釷是一種放射性核原素。1828年由瑞典化學(xué)家永斯·貝采利烏斯發(fā)現(xiàn)。根據(jù)研究成果,1噸釷可以釋放相當(dāng)于350萬(wàn)噸煤炭所蘊(yùn)含的能量。釷燃料汽車一次注入能源可以終身不需加油,8克釷燃料可驅(qū)動(dòng)汽車行駛155萬(wàn)公里。更有科學(xué)家估計(jì)釷能源可供全球使用1萬(wàn)年。開發(fā)釷能源寄托著人類最終打破能源瓶頸約束的希望。
釷能源在使用過程基本不會(huì)釋放任何溫室氣體和有毒顆粒,是一種清潔能源,釷能源開發(fā)對(duì)阻止全球變暖趨勢(shì)具有無與倫比的作用。釷雖同為放射性元素,但它的放射性遠(yuǎn)低于鈾。釷裂變實(shí)驗(yàn)證明,釷的核反應(yīng)過程具有很高的可控性,比鈾的核反應(yīng)過程安全得多。釷在裂變過程中產(chǎn)生的核輻射只有鈾裂變的0.6%。在存放300年后,釷元素核反應(yīng)廢料的毒性就大大降低了。更重要的是,釷元素一旦脫離核反應(yīng)的高溫或富中子環(huán)境,核反應(yīng)就會(huì)立即停止,釷能源使用的安全性是其他核能無法比擬的,釷基本可以避免日本和前蘇聯(lián)核電站出現(xiàn)的核泄漏事故;盡管釷存在10多種同位素,但地殼表層的釷基本都是釷—232,幾乎不含釷的其它同位素,而鈾—235只占天然鈾濃縮0.7%。所以,釷元素的這一儲(chǔ)藏特征決定了提取釷元素的便捷和經(jīng)濟(jì)性。
人類利用釷能源的努力并非始于日本福山核電站事故以后。早在20世紀(jì)50年代,美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家就研究利用液態(tài)氟化釷為主要燃料,開發(fā)出了釷基熔鹽核反應(yīng)堆,并成功地使其運(yùn)行了5年之久。由于美國(guó)更看重鈾的軍事作用,釷燃料的開發(fā)一度被暫時(shí)擱置。2012年,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、歐洲粒子物理研究所前主任意大利人魯比亞在釷燃料研究上取得了巨大進(jìn)展,并且宣稱可以在5年內(nèi)使人類徹底擺脫對(duì)鈾的依賴。挪威的油服公司Aker Solutions已經(jīng)買下了魯比亞的釷燃料利用專利,并投資18億美元進(jìn)行小型化和系列化的開發(fā)。與此同時(shí),美國(guó)激光能源系統(tǒng)(LPS)公司宣布已經(jīng)研發(fā)出了釷能源汽車,將在2014年向市場(chǎng)提供適用的釷能汽車。英國(guó)科學(xué)家們已經(jīng)在曼徹斯特南部的柴郡平原,建起了釷能源研究機(jī)構(gòu),用以設(shè)計(jì)制造釷能源反應(yīng)堆的小型加速器(EMMA),印度等許多國(guó)家都是緊鑼密鼓地進(jìn)行釷能源的開發(fā),以期在新的能源革命中擁有主動(dòng)權(quán)。
釷能源開發(fā)對(duì)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)的益處
遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)開發(fā)釷能源可以大幅降低能源消耗,取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是,開發(fā)釷核能源可以掌握新能源的核心技術(shù),參與釷能輪船、汽車和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)務(wù),獲得與釷能源相關(guān)的設(shè)備制造的高端利益。
1.繞開發(fā)達(dá)國(guó)家的貿(mào)易壁壘
遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)的性質(zhì)決定了它必須與不同的國(guó)家發(fā)生緊密的業(yè)務(wù)聯(lián)系。由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度安排的缺陷和發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)存在的問題,發(fā)達(dá)國(guó)家總是不斷地推出各種以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、綠色標(biāo)準(zhǔn)、碳關(guān)稅等為表現(xiàn)形式的貿(mào)易保護(hù)措施,并對(duì)中國(guó)的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)務(wù)產(chǎn)生直接和巨大的影響。發(fā)達(dá)國(guó)家推出的碳交易和碳關(guān)稅措施將使中國(guó)的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)務(wù)付出巨大的代價(jià)。一方面,征收碳關(guān)稅直接增加遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)某杀?。?jù)有關(guān)專家測(cè)算,歐盟征收航空碳稅和航海碳稅可以每年獲得超過12億美元的碳稅收入,到2020年歐盟累計(jì)碳關(guān)稅收入將會(huì)超過260億美元。歐盟的碳關(guān)稅收入只能由航空、航運(yùn)等運(yùn)輸企業(yè)來承擔(dān),如果考慮美國(guó)、日本的碳關(guān)稅措施,中國(guó)的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸企業(yè)負(fù)擔(dān)將會(huì)更加沉重;另一方面,在碳關(guān)稅措施之下,中國(guó)大量的高碳產(chǎn)品將被排斥在發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)之外,這將會(huì)使本來陷入經(jīng)營(yíng)低谷的中國(guó)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)務(wù)雪上加霜。所以,開發(fā)新能源將會(huì)使遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)務(wù)成功繞開發(fā)達(dá)國(guó)家貿(mào)易壁壘的限制。
