水、气候和钍：为何核能适用于南非

这次”圆桌讨论”的参与者被问到，鉴于气候变化带来的危险，核能是否值得发展中国家冒风险。在研究这个问题上，我的国家南非提供了一个特别有趣的镜头。

南非最为人所知的就是曾有过种族隔离制度。人们不那么了解的，就是在种族隔离时代南非成为国际弃儿时，国家的决策精英对关乎国家生存的威胁作出了回应，大力发展科学、工程和技术。表现之一是核武器计划。

在向民主过渡的期间，南非废除了核武器计划，并于1991年加入《核不扩散条约》（NPT）。南非也因此成为世界上第一个自愿放弃核武器的核武国家。这一事实本身就使南非在思考核扩散和核能问题上处于独特的位置。

需要水. 如今，关乎南非生存、当然也是南非能否繁荣的最大威胁，可能就是缺水 — 这一问题跟气候变化紧密相关，下面也将进一步解释。

南非是地球上最干旱的40个国家之一。它位于三个全球天气系统之间  — 热带辐合带、南大洋与厄尔尼诺-南方涛动现象 — 这使全国年均降雨量只有495毫米（mm），相比较全球平均为860 毫米。南非水资源的挑战如此严峻，国民经济能够存在完全是因为水利工程计划推动河流在全国范围内流动。

让问题更复杂的是，国家多数经济活动都在腹地，位于高且干燥的中部高原上进行。约翰内斯堡不仅是南非的，也是非洲大陆的经济首都，是世界上最大的不位于河流、湖泊或海边的城市。它地处海拔约1800米，横跨区分奥兰治河及林波波河流域的大陆分水岭。

奥兰治河及林波波河分别流入大西洋和印度洋，对南非经济至关重要 — 但是只有很小比例的全国降雨最终转化成这两条河流的河水。例如，奥兰治河流域的转化率仅为3.4％。这意味着，整个流域地表100个单位的降水中，只有3.4个单位变成了河水，从而可被用于工业。其余的降水都在蒸发过程中失去了。气候变化可能会使本已很低的转换率由于蒸散量增加而进一步下降。

南非一直试图通过大坝建设解决长期缺水的问题，但大坝建设达到了极限。在奥兰治河流域，大坝总存储容量已惊人地达到了河流年平均流量的271％。也就是说，奥兰治河上的水坝储存的水量，是假设没有水坝时可从该河流过的年均水量的约3倍。这就意味着，水资源的限制使南非能否成为一个稳定的民主国家以及能否为所有人提供充分就业成为问题。

更热，更干. 气候变化及其新的与不明确的风险可能使情况变得更糟。南非河流流域环境温度的增加将加剧蒸散量并破坏已经难以预测的天气模式。而随着这些重点区域的环境温度增加，南非河流富营养化的问题可能恶化 — 当前已有三分之一的南非可用水资源处于高度富营养化的状态（即河水含有丰富的溶解矿物质，从而让过多生物得以存活，最明显的是蓝绿色藻类）。

作为一个深度参与水务部门战略规划过程的专业人士，我认为除非我们能发展出高度的回收精神，否则南非没有未来。如今，国家水资源供应每年能保证达380亿立方米。这个数字到2025年需要增加至650亿左右才能实现充分就业（假设就业所依赖的用水模式没有变得更有效率）。这意味着，南非每年将不得不从我们没有河岸权的河流（赞比西河或刚果河）多得到270亿立方米的水 — 或者我们每年将不得不回收国家总水资源约1.7次。但实际上，回收就意味着海水淡化，因为必须除去水里过量的矿物盐和干扰内分泌的化学物质。而这需要大量能源。

当前南非的能源平台集中在燃煤，这显然是不可持续的。核能则将全然不同 –尤其是如果南非兴建使用钍为燃料的核电厂。事实上，南非有利用基于钍燃料反应堆的理想优势。首先，本国拥有庞大的钍储备，目前钍被当做废矿物，鲜有商业用途。第二，南非因已放弃其核武器计划而在核事务中占据道德制高点，因此，它是率先使用钍的合适之选，钍这种燃料具有更强的防核扩散性能。还应当提到的是，南非是相对少数几个已经利用核能的发展中国家之一，且在这一领域并不缺乏技术能力。

南非的未来在很大程度上将取决于国家如何解决缺水的困境，以及在资源的限制越来越大的同时创造就业的能力。南非若要满足这些挑战就必须实现广泛的改变。由于腹地恰巧位于高原，抽水上去就需要大量能源；其主要工业可能最终将不得不搬迁到沿海地区。所有的可能情况里，海水淡化将成为国家经济的水力基础，这也意味着核能更大的潜在作用。

南非享有丰富的铀和钍。但只有后者才可能提供南非经济发展所需的相对清洁的能源，同时也不带来新的核扩散风险。