戦争と気候の課題

英国首相は先週、ウクライナ戦争開始以来欧州で約150％高騰している天然ガス価格の上昇を相殺するために原子力発電への移行を検討する可能性があると述べた。 今回の値上げはXNUMX倍以上です。

これはまた、原子力発電はグリーンエネルギーを提供するため、温室効果ガス（GHG）排出量を実質ゼロにするという英国の気候変動に対する強い姿勢を裏付けるものとなるだろう。 ただし、他の点ではそれほどきれいではありません。以下を参照してください。

しかし、高エネルギー国は原子力から天然ガスへの移行を進めている。 ブルームバーグ・グリーン・ニュースレターによると、2021年のドイツの原子力発電量はピーク時と比べて60％減少、英国は50％減少、日本は87％減少した。

ウクライナで戦争が激化する中、ある観察者は、ドイツがガス不足に直面した場合、停止されていた原子力発電所を再稼働する可能性があると示唆した。 ドイツはガスの49％をロシアから輸入している。

原子力発電は、天然ガスエネルギーの代替として、また世界を脱炭素化する方法として再検討されるに値するのでしょうか?

ヨーロッパにおける天然ガス対原子力.

もしロシアがドイツへの主要パイプラインであるノルドストリーム1を止めたら、ドイツや他のヨーロッパ諸国はどのようにしてガスを代替できるでしょうか? 新しいツインパイプラインであるノードストリーム2は、ロシアからガスの供給を開始する前に、ウクライナ戦争を理由にドイツによって最近閉鎖されたため、役に立たない。

解決策のXNUMXつは、大手輸出国であるオーストラリア、カタール、米国による欧州へのLNG輸入を強化することだろう。 輸出ターミナルと専用の LNG 貨物タンカーをもっと増やす必要があるだけです。

原子力は天然ガスエネルギーに代わる選択肢となるのでしょうか? 簡単ではありません、なぜなら 28 か国中 34 か国 2020年のヨーロッパでは、原子力よりも多くの天然ガスエネルギーが消費されました。

ドイツは 2.6 エクサジュール (EJ) を消費しました より多くのエネルギー 原子力よりもガスから。 次に差が大きいのはイタリア (2.4 EJ) と英国 (2.2 EJ) です。

ほとんどの国は原子力よりも天然ガスに依存しています。 フランスは 37 つの大きな例外です。フランスの電力の 1.7% は原子力発電所によって供給されており、原子力エネルギーの消費量は天然ガスよりも大幅に多くなります (XNUMX EJ 多い)。

気候の視点。

天然ガスは、廃棄物から調達されていない限り、化石燃料です。 ガスは石炭や石油に比べて XNUMX 倍クリーンに燃焼するため、再生可能エネルギーへの移行におけるつなぎの燃料になると多くの人が主張しています。 たとえば、石油メジャーの bp は、 エネルギーOutlook 2020 将来のシナリオでは、2050 年までにネットゼロに達するために必要な主要な化石燃料はガスになると想定されていますが、これは風力、太陽光、水力から得られるエネルギー量の半分にすぎません。

しかし、いくつかの原子力発電所を少しずつ増設すれば、確実に温室効果ガス排出量を削減し、ガス火力発電所や石炭火力発電所への依存度を下げることができるだろう。

ビル・ゲイツは、核に関してもう一つのポジティブな点を付け加えています。 彼の本の中で 気候災害を回避する方法, ゲイツ氏は、建設資材10ポンドあたり、原子炉は従来の再生可能エネルギーよりもはるかに多くのエネルギーを供給すると述べています。 太陽光発電、水力発電、風力発電システムでは、同じ単位のエネルギーを生産するために、原子炉を建設するよりも 15 ～ XNUMX 倍多くのコンクリートと鋼材が必要です。 こうなると大量の温室効果ガスが排出されるため、これは大したことだ、と彼は言う。 製造業 これらのコンクリートや鋼材。

ヨーロッパの天然ガスをすべて原子力に置き換えるには何が必要でしょうか? 一つの見積もり 新規原子力発電所は50～150基。 34 か国の平均をとれば、各国がおよそ 1 ～ 4 基の原子力発電所を建設しなければならないことになります。 おそらくこれは 2050 年までに実現可能ですが、以下で説明する議論の多い問題を考えると、実現の可能性は非常に低いでしょう。

議論の多い核問題.

