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經過日本這次事故,我們還能說核能是安全的嗎?台灣的未來能源要走向何方?

鄭國威 Portnoy_96
・2011/03/16 ・350字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 484 ・五年級
相關標籤: 能源動力 (24)

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這個問題,我並沒有答案,但我想提出兩個觀點:

1. 就比較死亡人數來說,火力發電造成的空氣汙染、開礦、砍樹、移山倒海等等,對環境以及人類造成的危害更大,因此直接間接死亡的人數更多,只怕無法以百萬計,核能真的有比較不安全嗎?如果要以安全為判準,是否我們更該停止落後的火力發電?甚而將火力發電的能源份額全面轉換成核能?

2. 如果要投資在新未來能源,核能(更進步的版本,例如第四代核能發電,甚至核融合)是否更有潛力一舉解決能源問題呢?雖然其他的再生能源(太陽能、風力、潮汐能、地熱)等等都持續進步中,但我們有條件等嗎?

以上兩個問題拋磚引玉,就教各位。歡迎在底下留言,提供連結,或是將您的意見寄到pansci.tw@gmail.com,我們會整理後刊登。

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鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 718 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
155 篇文章 ・ 268 位粉絲
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《能源大探索》李高佛與他的核子海軍
時報出版_96
・2014/11/07 ・2308字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 542 ・八年級

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二次大戰後,李高佛雖然招惹很多人的厭惡,卻在最後一刻,列入派往田納西州橡樹嶺秘密原子能研究城市的海軍軍官名單中。他們的任務是學習核能的秘密,了解核能用在和平的發電用途中,可能扮演什麼角色。

李高佛很快就看出核子海軍的戰略潛力,此後一直致力推動海軍核子化。他特別了解核子潛艇的航程和戰力,遠超過二次大戰期間的柴油潛艇。核能可以為困擾傳統潛艇的一個棘手問題,提供絕佳的解決之道,這個問題就是傳統電池受到限制,潛水艇在水下高速巡航的時間因此受到限制的問題。相形之下,一般認為,核子潛艇應該可以在水下全速巡航很多小時、很多天,甚至很多個月。

李高佛負起雙重任務,負責海軍和新設原子能委員會的核子動力計畫。這種兼職協助他克服艱巨的工程和官僚阻力,造出核子潛艇。據說他會寫信給自己,然後回信,確保海軍和原子能委員會的流程立刻可以結束。一九四九年,蘇聯進行第一次原子彈試爆,使美國的這個計畫迫切性更為增加。

製造原子彈是一回事,利用和控制核分裂連鎖反應發電,是大不相同的另一回事。包括科技、工程和知識在內,有太多的東西,必須從頭開始發明和發展。選擇壓水式輕水反應爐作為動力系統,是李高佛所做的決定。他也為「核能工業或除了他所主管機關以外的政府部門,制定了前所未聞的工程與技術紀律。」為了達成目標,李高佛培養了一批技術高超、訓練優異的核子海軍軍官,還不斷的督促他們根據最高標準行動。如果這樣表示他要擔任監工和監察官,他的確是身兼這兩種身分。即使是小小的疏忽,或稍微背離李高佛非常高的標準,都可能表示這樣的軍官會遭到「去核化」,意思是趕出核子海軍部隊。

李高佛甄選核子海軍成員時,為了讓來口試的人意外和考驗他們,會讓他們坐在兩隻前腿削短的椅子上,同時讓他們坐在陽光可以透過特別調整的活動百葉窗、直接照射接受口試人員眼睛的位置上。他解釋說,這樣「會在他們從椅子上往下滑的時候保持頭腦清醒。」

有一次,有一位年輕的潛艇軍官申請加入核子海軍,他驕傲的告訴李高佛,說他在海軍官校八百二十位同學的畢業班中,成績排名第五十九。李高佛尖銳的問他,是否盡了最大的力量。這位名叫詹姆斯.卡特的軍官嚇了一跳,猶豫片刻後,承認自己沒有盡到最大的力量。

「為什麼沒有?」李高佛問。

這個問題—為什麼沒有盡力?—幾十年後,變成卡特競選總統時競選自傳的書名。

李高佛孜孜不倦的製造核子潛艇、破除官僚阻力之際,讓很多上司十分惱火,以至於兩次錯過升為海軍上將的機會,要等到國會插手干預,才終於升為海軍上將。

李高佛的做法成果優異,核子潛艇科技的發展、工程和建造,全都在創紀錄的時間內完成。

美國的第一艘核子潛艇鸚鵡螺號從一九五四年起開始服役。整個任務在七年內完成,而不是像別人所預測的二十五年。一九五八年,鸚鵡螺號在北極和極地冰帽下,潛航二千二百多公里,完成轟動一時、極為艱巨、又的確令人難以置信的任務,潛航期間,除了短暫困在龐大冰帽和淺海海底之間外,中途毫無停留。鸚鵡螺號返航後,艇長受邀到白宮,參加歡迎儀式,為製造鸚鵡螺號負最後責任的李高佛因為討人厭,遭到刻意排除,沒有參加典禮。

