哭泣的蓝海
5亿多年前,最早的脊索动物云南虫,忙碌地生活在寒武纪前期的浅海中。
4.8亿年前,海蝎子成为奥陶纪海洋的常住居民。之后,鱼类长出了下颌和舌头。
3.6亿年前,一条鱼出于无聊,又或许厌倦了泥盆纪海洋中同类们无意义的内卷,它离开海洋,勇敢爬上了陆地。
数亿年中,它先学会了如何轻盈呼吸陆地的空气。然后产下蛋。再进化出毛皮。学会直立行走。再之后,他开始建造空间站和登月火箭,和自己的鱼类祖先一样,勇敢迈出第一步。在不断探索未知领域的过程里,他从来没有忘记那片覆盖地球十分之七面积的蔚蓝色的生命体——海洋,他的故乡。他一切的源头。他像珍爱眼睛一样珍爱它。
直到28天前。2023年8月24日。日本向海洋排放福岛第一核电站核污染水。
根据东京电力公司的说辞,日本向海洋排放核污染水的行为将持续至少30年。同时根据《科技日报》报道,借鉴观测数据和海洋动力学过程,一年半到两年内,此次日本排放的核污染水就将跟随顺时针流动的北太平洋洋流回到东亚,进入中国海域。
这只由日本一意孤行养大的黑天鹅全身有多种半衰期极长的核放射性物质。日本先在福岛事故中不作为、又在“注入地层、排入海洋、蒸汽排放、电解释放、固化填埋”等数种核污染水的处理方式中选择了成本最低的“入海”,自己省钱,全人类买单——面对这种极度不负责任的行为——产业人能做些什么?
一般来说,蓝海的诞生并非无迹可寻,它通常伴随以下三点:
突发的、对未来有持续影响的重大事件
技术革新
潜在的、巨大的市场需求。
所以,当你被迫为海洋而战,积极的一面是,危机下产业一定会诞生新的蓝海。
但同时,它也伴随着由群体恐慌、投机造成的鱼龙混杂、浑水摸鱼、产业泡沫。
辨别蓝海和泡沫的抓手在于“场景”。因为所有需求、技术,都要在一个个具体的场景中落地生根、发展壮大。
找到真实、可持续的场景。而非昙花一现的伪场景。
今天星船知造就围绕几个“场景”浅浅展开。
1
核废水还是核污染水?
我国的核废水处理将是一个持续扩张的场景。而其能扩张到什么程度,取决于我们由传统能源向绿色清洁能源大国迈进的大前提下,国内核电产业发展的速度有多快。
讨论这一场景前,先明确一点:什么是核废水,什么是核污染水。
核废水,是核电站在正常运行中产生的废水,不直接接触核燃料及核反应物。处理后可以安全排出。我国大亚湾核电站、秦山核电站排放的是核废水。
核污染水,是发生核事故后,水直接接触到了反应堆中放射性物质,受到污染——沾染上对人体和环境高度危害的钚、铯等多种放射性物质。日本此次排放的是核污染水。
两者的差别可能比“吃一根香蕉受到的辐射”和“站在福岛辐射隔离区受到的辐射”之间的差别还要大。
所以,如果你身边有朋友说“日本排放核废水”,不妨纠正一下——日本排放的是“核污染水”。将日本排放的核污染水,与中国核电站排放的核废水相提并论——也是不正确的。
我国“核电废水处理”场景的发展前景取决于核电产业的发展。要如期达到“3060双碳”目标,发展核能势在必行。
确保安全是核电发展的大前提。中国多项相关法律法规明确规定,严格要求贯彻“安全第一”原则。我国核电企业为国企,安全绝对凌驾于营收之上。
根据《中国核能发展与展望(2022)》,我国自主三代核电基本按照每年6-8台机组的核准节奏推进;
根据《“十四五”现代能源体系规划》,2025年前我国核电装机量计划达到70GW左右;
根据中广核相关报告,“一带一路”沿线中,有28个国家计划发展核电,对应市场规模在2万亿元以上。
产业链看,核电上游为核燃料、核电设备制造;中游是核电站运营管理;下游主要是核电设施延伸出的各类业态。
企业端看,全球范围内水处理核心厂商有Xylem、Lakeside Equipment Corporation、Veolia、SUEZ等。
