比爾蓋茲投資的「鈉反應爐」是奇蹟還是賭局?真能解決核廢料的千古難題嗎?

比爾蓋茲投資的「鈉反應爐」是奇蹟還是賭局?真能解決核廢料的千古難題嗎?
Photo Credit: Reuters / 達志影像

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在開發「新一代核能」的比爾蓋茲眼裡,風能、太陽能等綠能技術仍然成本高昂,其電力輸出變動性也無法處理,因此要達成淨零排放仍需突破性的關鍵新技術。然而,沒有甚麼比這些論述更過時、背離現實的了。

文:顏東白(挪威科技大學智慧配電網中心計畫博士生)

據聞,比爾蓋茲投資的核能企業TerraPower打算在懷俄明州尋找場地,展開鈉冷式快中子(Sodium-Cooled Fast Reactor)Natrium反應爐的展示計畫。

在過去10年來,比爾蓋茲受訪時不斷表示「我們仍需要一場能源奇蹟(We need an energy miracle)。」這也不是比爾蓋茲近期唯一一起投資在爭議性較高的潛在減碳技術上(最近他投資的一項地球工程專案才剛因為侵害原民權益必須另尋計畫廠址),也不是他近期唯一一起核能投資計畫(兩年前,他的行波反應爐計畫才因為美中貿易戰而無法持續)。

對比爾蓋茲來說,很不幸地,過去這些爭議性高的減碳技術投資都沒有產出具體成果;而現在,Natrium反應爐是比爾蓋茲對於奇蹟技術的執著下,下一場押注在核能的賭局。

筆者判斷,Terrapower在此時選擇Natrium反應爐重振旗鼓的原因,是因為其和之前終止的行波反應爐計畫一樣,皆是使用鈉冷式快中子反應爐的技術,因此前一計畫的研究進度可能可以加速Natrium反應爐的部分設計流程,但這論點尚無直接證據證實。

Natrium反應爐,是解決問題還是製造問題?

TerraPower這次新主打的Natrium反應爐為一鈉冷式快中子反應爐;這種反應爐內的連鎖核反應主要由快中子(fast neutron,相較於傳統輕水式反應爐使用的熱中子thermal neutron)維持,其發電過程使用液態鈉做為熱交換液。展示計畫的反應爐預定額定裝置容量為345MW、搭配熔鹽熱儲能最大電力輸出為500MW,目前預計在七年後完成、預估計畫成本為10億美元。

不過,歐美晚近新核能計劃都有初始預估成本太過樂觀的問題,也有工程不斷延宕的情況,所以這些數字應保守看待。

事實上,鈉冷卻式快中子反應爐自原子時代開始以來,就被核子工程時不斷提出過,也一直有各種設計構想和展示計畫。然而最後,就像其他非輕水式反應爐一樣,它們或因成本高昂、或因有重大安全性疑慮,大多數都只停留在實驗或展示階段,便難以再持續下去。比如與Natrium規模類似的「法國先進鈉冷式反應爐工業展示計畫」ASTRID(Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration),在前年就因為經濟性考量而中止

快中子反應爐和傳統反應爐相比,最大的潛在優勢為其搭配再處理過程(reprocessing)後,有機會大幅減少高階核廢料。然而目前,全世界僅有兩座商轉用鈉冷卻式快中子反應爐(BN-600BN-800)——他們都在俄國、其中僅有BN-800使用再處理過的高階核廢料做發電燃料。

因此,鈉冷卻式快中子反應爐做為高階核廢料處置的解決方案,主要仍存於理論,能否實際做為有效減少高階核廢料的商用解方,實證經驗十分缺乏。畢竟,若欲利用再處理將輻射鈾衍生放射性物質總質量有效降低(所謂「有效」,至少需是一個量級的差異),這些再處理設施和快中子反應爐,需要維持運轉數世紀之久。

而目前Natrium反應爐的設計,發電燃料僅使用一次,不包含再處理過程,因此它除了無法解決既有的核廢處置難題,甚至本身產生的高階核廢料問題可能更嚴重。

根據憂思科學家(Union of concerned scientist)近日的報告《先進並不總是較好》("Advanced isn’t always better"),一次性快中子反應爐的燃料燃燒量(fuel burnup,單位質量核燃料可釋放之熱能)雖然比傳統輕水式反應爐要高,但也會產生更多貧鈾(depleted uranium),因此鈾使用效率反而比傳統反應爐差(同樣裝置容量和容量因數下,一次性鈉冷式快中子反應爐每年的天然鈾需求,大約是傳統輕水式反應爐的2.5倍)、產生的高階核廢料也比傳統反應爐高(同樣裝置容量和容量因數下,一次性鈉冷式快中子反應爐每年產生的輻射鈾衍生放射性物質,為傳統輕水式反應爐的兩倍)。