2.減少能源費(fèi)用支出
遠(yuǎn)洋貨運(yùn)必然發(fā)生大量的燃料消耗,燃料消耗成為遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)務(wù)中最重要的成本支出項(xiàng)目。根據(jù)統(tǒng)計(jì),燃油成本占水運(yùn)運(yùn)輸總成本極高的比例。這一狀況決定了中國(guó)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸行業(yè)開發(fā)新能源降低燃料費(fèi)用的潛力巨大。由于釷與煤炭的能效比為三百五十萬(wàn)分之一,即使按照30000:1的比例,遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)娜剂铣杀緝H相當(dāng)于原有成本的1/3。必須指出的是,目前在世界經(jīng)濟(jì)低谷運(yùn)行的條件下,石油價(jià)格一直高企,隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,國(guó)際市場(chǎng)石油價(jià)格仍有大幅攀升的可能。開發(fā)釷能源的經(jīng)濟(jì)效益將是顯而易見的。
3.獲得釷能源發(fā)動(dòng)機(jī)的豐厚利潤(rùn)
釷能源是一種核能,使用釷能源的發(fā)動(dòng)機(jī)必然不同于傳統(tǒng)的沖程式發(fā)動(dòng)機(jī)和蒸汽驅(qū)動(dòng)機(jī)。由于釷能源的高效能、高安全性和良好的經(jīng)濟(jì)效益,使用釷能源是人類能源開發(fā)史上的一個(gè)重要的歷程碑。釷能開發(fā)成功的主要標(biāo)志是釷能源的輪船、汽車和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)成功。成功地開發(fā)釷能源發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)帶來巨大商機(jī)。國(guó)際貨運(yùn)市場(chǎng)龐大的運(yùn)輸船隊(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)更換業(yè)務(wù)則會(huì)給擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)企業(yè)帶來以數(shù)千億美元計(jì)的商業(yè)利益。更重要的是,在輪船發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)上的成功將會(huì)對(duì)汽車的釷能源發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)的釷能源發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)帶來重要的啟示和推動(dòng)作用。按照中國(guó)目前的1.7億輛的汽車保有量,只要擁有1/10的市場(chǎng)份額,1700萬(wàn)輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的更換業(yè)務(wù)必然帶來超過百億元的銷售額和數(shù)十億元的利潤(rùn)??梢哉f,抓住了釷能源的制高點(diǎn),就抓住了高端利潤(rùn)的來源。
企業(yè)開發(fā)釷能源的實(shí)現(xiàn)途徑
盡管美國(guó)已經(jīng)成功地開發(fā)出了釷能源汽車,但是中國(guó)能否成功地開發(fā)釷能源輪船仍然存在較大的不確定性。中國(guó)企業(yè)應(yīng)該整合技術(shù)研發(fā)力量,通過國(guó)家財(cái)政的支持,克服技術(shù)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新中的不確定性,盡快取得釷能源發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的實(shí)用成果。
第一,整合國(guó)內(nèi)的釷能源開發(fā)的技術(shù)力量。盡管中國(guó)企業(yè)在開發(fā)核動(dòng)力輪船方面有過較好的積累,但在基礎(chǔ)理論研究方面可能會(huì)弱于中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)等學(xué)術(shù)單位。要在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,中國(guó)企業(yè)必須借用外力,借用外腦。通過組建聯(lián)合攻關(guān)組的方式,打攻堅(jiān)戰(zhàn),力爭(zhēng)在短期內(nèi)取得釷能源輪船發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的突破。
第二,爭(zhēng)取國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。盡管科技創(chuàng)新成果的取得與研發(fā)人員的專業(yè)結(jié)構(gòu)、專業(yè)技術(shù)能力密切相關(guān),但也受到技術(shù)研發(fā)的靈感、最低投入量、公共品屬性多方面因素的影響,這些因素的影響使技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)表現(xiàn)出巨大的不確定性。中國(guó)企業(yè)應(yīng)該通過國(guó)家自然科學(xué)基金資助消除技術(shù)研發(fā)不確定性帶來的影響。