国内相关环保企业和水处理企业在近一个月内出现了一定的市场波动,但在这些企业中,仅有极少部分具备核废水及核污染水处理技术。相当部分水处理企业的业务和“核废水”没有关系——它们主要集中在生活污水处理和部分工业污水处理。既没有专门针对核废水处理进行研发,也没有开展核废水处理业务。
目前明确与核废水处理有较高关联度的企业主要有:
中电环保——可处理核电站生产经营过程中被污染的水。
中国广核——具备处理核电厂运营期间产生核废水的技术和能力。
三达膜——部分膜技术应用于秦山核电站、田湾核电站的废水处理业务。
和日本选择了最省钱、也最不负责任的核污染水排放入海不同,我国在核废水场景相关的技术上始终保持高投入的研发。所以不妨多看技术端——
主要涉及核废水排放处理技术、核废水监测技术、核废水管理技术等。
其中处理环节技术包括“微生物修复技术”,利用特定的微生物来分解和转化核废水中的有害物质。多应用于核设施周围的地下水处理。“吸附剂材料技术”,通过合成具有高吸附能力的材料,将核废水中的放射性元素吸附在表面。该技术在工业废水处理中也被广泛应用。“离子交换树脂技术”,利用具有特定结构的树脂材料与核废水中的放射性离子进行交换作用。
我国已有多项核废水处理的技术专利及相关专利申请,核废水处理方法专利包括:
“一种核废水制氢后的处理方法”
“含硝酸核废水处理方法”
“一种核废水中铯和锶的去除方法”等;
核废水处理装置专利包括:
“一种核废水精处理混床”
“一种解决核废水再生利用的装置”
“一种带有放射性监测结构的核废水储存装置”等。
当下的核废水处理舞台就像一个大型海选现场,登台的既有“生活污水处理企业”、又有“工业给排水处理企业”、以及真正拥有核废水处理能力和业务的企业。
热度逐渐消散后,随着我国核电产业的稳步发展,核废水处理场景是长期存在的——伴随着水处理企业、环保企业不断夯实自己原有的优势领域、不断突破技术边界,真正入局核废水场景的玩家一定会增多。它同时伴随技术、资本、人才找到自己定位的过程。
上游材料领域的突破将带来新机会。一种无机纳米材料——磁 性 纳 米 颗 粒 (Magnetic Nanoparticles, MNPs)及相关磁性纳米吸附剂被证明在核废水处理领域有广阔应用前景。但受制于制备工艺、制备成本等原因,磁性纳米颗粒目前还处于实验室阶段,暂未实现工业化。
2
普通人能做点啥?
要不要买相关的家用检测仪器?
虽然头顶当下最高的热度,但“家庭自测核辐射”很可能是一个伪场景。虽然方便,但并不是压缩饼干,无法提供营养。它扮演的是承载人们最初恐慌情绪的安慰剂。
辐射分两种:电磁辐射(手机、微波炉、基站等)、电离辐射(也就是核辐射)。
物理学家Derek Muller用“香蕉”作为核辐射的计量单位。
香蕉中含有放射性钾40。每吃完一根香蕉,就会受到来自钾40的0.1微西弗的辐射(西弗,一种计算辐射的单位;微西弗=千分之一的西弗)。
人一次能承受的辐射强度约2西弗,也就是“致死量”为“一口气吃两千万根香蕉”。
从北京飞到上海,飞机航行两小时,受到的核辐射约等于一口气吃80根香蕉。
做一次CT,相当于一次吃几万根香蕉。
此次日本排放核污染水导致的核辐射和之前人们生活中能接触到的核辐射又不一样——核污染水中含有钚、铯等多种放射性物质。其中碘129的半衰期为1570万年、碳14的半衰期约5730年。核素融入海洋生态后,还将发生一系列复杂长期的化学过程。
恐慌情绪,首先由家用核辐射检测仪中的“盖革米勒计数器”承接。
8月中下旬,各大电商平台的盖革米勒计数器几乎全部断货。某商家此前盖革米勒计数器的月销量还不足10。近一个月这个数字飙升到1w+。
深圳电子交流群里,大批人嗅到商机,不管场景真假,先冲进去占坑。
盖革米勒计数器属于家用核辐射检测仪器,家用核辐射检测仪器属于核仪器的一种。核仪器的使用场景有军用和民用。在民用场景中,又可以分为学术研究、医疗领域、工业应用和环境监测等。
