这场战争所引发的生活成本危机再一次强调了,摆脱俄罗斯对全球能源的影响力是比制裁更重要的工作。但这件事并没有那么简单。
如果您错过了我们此前的解读,可以在这里看到;《从北京到世界:乌克兰战争(9) - 一个危机重重的新全球格局》。
本文是对乌克兰系列第9集的一点补充。
当美国切断自己与俄罗斯能源产品的联系时,铀并不在名单之列。
拜登在3月份 禁止了 俄罗斯的石油、煤炭和天然气进口。据报道,华盛顿政府 也考虑 制裁俄罗斯的国有核电公司Rosatom。但众多行业游说和拜登将核反应堆纳入向清洁能源过渡的计划,使铀贸易没有受到影响。
现在,俄罗斯对乌克兰的入侵正迫使美国努力解决其铀矿供应链中的漏洞。这也使长期以来关于核能在未来电网中可能发挥的作用的辩论升温。战争已经迅速提高了赌注。
乌克兰环保组织 Ekodia 的能源部门负责人 Kostiantyn Krynytskyi 表示,美国将铀排除在能源制裁之外 “非常令人沮丧,因为我们明白这是俄罗斯战争机器的一部分”。
普京在2007年创建了俄罗斯国家核能公司 Rosatom,这家国有公司现在生产了世界上近20%的核燃料 —— 就像化石燃料一样为莫斯科提供了重要的收入来源。据报道,Rosatom 的官员还出现在被俄罗斯军队占领的 两个乌克兰核电站,尽管俄罗斯官员 否认了 Rosatom 将接管乌克兰最大核电站的永久管理权的指控。
乌克兰环保组织 Ekodia 是本月 致函 拜登和欧洲领导人的多个地方和环境团体之一,要求白宫切断与俄罗斯原子能公司的关系,禁止从俄罗斯进口核燃料。
这不是一个简单的要求。2020年,这些进口铀占美国铀供应的 约16%(俄罗斯盟友哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦提供了另外的30%)。这比当年从俄罗斯进口的 大约7% 的石油的比重要大得多(美国 很少 从俄罗斯进口煤炭,也没有天然气)。
铀是一种比较常见的金属,在世界各地都有。但85%的铀只在六个国家生产 —— 根据世界核协会 指出 这六个国家是,俄罗斯、哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚、纳米比亚和尼日尔。
矿山生产固体形式的铀,然后提炼成所谓的黄饼。然后,还有几个步骤要做,以将黄饼变成核反应堆的燃料。首先,黄饼需要变成一种气体,这个过程被称为 “转换”,这样它就可以被 “浓缩”。自然界中的铀的特定同位素铀235的浓度低于1%。今天的典型反应堆需要铀235浓度在3%至5%之间的铀。浓缩后的铀可被制造成反应堆的燃料棒。
供应链中的主要瓶颈在于转换和浓缩的过程。世界上只有几个地方可以进行转换步骤 —— 俄罗斯、法国、加拿大和美国,根据核能研究所的数据。同样,只有少数几个国家 —— 俄罗斯、美国和几个西欧国家 —— 有能力进行铀浓缩。
这种能力没有得到更广泛的应用有几个重要原因。
首先,浓缩铀可用于核能源或核武器。因此,世界上没有那么多这样的设施被认为是一个很好的安全措施。其次,转换和浓缩服务的市场已经相当饱和了 —— 所以在全球范围内投资更多的产能不一定有商业意义。至少目前为止是如此。
乌克兰的战争正在鼓动对更多样化的供应链的需求。在美国,要求在国内开采铀的呼声高涨。据彭博社 报道,拜登政府正急于为两项计划起草招标书,旨在开发更多的高浓缩燃料和建立战略铀储备(类似于国家的战略石油储备)。现在,只有一个正在运营的美国铀矿厂,在犹他州的白梅萨。而在2020年,根据世界核协会的说法,其产量 “太小,以至于无法报告”。