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Photo Credit: AP / 達志影像

同時,Natrium反應爐繼承了所有快中子反應爐皆須面對的核武擴散問題:其使用的發電燃料為「高含量低濃縮鈾」(high-assay low enriched uranium),鈾濃度比例介於10%到20%,高於傳統輕水式反應爐的鈾濃度(小於5%),雖然尚未達到核武等級(大於20%),但仍可再做提煉,因此快中子反應爐比傳統核電廠有更高的核武擴散(nuclear prolifieration)風險。

如果未來Natrium反應爐導入再處理過程,其造成的核武擴散風險將大增;印度的核武研發,便是透過快中子反應爐燃料提煉出的鈽而能完成的

核能安全方面,使用液態鈉作為冷卻液一直具有危險性,最知名的案例莫過於1995年發生嚴重液態鈉外泄燃燒事件的文殊反應爐。憂思科學家《先進並不總是較好》報告也提到鈉冷式快中子反應爐的其他潛在核安隱憂:商轉規模的鈉冷式快中子反應爐通常具有正空隙係數(void coefficient),如果液態鈉被加熱並開始沸騰,正空隙係數會讓反應爐內的核反應性提高,因而有形成正回饋循環的風險。


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《國際大風吹|行動講堂》Ep2:走進戰火下的創傷現場,救援行動如何重新牽起人際間的珍貴聯繫?

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我們想讓你知道的是

《國際大風吹|行動講堂》Ep2聚焦於戰爭中最大受害者──砲火下流離失所的人民,節目透過影像與聲音,帶領觀眾凝視全球戰爭中流離失所的人們,認識世界展望會長達數十年的難民人道救援經驗。

由李漢威、蔡尚樺聯手主持的直播節目《國際大風吹|行動講堂》第2集已於6月14日首度播出,本次特別邀請華人紀實攝影師張雍、台灣世界展望會會長李紹齡對談,帶領觀眾凝視戰爭中流離失所的人們,聆聽相遇與別離的故事,也讓觀眾認識世界展望會長達數十年的難民人道救援經驗,以及他們對於每場救援行動專業審慎的態度。這些因你我支持而促成的救援行動,都是為了重新牽起人際間被鋼鐵與火藥所摧毀的繫帶,世界展望會的工作人員則背負著託付與使命親臨現場,陪伴人們度過戰火下的煎熬苦難。

「我們不只看到《月球背面的逃難場景》,還聽到月球背面的哭聲,所以世界展望會從來沒有選擇,只有無條件的接納與支持。」

數據解析:你我未曾意識到的「月球背面」

俄烏戰爭打響至今已逾三個多月,因戰事被迫離家的難民人數也急速攀升。根據聯合國難民署統計,截至5月29日已經有超過680萬人自烏克蘭境內出逃至波蘭、匈牙利、羅馬尼亞等鄰近歐洲國家,國際移民組織(IOM)的一項研究也預估有將近800萬人在烏克蘭境內流離失所,總計相當於將近四分之一的烏克蘭國民因為無情戰事淪為難民。

你可能不知道的是,當烏克蘭戰事成為網路熱搜的同時,歐洲大陸遙遠的另一端也存在一群面臨相同困境的人們。根據聯合國難民署的統計數據,截至2020年底全球共有8240萬人被迫流離失所,受俄烏戰爭影響產生的難民僅占全球難民總數的18%。這意味著全球戰火不只存在於烏克蘭與俄羅斯之間,當我們揭開數據,就會發現其中還包括敘利亞內戰、阿富汗戰爭,以及中東或非洲部分地區長久性的區域武裝衝突。而更令人不忍的是,在8240萬流離失所的難民中,兒童人數占比竟高達42%,這些本與戰火紛爭最不相干的族群,卻需要承受這一切悲劇性的後果,甚至改變了他或她的一生。

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Photo Credit:節目來賓張雍提供
隨著天災人禍不斷發生,從數年前的敘利亞、阿富汗,再到近期的烏克蘭,難民遷徙事件的發生愈發頻繁,甚至連進行多年難民紀錄的來賓張雍都想不到,短短十多年內竟會連續看到如此規模的難民潮。

走入真實現場:救援最前線的世界展望會事工

截圖
Photo Credit:TNL Brand Studio
根據世界展望會統計,敘利亞十年來戰爭的影響為例,已有超過6000名孩童喪生於戰火,也導致超過2百多萬名孩童無法上學或生活發生問題。

「在普遍國際的人道救援中,有一種描述是『戰爭已經逐漸敘利亞化』。」國際戰火衝突的時間拉長,不只剝奪以千萬計的孩子們在正常生活環境下溫飽、健康成長的權利,複雜的環境更讓兒童拐騙及販賣、女性保護問題隨之而來。

