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甘肃荒漠“炖”出核能新篇:钍基熔盐堆突破,中国能源自主迈大步

   时间:2025-10-01 21:08:11 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在甘肃武威的戈壁深处,一座27米高的银灰色建筑静静矗立。从外观上看,它像一座普通的工业厂房,没有浓烟,也不排放废水。但走近后才发现,这里竟藏着一种颠覆传统认知的能源技术——钍基熔盐堆。这座实验堆的核心,是一锅700摄氏度的液态熔盐,其中溶解着曾被视为“废料”的金属钍。

十几年前,钍还是稀土开采中的“累赘”。由于提炼难度大,这种与稀土矿共生的金属常被当作矿渣丢弃,甚至白送都无人问津。但如今,当钍被证明是理想的核燃料后,它的价值陡然攀升,甚至超过了稀土本身。中国拥有全球近四分之三的钍矿储量,约140万吨,其中九成以上是稀土开采的副产品,获取成本极低。按能量计算,1吨钍的发电量相当于350万吨煤,若全部利用,足够14亿人使用2万年。

不过,钍的价值不仅在于储量,更在于其安全性和应用潜力。传统核电站依赖固体铀燃料,需高压环境维持反应,并依赖大量冷却水。一旦冷却系统失效,就可能引发类似福岛的核事故。而钍基熔盐堆的创新之处在于,它将钍溶解在液态熔盐中,在常压下流动反应,无需高压维持,安全性大幅提升。更独特的是,反应堆底部设计了“冷冻塞”装置——若温度异常,塞子会自动熔化,熔盐流入应急罐,反应瞬间终止,无需人工干预。

这种设计被形象地称为“慢炖盅”,与传统核电站的“高压锅”形成鲜明对比。它不仅更安全,还解决了核电选址的难题。传统核电站需靠近水源,而钍基熔盐堆几乎无需用水,可建在沙漠、戈壁等干旱地区。它的运行方式类似“煮火锅”,可随时补充钍燃料,无需停堆更换,效率远超传统技术。今年上半年,武威实验堆成功实现连续稳定运行,标志着中国率先突破了这一技术瓶颈。

这项技术的突破,背后是一段跨越半个世纪的中美“追逐赛”。60年前,美国橡树岭国家实验室曾设计出钍基熔盐堆的蓝图,并建成实验堆。但因钍无法用于制造核武器,美国认为其“无价值”,最终终止了项目。中国则在1971年启动“728工程”,试图复制美国技术,但因关键材料和工艺被封锁,实验堆因熔盐腐蚀问题搁浅。

转机出现在2011年,中国科学院将钍基熔盐堆列为战略性先导专项,集结全国顶尖材料学家攻克“熔盐腐蚀”难题。经过十年努力,新型镍基合金材料问世。这种材料在700摄氏度的熔盐中浸泡五年后,腐蚀量比德国样品减少90%,令国际同行惊叹。如今,中国已构建起从钍矿开采、燃料提纯到废料处理的完整产业链,美国能源部不得不承认,中国在第四代核能竞赛中已占据领先地位。

钍基熔盐堆的价值远不止于发电。它输出的700摄氏度高温热能,可重新定义能源利用方式:用于海水淡化时,一座堆每天可生产20万吨淡水,满足百万人口城市的需求;用于电解水制氢时,效率比传统方法提升40%,成本接近化石能源制氢,未来新能源汽车的“绿氢”可能源自沙漠。它还可制成集装箱大小的微型堆,为电网未覆盖的海岛、边防哨所甚至月球基地供电。尽管建造成本比传统核电站高30%,但燃料费用可节省40%以上,碳排放仅为煤电的1%,这一特性让许多石油国家也为之侧目。

这一突破并非偶然。近年来,中国在清洁能源领域持续发力。2022年,中国申请人提交的国际竞争力清洁能源专利超过5000项,是美国的2倍多;全球65.5%的电池技术高被引论文作者来自中国。从全球首个“无储能”光伏制氢项目,到抗海浪的“南鲲号”发电装置,再到上海的116万千瓦虚拟电厂,中国已构建起新能源的“立体战队”。欧洲专利局首席经济学家曾指出,若剔除中国数据,全球清洁能源创新进度几乎停滞,这一评价凸显了中国在该领域的分量。

如今,武威钍基熔盐堆的控制室内,工程师们紧盯着屏幕上的熔盐流动曲线——它平稳得如同戈壁的地平线。而在太平洋彼岸,美国能源部悄然重启了熔盐堆计划,印度也宣布加速钍反应堆研究。这座藏在沙漠中的银灰色建筑,正安静地“炖”着它的“核能汤”。它不仅熬熟了美国半个世纪前的蓝图,更熬出了中国能源自主的新可能。当人们提起“无限能源”时,它不再是科幻电影中的画面,而是甘肃荒漠中那锅冒着热气的“汤”,是中国给世界的实在答案。

 
 
 
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