核能对沙特阿拉伯实现能源来源多元化和应对气候变化的战略至关重要。
嬗变是一种更安全的核能生产方式,得益于粒子物理学的进步;它能降低核废料的毒性、提高安全性并防止核扩散。
沙特阿拉伯具备地缘政治地位、财政资源和战略动力,有望引领全球发展嬗变核能的努力。
随着世界认识到实现能源净零排放以最大限度减少气候变化影响的必要性,王储穆罕默德·本·萨勒曼殿下已承诺,沙特阿拉伯将在2060年前实现温室气体净零排放,这一目标纳入了沙特绿色倡议。
沙特阿拉伯的人均化石燃料消耗量在海湾国家中最低,但仍是德国的两倍,这意味着出口收入面临巨大的财务机会成本。此外,布鲁金斯学会的一份2020年报告指出:“从中期来看,随着全球需求预计从2040年前后(甚至更早)开始下降,石油收入也将随之减少。”
然而,替代能源,尤其是太阳能,无法像化石燃料那样便捷,特别是在提供基荷能源方面。
即使在这个阳光充沛的地区,阿联酋(UAE)的情况也表明了太阳能的一些局限:核能的扩张速度更快,规模也大得多。在这个没有河流的地区,核能是唯一可用的无碳基荷能源,因此是任何净零能源结构中不可或缺的组成部分。

核能在海湾地区的前景
国际能源署2020年的一项研究显示,核能是成本最低的能源。过去几年,美国和欧洲多个核电项目遭遇引人注目的挫折,核能因此受到负面报道。
然而,基于国际数据,该机构在其指出的第九份发电成本研究中称:“因此,到2025年,核能仍将是预期成本最低的可调度低碳技术。”报告指出,唯一成本相当的替代方案是大型水库水电,但这高度依赖各国的天然水资源。报告还称,核电厂比燃煤电厂更经济。

迄今为止,受西方地缘政治关切的影响,尤其是美国和国际原子能机构提出的防止核扩散要求,沙特阿拉伯一直受到阻碍,无法发展本国核能生产。这些限制源于现行铀燃料循环,其废料会产生可用于制造武器的钚。
嬗变能比裂变更安全,也比聚变更实用。它依靠两阶段流程,非常适合利用一直被忽视的常见金属钍作为燃料。
首先,钍吸收中子后转变为铀-233同位素(U-238是在自然界中发现的稳定元素),随后发生裂变并产生能量。相比之下,铀基核能(使用U-235或U-238)主要涉及直接裂变过程,不经过中间的嬗变步骤。
迈向更安全、可持续的核能未来
这一嬗变能流程分为两个步骤,其实现得益于一系列新技术的结合。这些技术源自20世纪90年代在欧洲核子研究中心(CERN)开展的粒子物理实验,由1984年诺贝尔物理学奖得主卡洛·鲁比亚教授领导。
这项技术结合了粒子加速器和液态金属:前者调控核反应,后者冷却核芯。欧洲核子研究中心(CERN)技术转让部门负责人乔瓦尼·阿内利最近表示:“这一概念并不新,但近期的技术进步使其距离实现更近了一步。这将是能源生产领域的一项真正突破。”
这一流程的优势符合实现可持续核能未来的要求:
借助粒子加速器实现次临界状态, 这意味着反应可在两毫秒(千分之二秒)内停止。
最大限度减少长寿命废料,将乏燃料废料的毒性持续时间从30万年缩短至300年。
被动安全:可移除余热,无需用水冷却,并在大气压下运行。
抗核扩散的电精炼技术用于乏燃料回收。
可持续性:大规模增殖铀-233,并将其与钍混合,从而建立成本更低、抗核扩散的燃料循环,且不产生长寿命废料(300年)。
沙特阿拉伯引领发展的机遇
发展以民用为重点的嬗变核能,将为沙特阿拉伯提供一个变革性机遇,使其引领未来能源发展。
其他国家也会加入由沙特阿拉伯主导的行动,共同创造这一新型能源来源,尤其是印度、土耳其、巴西或挪威等拥有大量钍储量的国家,以及许多希望获得无碳核能、同时避免长期废料和核扩散风险的发展中国家。
沙特王国独特的地缘政治地位和雄厚的财政资源,使其能够引领嬗变成为一种全球性的创新清洁能源技术。
通过采用这项新型核技术,沙特阿拉伯不仅能够实现能源结构多元化,还能为核安全和可持续性树立新标准,供其他国家借鉴,并加快能源转型。




