Ang konstruksiyon ng isang bagong reactor sa Olkiluoto Nuclear Power Plant sa Eurajoki, Finland, ay siyam na taon sa likod ng iskedyul at higit sa $ US5 bilyon sa paglipas ng badyet. Photo courtesy of Teollisuuden Voima Oy

Nuclear power ay patay. Mabuhay ang nuclear power. Nuclear kapangyarihan ay ang tanging paraan pasulong. Nuclear power ay isang pampalito. Nuclear kapangyarihan ay masyadong mapanganib. Nuclear kapangyarihan ay ang pinakaligtas na pinagmulan ng kapangyarihan sa paligid. Nuclear ay wala. Nuclear ay ang lahat.

Ito ngayon ay karaniwang sumang-ayon na ang mundo ay dapat mabilis na mabawasan ang emissions carbon upang labanan off ang mapanganib na klima, ngunit ang "paano" ng proseso na nananatiling up ng debate. At sa loob ng debate na, wala tila upang makabuo ng tulad starkly paghadlang viewpoints ng nuclear energy. Ang ilang mga eksperto at mga tagapagtaguyod magtaltalan na carbon-free nuclear power ay kumakatawan sa tanging tunay na pag-asa ng pagpapanatiling temperatura ng planeta sa check. Sinasabi naman ng iba na nuclear ay mapanganib, hindi kinakailangan at malayo masyadong mahal upang gumawa ng isang kuping.

Ang parehong mga pangunahing data set - nuclear halaman na kasalukuyang nasa pag-iral, ang mga under construction, ang katayuan ng mga bagong teknolohiya, ang kasaysayan ng mga gastos at pagkaantala, at ng ilang mga kapansin-pansin na mga aksidente - gumagawa ng mga lubos na nagkakasalungatan opinyon at paghuhula. Nuclear kapangyarihan ay isang Rorschach test: Ang makikita mo kung ano ang nais mong makita - isang kulay-rosas nuclear hinaharap o isang lumang-mundo dinosauro sa isang mabagal na kamatayan spiral - na sumasalamin sa iyong sariling mga tanawin sa enerhiya kasalukuyan at hinaharap. Sa lahat ng posibilidad, walang sinuman ay napatunayan tama o mali para sa mga dekada.

Ngayon at Bukas

Nuklear ang kapangyarihan ngayon sa paligid 10 porsiyento ng kabuuang henerasyon ng koryente sa buong mundo. Ito ay nag-iiba nang masakit ayon sa bansa - sa US ang rate ay tungkol sa 20 porsyento, sa Russia at Germany ito ay isang bit mas mababa kaysa sa na, habang ang ilang mga iba pang mga European bansa makakuha 40 50 at porsiyento mula sa nuclear reactors. France ay mahaba ang naging daan proportionally, sa higit sa 75 porsiyento (ito ay ang pangalawang pinaka-total reactors, sa likod ng US). China, bagaman pagbuo mabilis, Drew mas mababa sa 3 porsiyento ng kanyang kapangyarihan mula sa nuclear sa 2014.

May mga 442 reactor na kasalukuyang nasa operasyon sa buong mundo, at sinabi ng International Atomic Energy Agency na ang 66 ay kasalukuyang nasa ilalim ng konstruksiyon. Dalawampu't-apat na ng mga ito ay sa Tsina; walang iba pang bansa ang kasalukuyang bumubuo ng higit sa walong.

Iyan ang nuclear landscape ngayon. Ang tanong ay, kung paano ito ay palitan sa mga darating na taon? At pare-pareho mahalaga, kung paano dapat nagbabago ito? Ang mga sagot sa pareho ng mga ito ay nakasalalay sa iyong hinihiling.

Ang International Energy Agency World Enerhiya Outlook 2014, na kinabibilangan ng isang malapit na pagsusuri ng kapangyarihan ng nukleyar, proyekto ng isang 60 porsyento tumalon sa global install kapasidad sa pamamagitan 2040, na may halos kalahati ng na paglago nagmumula sa China.