鸚鵡螺號艇長在另一次儀式中,送給李高佛一塊小心保存在潛艇冰箱裡的北極寒冰,李高佛終於露出下屬難得一見的笑容。到一九八六年李高佛終於退伍時,四○%的美國主要作戰艦艇都是核子動力艦艇。

鸚鵡螺號是核能第一次運用在船舶動力上的例子。然而,一九五四年夏天,蘇聯廣播電台宣布「蘇聯科學」的另一個「第一」:世界第一個民用反應爐在莫斯科南方的科學城歐布寧斯克啟用,蘇聯新聞機構塔斯通訊社宣布,蘇聯「在原子能的發展上已經躍進,超越英美。」

但是歐布寧斯克反應爐很小,只能對當地集體農場、工廠和幾千位居民供電。這種反應爐也是蘇聯壓力管式石墨慢化沸水式反應爐,不幸的是,幾十年後,這種反應爐會變得聲名狼藉。

便宜到無法計算電費

鸚鵡螺號服役前,美國已經開始發展民用核能反應爐,民用反應爐的發展也由李高佛牢牢控制,是以海軍的設計為基礎,設計中具有潛水艇用反應爐的不少特性,但其中增加了中間的步驟。航空母艦用反應爐開始發展後,艾森豪政府認定這個計畫費用太高,斷定獲得核能的最快方法,是消除航空母艦核動力計畫中明顯的海軍特色,變成民用反應爐的基礎。

各界對原子能委員會宣布民用核能計畫的反應很熱烈,《時代雜誌》稱之為原子時代的「新階段」;《紐約時報》更進一步,宣布原子能電力時代已經來臨。這時各界表現出一片樂觀氣氛,原子能委員會主委路易斯.史特勞斯一九五四年的話更是如此,他所說核電在十五年內,送出的電會「便宜到無法計算電費」的說法,變成了著名的預言。

美國的第一座核能電廠建在賓州裝運港,從一九五七年開始發電,只比鸚鵡螺號服役晚三年。英國凱德府核能電廠較早完工,一九五六年由英國女王主持落成啟用典禮,是世界第一座商用核電廠。但是凱德府核能電廠規模相當小,所用的設計現在已經過時。

相形之下,裝運港核電廠是「世界第一座規模完整的原子能發電廠」,設計和建造正是由李高佛負責,隨後的二十五年裡,他也負責這座電廠的營運監督。這座反應爐雖然是從航空母艦用反應爐的設計升級,但是為了發電,卻經過重新思考和重新設計,功能遠超過表定設計,營運期間幾乎沒有出過差錯,這點要歸功於李高佛一絲不苟的堅定信念和他召集的團隊。

商用核能發電真正的轉捩點在一九六三年出現,當時紐澤西州一家電力公司訂購一座商用核電廠,準備蓋在蠔溪,這座反應爐也是以李高佛監督、發展出來的設計為基礎。

摘自 《能源大探索》,時報出版

時報出版_96
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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

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中國在全球淨煤成果上取得領先
SciDev
・2012/04/30 ・807字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 600 ・九年級

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中國「綠色煤電」煤氣化廠將落腳天津。(圖片來源:Sarmu@Flickr,根據創用CC-By 2.0條款使用)

據《自然》(Nature)的一項報導指出,在天津的「綠色煤電」煤氣化廠(GreenGen coal gasification plant)的啟動之後,中國已經越來越接近捕捉和封存其碳排放的目標了。

碳捕捉和封存在 2008 年的 G8 峰會上受到各國領導人的重視,他們呼籲在 2010 年前發展 20 個大型碳捕捉技術示範專案。但除了澳大利亞、歐洲和美國的幾項計畫,大多數的計畫都被推遲或取消了。

因此,儘管國有企業華能集團的綠色煤電計畫,比原本推遲了一年,其取得的進展仍意味著,中國開發煤炭資源而不釋放二氧化碳的努力走在全球尖端。

這個 15 億美元專案的第一階段,是建立一個 250 百萬瓦的發電廠,它將煤轉換成一氧化碳和氫氣的混合物來生產電力。從這樣的電廠所排出廢氣中分離二氧化碳,要比傳統電廠更容易一些。該電廠將於今年第一季開始運轉。

計畫第二期工程的工作也已經展開,而這將涉及用氫發之小規模實驗性工廠的發展。計畫在 2020 年前完成的第三期工程,將會是一個充分進行碳捕獲和封存的 400 百萬瓦電廠。

「『綠色煤電』代表了一種高度的技術複雜性,以及中國對於乾淨能源技術的真實承諾,」位於美國加州、Lawrence Livermore 國家實驗室的碳管理專案負責人 Julio Friedmann 告訴《自然》期刊。

「毫無疑問,中國取得了非凡的成就。」

其他國家,如英國,正在嘗試重新激發其對於碳捕捉和封存的興趣。然而,一位美國麻省理工學院的碳封存專家 Howard Herzog 表示,缺乏穩定的碳政策來獎勵這類計畫,令轉向盈利變得困難。

「問題是,世界是否有一個 CCS(carbon capture and storage,碳捕獲和封存)的市場。如果沒有,為什麼要發展這種技術?」Howard Herzog 表示。

前往刊登於《自然》期刊的原文

本文原發表於 SciDev [2012-04-18]

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