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台灣非核家園倒數,美國卻加碼核電!AI時代電力焦慮、核廢料處置的雙重挑戰

台灣非核家園倒數,美國卻加碼核電!AI時代電力焦慮、核廢料處置的雙重挑戰
撰文: 數位內容部     分類:其他綠能     圖檔來源:Shutterstock 日期:2024-12-31

台灣核三廠二號機預計於2025年5月退役,屆時台灣將正式進入非核家園。與此同時,美國科技巨頭卻紛紛加碼投資核能,以應對人工智慧發展帶來的龐大電力需求,但針對核廢料處理的難題,他們是否已找到解方?

為何科技巨頭紛紛布局核電?

 

根據美國能源部的預測,全球用電量到2050年可能激增75%,其中AI和雲端運算的迅速發展是主要推動力。

 

自2020年以來,美國資料中心的電力需求已增加50%,目前占全國總能源消耗的4%。瑞銀分析師預測,到2030年,這一比例可能攀升至9%。摩根大通則進一步指出,到2030年美國整體電力需求預計每年增加13%至15%,這可能會使電力「成為更稀缺的資源」。

 

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為應對日益龐大的能源需求,科技巨頭正加速布局核能產業。微軟已與美國聯合能源公司簽署一項為期20年的購電協議,計劃於2028年重啟三哩島核電廠的一座反應爐,預計提供835MW的電力。

 

Google則選擇與核能新創公司Kairos Power合作,承諾購買七座小型模組化核反應爐(SMR)的電力,首座反應堆預計於2030年運行。亞馬遜也曾投入核能計畫,與Talen Energy達成6.5億美元的購電協議,但該方案因穩定性疑慮未獲監管單位批准。

 

科技業領袖也紛紛以個人投資參與核能發展。OpenAI執行長奧特曼投資了Oklo和Helion Energy等核能新創公司;Facebook共同創辦人莫斯科維茲、LinkedIn共同創辦人霍夫曼,以及PayPal創辦人蒂爾的創投公司Mithril均投入相關領域。此外,比爾·蓋茲支持的TerraPower也在核能技術上持續發力。

 

然而,針對核廢料處理問題,它們準備好了嗎?

 

核廢料處理 美國準備好了嗎?

 

據科技媒體Gizmodo報導,在美國緬因州威斯卡西特(Wiscasset)有一片由武裝警衛保護的場地,擺放著60個水泥和鋼材製成的容器,內部裝滿了1,400根用過的核燃料棒,這些是近30年前關閉的核電站遺留物。

 

這些不鏽鋼容器中裝滿了核廢料,且被密封在稱為乾式貯存罐的混凝土結構中。但和台灣相同,當地居民並不喜歡它們,且它們也無處可去。

 

美國緬因州威斯卡西特老梅因洋基(Maine Yankee)核電廠遺址2013年的空拍照片。圖片來源:Getty Images

 

儘管這類核廢料儲存方法一度被視為相當安全,能讓核廢料在不受干擾的情況下存放數百年,但極端氣候卻打破了科學家們的預期。

 

根據美國政府問責辦公室2024年的報告指出,美國約20%的核電廠位於野火高風險或極高風險區域,且超過6成的核電廠則位於強烈颶風影響區或未來受海平面上升威脅的地區,而威斯卡西特老梅因洋基(Maine Yankee)核電廠就是其中之一。

 

事實上,美國政府曾計畫在內華達州的尤卡山(Yucca Mountain)建造深地質儲存設施,作為核廢料的永久儲存場,但這一計畫遭到當地民眾的強烈反對。根據法律規定,未經當地居民同意,核廢料不得儲存在任何州或部落土地上,導致目前的核廢料只能分散存放於產生地附近。

 

對此,史汀生研究中心(Stimson Center)核能專家辛迪·維斯特加德(Cindy Vestergaard)就批評,科技巨頭只注意到小型模組化反應爐(SMR)「它們更安全、更高效」,但其實它們根本尚未準備好如何應對民眾的反對意見。

 

她表示,「地方社區為這些大型基礎建設計畫支付了巨額環境成本,而科技公司歷來對地方層面的參與缺乏敏銳度。未來,它們將不得不學會參與公聽會,並調整策略以適應民眾需求。」

 

然而,核能支持者如比爾蓋茲支持的TerraPower公司就表示,「新核能技術將通過提高燃料利用效率,使每兆瓦小時的能源產生的廢料量減少三分之二。」但並非正面回應剩下的核廢料該如何處理。

 

而普林斯頓大學助理教授傑西·詹金斯 (Jesse D. Jenkins) 則進一步表示,美國數十年來依靠核能提供約五分之一的電力,但累積的高階核廢料總量不到10萬噸,遠低於每年燃燒數十億噸化石燃料所造成的影響。他強調,「這些核廢料可全部裝入不到1萬個乾式儲存桶,」其潛在風險與核能所提供的清潔能源效益相比,是值得承擔的代價。

 

芬蘭、法國怎麼做?

 

面對在核廢料最終處置問題,全球各國一般公認使用深層地質處置是較可行的方案。該方法將高放射性廢棄物置於地表下300至1,000公尺的穩定地層中,透過多重屏障有效隔離放射性物質,確保長期安全。然而,由於技術要求高、社會抗議聲浪強烈以及法規尚未完善,目前僅芬蘭的翁卡羅(Onkalo)核廢料貯存庫已開始啟用。

 

除了被核污染的衣服和工具外,使用過的核燃料棒處理問題一直是各國頭痛的關鍵點。圖片來源:全國廢核行動平台

 

芬蘭翁卡羅貯存庫自1983年啟動選址規劃,並於2004年動工,並於2024年正式啟用。該設施採用瑞典研發的KBS-3技術,計畫耗資10億歐元(約新台幣341億元)將高階核廢料封裝於厚銅容器內,並置於花崗岩地層420公尺深處的隧道中,外層再以多重屏障加固,以確保廢料長期隔離,避免污染環境。

 

(延伸閱讀:全球首座高階核廢料處置場即將啟用!2024芬蘭試運行,萬年生人勿近,該如何警示後代人類?)

 

作為核能大國,法國同樣面臨核廢料存儲即將飽和的挑戰。根據法國國家放射性廢物管理局(ANDRA)數據,截至2019年底,法國累積約167萬立方公尺的核廢料。儘管再處理技術能有效回收鈾與鈽,顯著減少核廢料的體積與毒性,但仍剩餘的高階廢料需有一個永久性儲存地。

 

為此,法國自2024年起加速推動位於巴勒迪克(Bar-le-Duc)的核廢料最終處置場計畫。該場址選擇在地質穩定的深層黏土層中,並預計於2027年啟用。法國政府也強調,建設該處置場的成本僅占核電發電總成本的不到2%。

 

位於台灣蘭嶼的核廢料乾式貯存場遭到當地居民反對。圖片來源:行政院原子能委員會

 

而在台灣,核廢料的最終處置問題則歷經多年爭議。高階核廢料主要存放於核電廠內,政府已於2006年核定處置規劃,預計2038年完成最終場址選定。但地質調查進展緩慢,再加上地方政府和當地居民的強烈反對,令計畫執行困難重重。

 

專家建議,未來在地質條件評估之外,需充分考量火山活動和地震頻率,並加強公民參與與溝通,以化解社會疑慮。