位于芬蘭的Olkiluoto核電站。核電站在運行中幾乎不排放空氣污染物。(圖/原子能機(jī)構(gòu))
在過去的半個世紀(jì)中,由化石燃料驅(qū)動的能源相關(guān)的溫室氣體(GHG)排放增加迅猛,目前占到所有溫室氣體排放量的三分之二以上。諸如核能之類的清潔能源,正成為人們關(guān)注的焦點,因為這些能源不僅可以幫助全球氣候變化目標(biāo)的實現(xiàn),還能減少空氣污染,以保護(hù)人們的健康。
影響人類健康的最大環(huán)境風(fēng)險,正是全球范圍內(nèi)的空氣污染。
世界衛(wèi)生組織(WHO)稱,據(jù)一項2016年的估計,中國每年有近200萬人由于接觸受污染的空氣中可深入肺部和心血管系統(tǒng)的顆粒物,而死于環(huán)境空氣污染和家庭空氣污染。
中國所在的西太平洋地區(qū),也是兒童遭受大氣污染情況最嚴(yán)重的幾個地區(qū)之一。
空氣污染與氣候變化息息相關(guān)。除了加劇氣候變化外,化石燃料的提取和燃燒所產(chǎn)生的各種有毒氣體的排放也是空氣污染物的主要來源。
這是一個雙重問題:空氣污染會影響健康——微小的、肉眼不可見的污染顆粒物會深入我們的肺部、血液和細(xì)胞。世界衛(wèi)生組織稱,因中風(fēng)、慢性呼吸系統(tǒng)疾病和肺癌而死亡的三分之一,以及因心臟病發(fā)作而死亡的四分之一,都是由這些污染物引起的。
空氣污染還會影響氣候——短期氣候污染物(SLCP)是與健康影響和地球近期變暖最相關(guān)的污染物之一。這些污染物包括甲烷、黑碳、地面臭氧和硫酸鹽氣溶膠。它們對氣候影響顯著,尤其是黑碳和甲烷,是繼二氧化碳之后導(dǎo)致全球變暖的主要因素。
在過去的50年中避免了200萬例死亡
48座正在運行的的核電站以及10座在建核電站,對中國低碳能源布局的重要性與日俱增。
在努力限制未來的空氣污染物和溫室氣體排放,同時滿足全球能源需求的努力中,核電可能繼續(xù)發(fā)揮重要作用。與煤炭、石油或天然氣不同,核電在運行過程中不會釋放任何溫室氣體。根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù),國際能源署(International Energy Agency)于2019年進(jìn)行的一項研究發(fā)現(xiàn),在過去五十年中,核電幫助全球減少了60千兆噸以上的CO2等效凈溫室氣體排放。據(jù)美國國家航空航天局(NASA)的一篇名為《煤炭和天然氣遠(yuǎn)比核電更具傷害性》的文章,這避免了約200萬人的死亡,否則他們可能會因空氣污染而死。
各個國家/地區(qū)在1971年至2009年間,每年由于核電避免的平均凈死亡人數(shù)。(圖/美國國家航空航天局)
“幾十年來,核電已經(jīng)成為低空氣污染和低碳發(fā)電一貫采用的能源,利用核電的可靠能力可以幫助各國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),”原子能機(jī)構(gòu)副總干事、核能司司長Mikhail Chudakov說,“隨著接下來數(shù)年中電力需求的預(yù)期快速增長,核電毫無疑問將在此問題上當(dāng)仁不讓?!?/p>
如果沒有核電,實現(xiàn)全球氣候目標(biāo)將變得困難,這是去年11月國際原子能機(jī)構(gòu)氣候變化和核電的作用國際會議上,科學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和政策制定者們在此議題上達(dá)成的共識。
支持國家可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)
包括核電在內(nèi)的核技術(shù)可以在緩解、監(jiān)測和適應(yīng)氣候變化方面發(fā)揮重要作用。
原子能機(jī)構(gòu)使用能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境(3E)分析,協(xié)助各國政府認(rèn)識到核技術(shù)與國家可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的兼容性及其對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、氣候保護(hù)和能源安全的可能貢獻(xiàn)。
原子能機(jī)構(gòu)廣泛分發(fā)的能源建模工具以及與之相配合的專家培訓(xùn)和援助舉措,使其成員國能夠構(gòu)建可持續(xù)的能源戰(zhàn)略,以確保制定適當(dāng)?shù)哪茉春铜h(huán)境政策。
原子能機(jī)構(gòu)還在努力促進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)和核電非電應(yīng)用方面的發(fā)展和創(chuàng)新。熱電聯(lián)產(chǎn)十分節(jié)能,因此它可以同時節(jié)省成本并減少溫室氣體排放。將核能用于聯(lián)合發(fā)電能提供許多經(jīng)濟(jì)上的、環(huán)境上的以及和效率相關(guān)的效益。
核污染解決方案
“諸如輻照技術(shù)之類的非能源核應(yīng)用可以在凈化空氣污染方面發(fā)揮重要作用,滿足監(jiān)管要求并保護(hù)環(huán)境?!眹H原子能機(jī)構(gòu)放射性同位素產(chǎn)品與輻射技術(shù)部主管Joao Osso Junior說,“國際原子能機(jī)構(gòu)通過輻照技術(shù)幫助各國將化石燃料的排放轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)肥料。”
電子束加速器,即產(chǎn)生電子輻射束的機(jī)器,是一種多污染物處理技術(shù),可在一個步驟中同時去除二氧化硫和氮氧化合物等空氣污染物,而不會產(chǎn)生廢物。
Osso Junior解釋說,盡管使用其他各種化學(xué)和物理過程的常規(guī)技術(shù)在去除二氧化硫和氮氧化合物污染物方面具有相似的效率,但安裝和操作成本更高,并且會產(chǎn)生需要特殊處理方法的廢物。
國際原子能機(jī)構(gòu)在波蘭支持的一個項目幫助該國建立了一個大型電子束加速器設(shè)施,以處理燃煤電廠的煙氣,從而大大減少了二氧化硫、氮氧化合物和多環(huán)芳烴的排放。
Osso Junior說:“輻照技術(shù)是綠色的,同時具備成本和時間的高效性,而且還是對抗空氣污染的非常有效的工具?!?/p>
同位素和核技術(shù)還用于監(jiān)測溫室氣體和顆粒物通過大氣的路徑、預(yù)測其分布并估計其對生態(tài)系統(tǒng)的影響。