"Sa tingin ko kami ay tiyak na kailangan ito sa labanan laban sa klima baguhin. Ito ay malawak na kinikilala, "sabi ni Jacopo Buongiorno, Isang propesor ng nuclear agham at engineering sa Massachusetts Institute of Technology. "Dahil ngayon diyan ay tulad ng isang napakalaki aalala tungkol sa klima baguhin, ito ay tulad ng isang tide na lifts ang lahat ng mga bangka. Anumang bagay na ay perceived bilang malinis ay pagpunta up. Sa tingin ko ito ay ganap na kinakailangan. "

Ang uri ng pagkuha sa nukleyar na ito ay hindi mahirap hanapin, ngunit hindi ito ang isa: "Sa palagay ko ang lakas ng nukleyar ay hindi kinakailangang sangkap," sabi ng MV Ramana, isang iskolar sa pananaliksik sa Princeton's Nuclear Futures Lab. "Ang kapangyarihan ng nuclear bilang isang bahagi ng pagbuo ng koryente ay malamang na mabawasan ang hinaharap. Kung itinatago namin iyan bilang isang paraan ng pagbawas ng paglabas, hindi kami magiging matagumpay sa pagtugon sa alinman sa mga ambisyosong layunin ng klima na itinakda "sa kamakailang Paris agreement, Kung saan 195 bansa sumang-ayon upang mabawasan ang emissions nang masakit.

Sa run-up sa kasunduan na iyon, isang grupo ng mga kilalang nuclear proponents - siyentipikong klima na si James Hansen, Ken Caldeira ng Stanford at iba pa - wrote sa Tagapag-alaga na "nuclear ay gawin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mundo nawawala mahalaga target klima o pagkamit ng mga ito."

Natugunan ito ng partikular na masasamang paghamak mula sa Naomi Oreskes, Harvard science historian at co-author ng Merchants ng Pag-aalinlangan, na sumulat ng tugon sa Tagapag-alaga branding ito "isang bagong, kakaiba anyo ng pagtanggi."

Ang puso ng ni Hansen at Oreskes 'hindi pagkakasundo tungkol sa mga pangangailangan para sa nuclear at ang mga teknikal pagiging posible ng scaling up renewables: Sigurado iba pang mga pinagkukunan ng enerhiya sapat upang mawalay sa amin mula sa Fossil fuels? O kaya ay ang maaasahang, malakihan (isang solong bagong reactor ay maaaring maabot 1,600 megawatts kapasidad, tatlong beses ang laki ng pinakamalaking solar halaman sa mundo) baseload kapangyarihan na nuclear ay nagbibigay ng isang kinakailangang sangkap ng ang mga mababang-carbon hinaharap?

Ang anti-nuclear side ng argument ay nakatutok sa ilang mga pag-aaral na may larawan ng isang renewables-lamang na paraan upang ang layunin, na maaaring mas mura at libre ng mga panganib na kaugnay sa nuclear. Mark Jacobson, Direktor ng Atmosphere / Energy Program sa Stanford University, ay nai-publish state-tiyak na mga plano na nagpapakita kung paano 100-porsiyento renewables pagtagos ay maaaring matamo. Ang National Renewable Energy Laboratory, bahagi ng US Department of Energy, ay naglathala ng "Renewable Elektrisidad Futures Study"Sa 2012 at ipinaliwanag ang isang malinaw na daan patungo sa 80 porsiyento ng pagtagos sa US Ang iba ay nagpakita ng katulad na mga ruta.

Pagdating sa anumang mapagkukunan ng enerhiya, nagkakahalaga ito na nakaupo sa ugat ng talakayan. Nuclear proponents magtaltalan na may mga hadlang sa pagkakaroon ng isang grid ganap tumakbo sa renewables. Buongiorno, halimbawa, sabi ni na ang intermittency ng solar at hangin ay maaaring realistically lamang na naka-address sa pamamagitan ng pagdaragdag ng malaking halaga ng koryente imbakan (sa anyo ng malalaking mga baterya o iba pang mga mas bagong tech tulad ng compressed air) sa grid, at na magbabago ang patuloy na "renewable prices ay plummeting" na salaysay.