XNUMX つの大きな問題は、原子炉の許可、規制、建設に長い時間がかかることと、高価で通常予算を超えることです。 これを、常に安価になっている風力、太陽光、バッテリー再生可能エネルギーと比較してください。

第二に、使用済み核燃料は放射性物質であり、地下貯蔵庫が長期間にわたって安全であると確信するのは非常に困難です。 だけではありますが、 核廃棄物のごく一部 寿命が長く、放射性度が高い（全体の 3%）ため、通常は深部地層貯蔵によって数万年間分離および隔離する必要があります。

余談ですが、米国における核廃棄物の保管は 切実な問題。 米国の廃棄核燃料は 33 の異なる州に存在し、75 の場所に保管されています。 廃棄物は毎年2,000トンずつ増加しており、その莫大な負債は30億ドルに近づきます。

一時的な解決策は、ニューメキシコ州の Holtec とテキサス州の ISP の XNUMX つのサイトに保管するために提案されています。 これらはどちらもペルム紀盆地にあると考えられますが、その数が増えていることもあり、議論の余地があります。 地震。 この事態を阻止するために、米国上院に新たな法案が提案されている。

小型モジュラーリアクター.

SMR は小型のモジュール式原子炉であり、原子力発電所の許可、規制、建設に長い時間がかかるという最初の問題を最小限に抑えます。 SMR は通常 300 MW の電力を生成し、工場で組み立てられるように設計されています。 このような原子炉は200,000万世帯以上に電力を供給することができる。 SMR には 50 を超える異なる設計が存在します。

DOE が費やした これまでに SMR に 1.2 億ドル以上を投資しており、今後 5.5 年間で SMR 設計の開発と実証のために、NuScale などの企業にさらに少なくとも 10 億ドルを提供したいと考えています。 実用化はおそらく20～XNUMX年先になるでしょう。

核融合はいつくらいに起こる？

1950 年代に太平洋を照らした水素爆弾によって実証されているように、水素の核融合は膨大な量のエネルギーを放出します。 で 欧州共同事業 英国のオックスフォードシャーにある JET と呼ばれる巨大なドーナツ型磁石には、100 億度の超高温に加熱されたプラズマが含まれています。

研究チームは最近、生成される核融合エネルギーを5倍にしたと発表したが、これは大きな前進だ。 水素の核融合は約 5 秒間継続し、これまでの実験に比べて大きな進歩でした。 ドーナツ磁石内のプラズマは、この XNUMX 秒間、太陽の内部の状態を模倣していました。 もちろん核融合は太陽のエネルギーの源です。

次のステップは、フランスにあるイテルと呼ばれる、より大きくより優れた研究所で行われ、2035年に稼働する予定である。魅力的な点は、1ポンドの核融合燃料が、10ポンドの石炭、石油、石油の1万倍以上のエネルギーを生成することである。ガス。 しかし、核融合の商業利用は数十年先のことであり、2050年までに気候変動を解決することはできない。

前進です。

原子力はクリーンエネルギーであり、風力発電所の面積に比べて施設はコンパクトですが、高価です。 また、原子炉の建設に使用されるコンクリートや鉄鋼などの材料を製造する際に、原子力が排出する温室効果ガスの排出量ははるかに少なくなります。 1986 年のチェルノブイリを除けば、原子力発電には優れた安全性の記録があります。2011 年の福島事故は恐ろしいものでしたが、命は失われませんでした。

しかし、上記の懸念は、天然ガスの価格が高騰し続けたり、戦争関連の制裁や制裁の報復によってロシアからのガス供給が遮断されたりした場合、原子力は欧州において天然ガスに代わる現実的な解決策ではないことを意味している。

また、原子力が世界の温室効果ガス排出量の削減に大きく貢献できる可能性は低い。 世界のエネルギー消費量の 4.4% 新設原子力発電所の許可、規制、建設、費用はあまりにも多すぎます。 そして、ほとんどのヨーロッパ諸国にとって、スタートラインは遠すぎます。保管されていた原子炉が迅速に復活しない限り、原子力エネルギー消費割合は英国でわずか 2020%、ドイツで 6.7%、米国で 4.9% にすぎません。