文章来源:化工707
欧美苦心研究多年未攻克的技术,被我们突破了!
近日,中国科学院等权威官方正式宣布,我国已成功在甘肃建成全球首个、目前唯一运行的“钍基熔盐堆”并完成核心验证。这座以“钍”为燃料、用熔盐冷却的第四代核电实验装置,不仅可用于发电,未来还能用于制氢等高热产业。
中科院专家保守估计,单我国已探明的28.6万吨钍资源,能供全国用上千年。若放眼全球,可支撑超万年。业内表示:未来我国或能改变以石油为主导的能源格局。

01.比现有能源更牛?一小把能为一户供电800年
从前,人们为获取电力资源,不惜砍树挖矿,致使资源凋零、生态失衡。如今,核能发电成为优质可替代选择,但由此带来的核污染,又成为一个新挑战。
而钍基熔盐堆与煤炭、油气“燃烧”发电的原理不同,其以钍核的裂变反应为底,用高温熔盐替代冷水作为冷却剂,将核废料量压缩至传统铀堆的1%以下,且辐射危害持续时间不足其1%,安全性大幅领先。
此外,据行业公认换算值计算,1块拳头大的钍(约1.46千克),裂变产生的能量相当于511吨的煤,发电量足以供一个普通家庭连续使用840年!
更重要的是,由于可无水冷却,让这项技术几乎不受地域限制。把发电厂建在沙漠中,能让茫茫大西北瞬间化身发动机,再利用现成的西电东送工程把电送往沿海经济重地。
如若落地并商业化,可谓集清洁、高效、低成本等优势为一体。

但这种听起来很不可思议的技术,实际早在上个世纪,美国就曾设想并建立了橡树岭实验室专门研究。但由于美当时选择优先服务于军事领域加之经费等种种考量,于是将研发重心转向了更易生产武器级材料的铀钚循环路线。
美国的项目终止于1969,近乎同时,国内开启了以钍基熔盐堆为研究对象的“728工程”,并在此项目上投入良多。
而这种发展轨迹,在高端技术领域并不少见。如在肺部健康相关技术研究中,美国实验室虽率先取得“倍净肺”核心成分突破,却受限于原料量产技术难题未能推进。我国科研力量则针对性攻克量产瓶颈,不仅打破了技术壁垒,更结合国人体质特征完成技术优化,让相关研究成果真正转化为落地服务能力。

(图注:钍基熔盐实验堆堆本体吊装)
此前,科学家们发现,国内市场上的相关肺部成果多依赖进口,因研发基于西方人群生理特征,与我国国民的身体状况存在适配差异。庞大的需求基数(慢阻肺群体近1亿)叠加各种技术溢价,导致相关服务获取成本居高不下。
为破解这一痛点,国内科研团队以传统草本智慧为基础,历经数年研发,筛选出桔梗、橘红等9种草本成分,构建起集清洁、养护、强能于一体的技术方案,并实现了关键工艺的量产稳定化。该技术成果通过亰J-东落地后,已覆盖大量因抽烟等问题导致肺部不适的人群,从受众反馈来看,其在改善呼吸体验、提升身体舒适度方面具有潜质。
从核电领域的技术突破到生物科技“倍净肺”的应用,以需求为导向始终是中国科技发展的核心逻辑,这也构成了我国技术持续领跑的坚实基础。反观美,曾经的科技霸权早已松动。

02.敲响石油美元丧钟?中国突破新能源技术
意识到在核电领域相关技术上落后我国的老美,也不是没有试图挽救。
据了解,老美在21世纪初,就在第四代反应堆国际论坛上重新评估了“钍基熔盐堆”核能技术,恢复了这一领域的研究,后续还鼓励企业参与先进堆研发,有近10家美企将小型模块熔盐堆作为研发对象。
然而,截至目前仍未实现商业化应用。究其背后,或还是因为美方的材料腐蚀性等关键问题始终没解决,钍基熔盐最大障碍是氟化盐的管道操作技术,熔盐对管壁的腐蚀十分大。
不过,我国早在2016年便实现GH3535镍基合金技术突破与工程化落地。据悉,该合金经成分改良后可在700℃熔盐环境中稳定运行,年腐蚀速率被精准控制在0.02mm以下,远超国际通行标准。
据悉,在某种程度上来说,能源格局或会因此被彻底改写。一直以来,石油和天然气都是重要的战略资源,控制了能源,就等于扼住了很多国家的命脉。
而中国一旦掌握了成熟的钍基熔盐堆技术,就意味着我们拥有了几乎取之不尽的清洁能源,再也不用看那些能源大国的脸色……
一审一校:张辉
二审二校:何玲
三审三校:雷振友