"Kapag marinig ko ang mga tao sabihin 'Oh, ang mga gastos ay darating down,' ang mga gastos para sa henerasyon maaaring bumaba, ngunit kung ang pagpipilit ng kapasidad na iyon ay pipilitin akong magkaroon ng pag-iimbak ng enerhiya, kailangan mong idagdag ang mga gastos na iyon, "sabi niya. Isipin ito tulad ng pagbili ng kotse: Okay ang tunog ng baseline, ngunit lahat ng mga pagpipilian at add-on na makakakuha sa iyo. Sinabi ni Buongiorno na inaasahan niya na ang mga gastos sa pagbuo ng nukleyar ay bumaba, at na kapag ang mga gastos sa pag-iimbak para sa mga nababagong bagay ay nakalagay sa, nuklear - kasama ang maaasahan, 24/7 na output - ay nagsisimulang magmukhang mas kaakit-akit bilang isang kahalili.

Bilyun-bilyon at Bilyun-bilyon

Pagdating sa anumang mapagkukunan ng enerhiya, nagkakahalaga ito na nakaupo sa ugat ng talakayan. Ang pagdaragdag ng higit pang mga nuclear sa grid ay maaaring mabawasan ang ilan sa mga pasanin sa renewables at imbakan, ngunit ang ekonomiya ng nuclear mismo ay maaaring patunayan ang isang hindi malulutas roadblock.

Sa pangkalahatan, ang mas maraming karanasan na naipon sa isang ibinigay na teknolohiya, mas mababa ang mga gastos upang bumuo. Ito ay kapansin-pansing may larawan sa bumabagsak na mga gastos ng hangin at solar power. Ang Nuclear, gayunpaman ay sumiklab ang takbo, sa halip ay nagpapakita ng isang uri ng "negatibong pag-aaral curve"Paglipas ng panahon.

Ayon sa Union of Concerned Scientists, ang aktwal na gastos ng 75 ng unang nuclear reactor na binuo sa US ay tumakbo sa unang mga pagtatantya sa pamamagitan ng higit sa 200 porsiyento. Higit pang mga kamakailan, ang mga gastos ay nagpatuloy sa balon. Muli ayon sa UCS, ang Ang tag ng presyo para sa isang bagong nuclear power plant ay tumalon mula sa pagitan ng US $ 2 bilyon at US $ 4 bilyon sa 2002 lahat ng paraan US $ 9 bilyon sa 2008. Ganito na lang, ang pagbaril ng presyo mula sa ibaba US $ 2,000 per kilowatt sa maagang 2000s hanggang sa bilang mataas na bilang US $ 8,000 per kilowatt pamamagitan 2008.

Steve Clemmer, ang direktor ng pananaliksik at pagtatasa ng enerhiya sa UCS, ay hindi nakikita ang pagbabago ng trend na ito. "Hindi ko nakikita ang maraming katibayan na makikita namin ang mga uri ng mga pagbawas sa gastos [mga tagapagtaguyod ay] pinag-uusapan. Masyado akong nag-aalinlangan tungkol dito - mahusay kung mangyayari ito, ngunit hindi ko nakikita ito, "sabi niya.

Ang ilang mga proyekto sa U.S mukhang harapin ang mga pagkaantala at overruns sa bawat pagliko. Noong Setyembre 2015, isang pagsisikap ng South Carolina na bumuo ng dalawang bagong reactor sa isang umiiral na halaman ay naantala nang tatlong taon. Sa Georgia, ang isang Enero 2015 na pag-file ng may-ari ng planta na Southern Co. ay nagsabi na ang dagdag na dalawang reaktor nito tumalon sa pamamagitan ng US $ 700 milyong sa gastos at kumuha ng dagdag na buwan na 18 upang magtayo. Ang mga problemang ito ay may ilang mga sanhi ng ugat, mula sa mga pagkaantala sa paglilisensya sa mga simpleng pagkakamali sa pagtatayo, at walang simpleng solusyon sa isyu ay malamang na matagpuan.