“我们不能再容忍这种对核燃料的依赖,也不能再容忍为支持普京政权而购买铀的美元流动。美国拥有充足的铀资源,并且有能力以全球最高标准进行生产”,美国铀生产者协会主席兼铀能源公司执行副总裁斯科特·梅尔拜在提出禁止俄罗斯进口铀法案的共和党参议员的 新闻发布会上说。
包括公用事业公司在内的贸易集团核能研究所NEI表示,需要更多的转换和浓缩能力 —— 并且仍然反对全面禁止俄罗斯铀的做法。
NEI的燃料和辐射安全高级主管 Nima Ashkeboussi 说:“我们看到禁令或制裁确实对世界和全球公用事业产生了涓滴影响”,他说,“这种干扰以及美国和全球公用事业之间的潜在争夺,在短期内会威胁到一些核电站找到燃料的机会”。
美国的核电站通常每18到24个月补充一次燃料,因此在铀供应链受到冲击之前,距离人们的电力供应受到影响还有一段时间。然而,从长远来看,俄罗斯铀的损失可能会打断通过转向新的核能技术来应对气候变化的计划。
下一代核反应堆 通常需要 铀235浓度高达20%的燃料,称为 HALEU (高含量低浓缩铀)。有了更高的浓缩度,核电站在补充燃料之前可以运行更长时间。能量密度更高的燃料还可以使反应堆设计得更小。但专家说,HALEU的唯一主要供应商在俄罗斯。
智囊团 “第三条道路”(Third Way)的高级驻地研究员 Alan Ahn 说,“俄罗斯供应HALEU的任何前景在他们入侵乌克兰后基本上就消失了”。
据 Ashkeboussi 说,美国能源部资助的两个先进反应堆示范项目将在2024年底前 需要HALEU。能源部确实有一些HALEU的库存。但在美国建立一个新的生产设施将至少需要四年的时间。
拜登的2023年 预算提案 包括对能源部的资金提升,其中包括帮助 “确保” HALEU的可用性的资金。这是更广泛的推动的一部分,以加快技术的发展,使美国经济转变为完全依靠无碳电力运行的经济。
拜登希望在2035年前完成这一目标。这一壮举将是一个巨大的提升,而砍掉核能可以说会使其更加困难。目前,核能供应的电力仅占全国电力的 不到20%,但却占美国无碳能源的一半左右。
这种紧迫性来自于另一个生存威胁,即气候危机。气候科学家发现,这个世界只有几十年的时间来基本消除化石燃料的温室气体排放,否则就会陷入灾难性的气候危机。彻底改造世界能源系统的时间相对较短,这使得一些环保主义者更容易接受核能,他们说需要反应堆来提供稳定的电力,因为风能和太阳能随天气变化而变化。
核能有明显的风险,特别是在燃料生命周期的开始和结束阶段,这使它成为其他倡导者的禁区。美国 仍在清理 冷战时期在纳瓦霍土地上开采铀矿的遗留问题,这与肾病、癌症和儿童的神经病变综合症有关。联邦政府也一直在努力寻找一个永久性的核废料储存方案。
据《卫报》报道,在美国增加铀生产的新呼吁已经给那些反对附近铀矿和废料场的部落和活动家亮起了红灯。虽然美国唯一的铀矿厂的黄饼产量已经减少,但位于犹他州的该厂仍然储存着剩余的放射性废物。如果美国真的采取行动增加国内的铀供应,那么该工厂的铀生产可能会再次开始真正汹涌。乌特山Ute部落的成员已经在推动关闭该厂;其部落委员会去年还通过了一项决议,反对建立国家战略铀储备。
甚至在目前的战争之前,乌克兰活动家 Krynytskyi 就已经对核能保持警惕了。他的环保组织历来都在推动逐步淘汰化石燃料和核能。
乌克兰比世界上几乎任何其他国家都更依赖核电。但是,供应全国大约一半电力的核电站现在正面临前所未有的风险。其最大的工厂扎波罗热(Zaporizhzhia)在俄罗斯的炮击中幸存。据报道,扎波罗热和切尔诺贝利都发生了火灾,后者已经是历史上最严重的核电站灾难的发生地 —— 这两个地方都被俄罗斯占领了。
“整个国家和整个世界都在颤抖,想着乌克兰的核电站会发生什么 …… 看看这里发生了什么吧。你需要逐步淘汰它”,Krynytskyi 说。