从垃圾堆到宝藏:美国核废料如何变成液态黄金

这是一个令人震惊的现实:美国拥有90,000公吨高度放射性核废料——而其中大部分都是尚未开发的财富。当科技巨头如微软、谷歌和亚马逊争相寻找足够的核能来支撑他们的AI基础设施时,还有一个无人谈论的平行危机:每年大约积累2000吨核废料,怎么办?

这时,Curio这家创业公司出现了,它完全重新定义了废料问题。它们不再将用过的核燃料视为一场处置噩梦,而是将其视为一座原材料的金矿。公司的领导层包括前美国能源部核能代理助理部长Ed McGinnis,他直言不讳地说:“核燃料在反应堆中运行五年后,只有大约4%的能量被提取出来。”

废料不废料——它其实是隐藏的资源

实际上,核废料内部发生的事情是这样的:当铀发生裂变时,它不仅产生废料,还生成一系列极具价值的同位素。我们说的是像铑和钯这样的稀有贵金属(,它们在催化反应器系统中用于催化转换),以及像氪-85和镅-241这样的专用同位素,用于尖端电子产品和烟雾探测器。全球范围内,大约有40万吨核废料,其中只有三分之一被再处理。

目前,美国在铀浓缩方面严重依赖俄罗斯,这是一种战略脆弱性。但在那些放射性废料中,隐藏着一个解决方案。

技术:清洁化学与电化学的结合

Curio的突破在于其原理既简单又革命性。它们不用传统的、繁琐且危险的硝酸回收方法,而是采用干式电化学和热裂解工艺。可以把它想象成利用热、化学反应和电流,精确分离金属——利用不同同位素和裂变产物具有不同的沸点、比重和电学性质这一事实。

结果是什么?纯净的分离元素:准备好用于反应堆燃料的铀、适合下一代反应堆设计的钚,以及像铑、钯、铯、锶和镅这样的有价值的副产品。一座Curio工厂理论上可以提取出足够的铀,供应美国三分之一的年度核燃料需求。

真正的变革点:同时解决两个危机

这才是真正具有变革性的地方。这种再处理技术将放射性衰变的时间从1万年缩短到几百年。这不仅仅是数字游戏——它从根本上改变了核废料存储的政治和实际考量。找到安全的存储地点,对于“只”危险几百年的材料,比起几千年甚至上万年的存储,难度要低得多。

与此同时,随着AI对能源的爆炸性需求推动主要科技公司寻找碳中和能源来源,突然间美国94个商业核反应堆产生的97吉瓦电力似乎还不够。废料中的回收燃料成为了缺失的一环。

时间线与奖赏

能源部正在资助一个为期三年的国家实验室示范合同,预计明年结束。如果成功,一个商业规模的设施可能在三到五年内建成。Curio估算,仅其处理能力就能满足全球10%的钯需求——仅来自美国的废料。

其意义令人震惊:为美国的能源安全开辟一条新路径,提供碳中和的AI能源解决方案,大幅减少长期核废料责任,以及回收数十亿的稀有材料和宝贵的同位素。换句话说,核废料危机可能变成一种战略优势。

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