Sa Europa ang sitwasyon ay magkatulad, na may ilang partikular na katakut-takot na mga halimbawa na naghahatid ng pall sa industriya. Nagsimula ang konstruksiyon para sa isang bagong reaktor sa planta ng Finnish Olkiluoto 3 sa 2005 ngunit hindi matapos hanggang 2018, siyam na taon na huli at higit pa US $ 5 bilyon sa paglipas ng badyet. Ang isang reaktor sa France, kung saan ang nuclear ay ang pangunahing pinagmumulan ng kapangyarihan, ay anim na taon sa likod ng iskedyul at higit sa dalawang beses na mahal gaya ng inaasahan.

"Ang kasaysayan ng 60 taon o higit pa sa reactor gusali nag-aalok ng walang katibayan na mga gastos ay darating down," sabi ni Ramana. "Bilang nuclear teknolohiya ay matured gastos ay nadagdagan, at ang lahat ng kasalukuyan indications ay na ang trend na ito ay magpapatuloy."

Ang ilang mga eksperto, gayunpaman, i-dispute ang ideya na ang "negatibong pag-aaral curve" ay tunay sa nuclear industriya. Sa isang kamakailan-lamang na papel Si Ted Nordhaus ng tangke sa pag-iisip ng enerhiya Ang Breakthrough Institute matulis out na ang kasaysayan ng nuclear gastos planta ng konstruksiyon ay nag-iiba dramatically ayon sa bansa. South Korea, halimbawa, ay nagpakita ng isang medyo pare-pareho pagbaba sa gastos sa paglipas ng panahon; ito-import ang una nitong mga disenyo mula sa mga banyagang kumpanya na may higit na karanasan bago homegrown disenyo kinuha pindutin nang matagal, at lahat ng mga halaman ng bansa ay binuo at pag-aari ng isang solong utility. Sinulat ni Nordhaus, "Sa tamang mga patakaran at institusyon, ang mga nukleyar na halaman ay maaaring itayo nang mabilis, ligtas, at murang."

Still, karamihan ng mga bansa ay may nakita mga gastos pagtaas. Bilang ito nakatayo, lamang China non-libreng merkado ay maaaring payagan para sa isang tunay na mabilis na build-out ng nuclear halaman; kasalukuyang dominasyon ng bansa ng nuclear construction mundo sumasalamin sa ideya na ito, at ang 2016 Limang-Taon Plan kasamang probisyon upang aprubahan at bumuo anim hanggang walong bagong halaman bawat taon.

Kasama sa mga pagtaas ng presyo, ang multo ng mga pangunahing aksidente ay naglalabas sa bawat talakayan ng isang nuclear scale-up. Ang industriya, para sa bahagi nito, ay tumutukoy na ang mga benepisyo ng nuclear ay nagkakahalaga ng tag ng presyo. Ang Nuclear Energy Institute, na kumakatawan mga may-ari ng planta, tagabuo, taga-disenyo, tagatustos at mga kaugnay na kumpanya, ay nagsasaad na sa US nuclear power ay bumubuo ng mas maraming bilang $ 50 billion bawat taon mula sa mga benta ng kuryente at kita, at nagbibigay sa paligid ng mga trabaho sa 100,000. Ang kakulangan ng carbon emissions, siyempre, ay nagdaragdag lamang sa mga benepisyo.

Ang Fukushima Shadow

Kasama hikes presyo, ang multo ng mga pangunahing aksidente hovers sa paglipas ng bawat talakayan ng isang nuclear scale-up. Sa pamamagitan ng karamihan panukala nuclear power ay bukod sa pinakaligtas na mga anyo ng enerhiya na nagawa. Ngunit kapag ito ay magkamali, ito napupunta mali sa kamangha-manghang at sumisindak fashion.

