flåte. I tillegg har Finland og Frankrike snublet i bud for å fullføre nye, feilsikre kjernereaktorer, prosjekter med byggeplaner og kostnader som har ballong.

I Kina oppdager nasjonen for tiden de mest nye og teknologisk forskjellige atomkraftverkene, den fisjonsbaserte ekspansjonen dwarfed mer enn 10 til en av landets antall kullkraftverk. Og Russland driver verdens eneste operative hurtigreaktorer - BN-600 og BN-800 - men, som General Electric før den, har funnet et begrenset marked for teknologien globalt, delvis på grunn av bekymringer om potensialet for å skape ingrediensene for enda flere atomvåpen.

Selv rollemodell Sverige muller over å trekke seg tilbake sine reaktorer, og har allerede stengt de to på Barseback tidlig. Som et resultat blir ytterligere hundrevis av millioner metriske tonn CO2 dumpet inn i jordens atmosfære, da flere fossile brensler blir brent for å erstatte den tapte atomkraft. Frankrike har også vedtatt lovgivningen for å skifte seg fra sin avhengighet av atomkraft til fordel for fornybare energikilder. Selv IAEA prosjekterer at kjernefysisk tillit vil krympe i Europa samlet over de neste tiårene.

Disse faktorene tyder på at mens en verdensomspennende forsøk på å følge sveriges nukleare eksempel er mulig, er det ikke sannsynlig. "Så lenge folk, nasjoner setter frykt for atomulykker over frykt for klimaendringer, er disse trendene usannsynlig å forandre seg, " tilføyer Brook. Men "ingen fornybar energi teknologi eller energieffektivisering tilnærming har noen gang blitt implementert på en skala eller tempo som kreves."

Når det kommer til fotosyntese, utfører planter kvantumberegningOceanic Dead Zones Fortsett å spreAstronautene tar første biter av salat vokst i rommetSoaring City SlickersVil fornyet interessen for kjernefysisk kraft gjenopplive uranindustrien?Hva er neste for NASAs nye astronautklasse?Gå FjerdeTopp Sci / Tech Gaver 2003