這些數字不只意味者數百萬家庭的不幸遭遇,更是戰爭對社會關係的撕裂創口;只有當我們直視數字時才會猛然驚覺,原來世界比想像的更加不平靜。特別來賓張雍也感慨道,這些數字正是驅使他走入現場的動機之一,他想要與人們面對面的互動,相處、攀談、接觸……藉此豐滿個體生命的輪廓,讓人真正為人,不再只是數據中的千百萬分之一。而就在奔走無數逃難前線,體會萬千生離死別後的某天清晨,他一如往常地在路上慢跑,突然瞥見有隻毛毛蟲正緩慢地在路上爬行,於是他停下來,小心翼翼地將其安置路旁,又跑了幾步以後,他猛然發現道路上竟然還有好幾十隻毛毛蟲。但因為能力實在有限,無法將所有毛毛蟲一一安置,最終,他只好繞道而行。

當這猶如寓言故事般的親身經歷與冰冷的統計數字相互對比,它給了我們更為震撼的啟示──除了網路媒體讓我們看到的景象外,還有更多我們看不見的地方,甚至是連攝影記者都難以進入的角落,裡頭還有更多的生命也如同烏克蘭的難民一樣急需救援,而僅靠我們一己之力能做的卻非常有限。面對遙遠且數量龐大的求助者,事實上是需要如同世界展望會這般更大、更有組織的團體,才能凝聚足夠的力量,給予急需救援的人們實質幫助。

例如今年的烏克蘭難民救援行動,除了協助安置順利出逃、在歐洲國家顛沛流離的難民以外,第一時間世界展望會也進入烏克蘭,給予前線無法逃出的人們最緊急的「物資救援」,包含水、糧食、燃料等;幾經輾轉後,部分烏克蘭人也在三月陸續回到故土,此時首當其衝的就是飲用水的處置,接著便是家園重建的漫漫長路。於是世界展望會也於同一時間向當地註冊進駐、開展地方資源網絡,協助難民重建家園,從最基礎的庇護所開始向外擴充,包括生活生計、孩童教育、婦女保護、家庭與心理治療等。

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Photo Credit:TNL Brand Studio
難民遷徙的過程中,需要面對茫然未來的巨大壓力,造成心理甚至生理上的問題,因此世界展望會於烏克蘭救援過程成立兒童關懷中心,從遊戲中抒發內心擔憂。
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救援施行:世界展望會人道救援的執行策略

人道救援行動涵蓋甚廣,下至民生物資援助、上至個體關懷照護及社會系統建置,面對如此緊急又錯綜複雜的需求,世界展望會也嚴肅謹慎的對待,從前期評估到後期規劃都有完備的流程,系統性的把關所有環節,並於地方上累積更豐沛的區域網絡及行動量能,張開更多防護網,最後運用專業落實每份跨海祝福,建立關懷世界與孩子的正向循環。

一、漸進式評估與規劃
  首先審視對象於生理、安全、社會等各方面需求的急迫性,擬定不同階段的救援行動。優先項目為「挽救生命」,例如供給糧食飲水補給、遞送生活物資等,滿足難民生理上的基礎需求;接下來則以「陪伴、關懷」為進階項目,例如提供基礎的庇護所收容,或是成立婦女兒童專責關懷中心、教育機構,旨在建置完整的安全及社會生態,給予難民最大的協助。

二、服務團隊在地化
  世界展望會在工作執行時,總是會盡量組織在地的團隊,或與當地且具信譽的非政府組織共同完成,避免因各地不同的語言、文化、風俗民情而產生隔閡,也讓地方上資源及訊息網絡,能以最有效率的方式展開,如此一來才能使資源被誠信且有效的利用。

三、專業規劃與救援
  世界展望會於任何行動前,都會制定明確清楚的工作方向,包含救援目標、執行策略、救援對象數量規模、工作細目等,且前往前線的事工們都必須經過特殊的訓練,學習判別危險及緊急因應措施,如此一來提供當地適切妥當的協助。

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Photo Credit:TNL Brand Studio

重新牽起聯繫:Kindness is a universal language.

除了世界展望會,世上仍有許多人以自身力量,志願投入人道救援的服務。就像來賓張雍在羅馬尼亞邊境認識的當地志工,他們在邊境發放三明治、飲水等物資給滿載烏克蘭難民的遊覽車,但因為羅馬尼亞與烏克蘭的語言並不相通,這讓張雍感到十分好奇:「在援助的過程中不會碰上溝通障礙嗎?」男子搖了搖頭,笑著回答道:「Kindness is a universal language.」。

雖然剛開始並不完全瞭解這句話背後的意義,但經過接著的幾次物資發放,張雍目睹了好幾次相同的畫面──當志工將三明治交到人們手上時,人們的淚水就從眼眶裡泛出。於是我們都懂了,那是某種難以言說的、人與人之間珍貴而無可取代的聯繫。

一起幫助孩子結束旅程,重返家園!飢餓三十救援專線:(02)8195-3005 即刻救援動起來



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關於《國際大風吹|行動講堂》

由《國際大風吹》李漢威、金鐘主持人蔡尚樺聯手主持,每集《國際大風吹|行動講堂》直播節目將邀請重磅來賓,帶大家深入淺出、探討急需人們重視的國際議題,並呼籲各界付出實際行動,向需要幫助的人伸出援手,展開即刻救援。


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