Ang aksidente sa Fukushima Daiichi sa Japan sa 2011 ang humantong sa isang pagsasara ng lahat ng mga halaman sa bansang iyon (na may napakaliit na restart reaktor na darating lamang noong nakaraang taon), at ito ay kumbinsido ang Alemanya at Belgium upang lubusan ang pinagmulan ng enerhiya. Kahit na ang mga yugto ng pagkatalo ay tatagal lamang ng isang maliit na bilang ng mga kabuuang reaktor, inilagay nila ang isang taong nalulungkot sa ideya ng isang rebolusyonaryong nuclear scale-up.

Maraming magtaltalan ang natatakot reaksyon at phase-out ay hindi ganap na lohikal na sa konteksto ng pagbabago ng klima. Malinaw na ginawa ng Fukushima ang pagbaba sa pandaigdigang suporta para sa nuclear enerhiya, ngunit pampublikong opinyon ay patuloy na mag-iba nang masakit ayon sa bansa. Sa US, ang isang Gallup poll sa nuclear favorability ay ipinapakita ng isang tanggihan since Fukushima, ngunit hindi isang dramatic isa. Sa 2015 pampublikong suporta para sa paggamit ng nuclear energy hovered sa 51 porsyento, mula sa peak ng 62 na porsiyento sa 2010. Gayunman, ang parehong botohan ay natagpuan na ang porsyento lamang ng 35 ang nag-iisip na ang gobyerno ay dapat na maglagay ng "karagdagang diin" sa nuclear; para sa paghahambing, 79 porsiyento gusto ng higit pang pagtuon sa solar power.

Cousins ​​sa takot ng isang malaki at mabigat meltdown ay parehong pag-aalala sa paglipas ng nuclear weapons paglaganap at alalahanin sa pagtatapon ng basura. Nagastos nuclear fuel ay kasalukuyang naka-imbak sa site ng nuclear halaman sa mga lawa ng tubig o selyadong sa dry cask storage, at dekada-lumang mga argumento higit geologic repositories ay hindi malamang na malutas anumang oras sa lalong madaling panahon. Na patungkol sa mga armas, nuclear halaman makagawa ng plutoniyum sa panahon ng kurso ng kanilang mga reaksyon, na maaaring maging ginawa sa bomba kung sapat na ay naipon; terorismo at pagnanakaw dahil dito'y may pare-pareho ang mga alalahanin. Pareho ng mga isyung ito gumana para i-extend ang anino ng panganib na lumalawak sa likod nuclear power, at parehong kakulangan ng agarang solusyon.

Mga teknolohikal na tagumpay?

Ang mga tagasuporta ng kapangyarihang nukleyar ay umaasa na ang mga bagong teknolohiya ay mapapabuti ang ekonomiya at mabawasan ang takot na kadahilanan. Mayroong patuloy na pagsisikap na bumuo maliit na modular reactors, Na gumawa ng tungkol sa isang third o mas mababa ng output ng isang full-size reactor at maaaring theoretically ay binuo ng mas mabilis at mas mura. Allison Macfarlane, direktor ng George Washington University Center para sa International Agham at Teknolohiya Patakaran at ang dating chairman ng US Nuclear Regulatory Commission, Mga tala na ng iba't-ibang mga kompanya ng nagtatrabaho sa mga ito ng isa lamang (NuScale Power) ay kasalukuyang inaasahan na aktwal na isumite ang mga materyales ng application sa mga regulator sa 2016 - isang hakbang na ito ay pa rin inalis ang mga taon mula sa aktwal na gumagana reactors.

Iba pang mga teknolohiko unicorns, kahit na sa maraming mga kaso sa drawing board para sa mga dekada, mananatili pa rin off sa kalayuan: iba't ibang mga pinagmumulan ng gasolina tulad ng thorium, tinunaw asin-cooled reactors, Kahit gusali halaman sa lumulutang platform tulad ng mga ginagamit para sa langis pagbabarena (isang proyekto na Buongiorno sa MIT ay mabigat na kasangkot sa) Ay ang lahat sa mesa. Ang mga ito ay iba't ibang mga potensyal na pakinabang: Ang isang lumulutang halaman ay maaaring gamitin seawater bilang isang murang at madaling paraan upang cool ang reactor at nais magpakalma ang ilan sa ang mga takot sa kaligtasan sa pamamagitan ng pagsunod sa mga halaman ang layo mula sa mga tao at malapit sa isang coolant dapat isang aksidente mangyari; toriyum ay maaaring mabawasan ang basura at makabuo ng kapangyarihan nang mas mahusay, kahit na isang pamahalaan ulat UK sa 2013 tinatawag ang mga benepisyo na "sobra-sobra" at nagbabala ang mga eksperto maaaring ito ay dagdagan panganib paglaganap, At nilusaw asing-gamot ay maaaring gumana sa mas mababang pressures kaysa sa karaniwang mga cooled reactor ng tubig, nag-aalok ng ilang mga benepisyo sa kaligtasan.

Gayunman, ang paggalaw at pag-unlad ng nuclear ay nagpapatakbo sa bilis ng suso, pangunahin para sa mga kadahilanang pangkaligtasan. Kung ang layunin ay mabilis na pagbawas ng emissions, ito ay hindi maliwanag kung ang alinman sa mga ito ng mga bagong tech ay maaaring maglaro ng isang papel.

"Sa tingin ko kailangan namin upang gawin ang ilang mga trabaho sa mga ito, tingnan kung maaari naming bumuo ng ilang mga bagong teknolohiya, ngunit sila ay hindi pagpunta sa maging isang solusyon sa malapit na term sa lahat," sabi ni Macfarlane tungkol sa maliit na modular reactors. "Ang ilan sa mga iba pang mga bagay na lamang umiiral sa papel ngayon? Sa tingin ko ang mga ito ay marami pa sa labas. "

Si Clemmer, ng UCS, ay sumang-ayon na ang susunod na mga taon ng 15 ay malamang na hindi nagtatampok ng marami sa isang rebolusyong nuklear. Sinabi niya na ang 2030 sa 2050 na panahon, bagaman, ay isang mahalagang oras para sa nuclear, na may maraming mga umiiral na halaman sa US at sa ibang lugar dahil sa magretiro - ang mga proyekto ng IEA halos 200 reactor retirements sa pamamagitan ng 2040. Sa panahong iyon, marahil ang ilan sa mga bagong teknolohiya ay maaaring gawin ito sa merkado.

Ang pagpapalit ng Perspectives

Sa mga darating na taon, maaaring bumagsak ito sa kung gaano kagila ang epekto ng pagbabago ng klima upang pilitin ang Rorschach muddle upang malutas sa isang malinaw na imahe.

"Sa paglipas ng panahon, at ang mga epekto ng pagbabago ng klima ay nagiging mas at mas real - droughts at init waves at dagat-level na tumaas at bagyo ng bagyo, mga isyu sa pagbaha sa baybayin, mas malakas na bagyo at malulupit na bagyo at mga bagay na tulad nito ay isang wake-up na tawag sa mga tao, "sabi ni Clemmer. "Sana sa isang punto ito ay sapat na ng isang wake-up na tawag na kami ay hinihingi ng pagkilos upang matugunan ang pagbabago ng klima at mabawasan ang emissions. Sa daigdig na iyon, marahil mayroong higit pa sa isang positibong ilaw na ibubuhos sa nuclear. "

Macfarlane rin ay nagpapahiwatig na ang mga pagbabago ng mga pananaw sa mga pangangailangan ng enerhiya ay maaaring maglipat ng nuclear fortunes. "Pumunta kami sa pamamagitan ng mga iba't ibang mga transition bilang isang lipunan," sabi niya. Sa nakaraan, ang mga transitions may papalitan kahoy na may karbon para matulungan lungsod lumago, at idinagdag ng langis upang feed ng isang boom sa transportasyon.

"Hindi kailanman natupad ng nuclear ang isa sa mga ganitong uri ng pangangailangan," sabi niya. "Kami ay dumadaan sa isa pang paglipat kung saan kailangan naming mag-decarbonize ang aming mga mapagkukunan ng enerhiya, at marahil ito ay punan ang higit pa sa isang natural na pangangailangan ngayon. Makikita natin."