核污水事件之前,我们能接触到的核辐射检测仪器大多用于检测医院里放射治疗的医疗器械;装修建材的核辐射检测等。
可以说,“家用”从来不是核辐射检测仪器的常用场景。人们偶尔在家里装修时才会购买一只盖革米勒计数器,用来测试家装中建材、大理石的核辐射强度。使用场景单一、市场份额小、制造工艺简单,行业也较为散乱。
盖革米勒计数器的所有核心功能都浓缩在一个管子上。拆开一个300元的家用核辐射检测仪器,你会发现——盖革管占据了主要空间。
根据eeworld拆解的数据,一个计数器售价300元,盖革管售价就在100元左右。成本直接占到整体售价的三分之一。这根管子可以在电商平台上直接买到。
盖革管 source:淘宝
2011年福岛刚发生核泄漏时,就有人在论坛上分享自己“手搓”核辐射检测仪的教程。也就是说,做相关代加工工厂的门槛并不高。目前涌入这一赛道的企业也以代工厂为主,注册一家五金工具类企业、电子科技公司,屯上盖革管,就算开张了。
网友分享的“手搓”教程
照理说,随着核污水的不断排放,下游的“家用便携测量”场景也会不断扩大,从而刺激中游的组装、加工企业增多。但为什么我们说这个风口建立在“伪场景”上?
盖革-米勒计数器的测量精度较低,之前的使用场景是测量家装中“大理石”等装潢材料的核辐射,如果有商家号称可以用来检测水产品的辐射量,根本是专业不对口。
而且此次日本排放的核污水与核电厂常见的核废水有本质区别,除了氚与C-14外,还有铀、钚、铯、锶、碘、钴等重金属放射性物质。也意味着,核辐射检测仪要面临的环境更加复杂凶险,对仪器的精度要求更高。
几百元的便携式家用检测仪器根本不可能准确测出。需要使用操作复杂、昂贵的专业检测设备才行。
专业核辐射检测仪器 source:秦山核电
总之,对个人而言,与其购买家用便携检测仪,不如关注国家卫生、环保、海关等机构发布的检测结果及风险预估。选择有相关检测认证的产品,就不用太恐慌。目前海关、各地各级的辐射监测站都开始对海水、海水动物、海水植物进行取样检测。
对产业而言,随着日本核污染水的持续排放、国内核电产业的稳步发展,辐射监测系统、核辐射探测类电子仪器、核辐射检测仪器都将获得更大的市场前景。
尾声
最后,让我们再回到海洋。一小部分人排核污染水入海的行为是对海洋的背叛,但更多人始终守护并试图驯服海洋。比如,世界多国一直在大力发展的海水淡化产业。
地球上71%的面积属于海洋。海水淡化,就是对海水进行开发、利用(去除其中的盐分和其他杂质),使之变成淡水。
目前来看,我国作为水资源严重短缺的国家,海水淡化产业的发展并不会受到日本核污染水事件的影响。在核污染水事件可能导致的“水资源危机”叙事下,反而更能激发海水淡化技术的突破。
海水淡化产业链条较长,同时依托、带动化工、材料等相关产业的协同发展。其上游主要是海水淡化设备制造,包括高分子材料、高压泵等。中游是海水淡化工程设计、服务类企业。下游应用主要在灌溉、工业用水等领域。
我国海水淡化产业在核污染水可能导致的全球水资源紧张下,未来有三个趋势。
一是持续加速设备、材料的自主研发和制造,提高国产化率。
海水淡化设备主要涉及高压泵、耐腐蚀钢管、仪表和膜组件等。十年前,我国海水淡化设备整体对外依赖程度较高,近几年随着国内设备厂商、材料企业的协同发力,设备的国产化率有了很大提高。首钢的单体海水淡化装置,国产化率达98%以上。
二是找到更多海水淡化的需求场景。比如让海水淡化成为“制绿氢”的重要辅助。
绿氢的制取过程只产生水,同时有长时间储能优势。美中不足的是,制绿氢需要持续稳定的水资源,但风光资源充足的地方往往缺水。如果将海水先在沿海地区进行淡化处理,再输送至华北、西北地区,就能更好满足当地绿氢产业的发展。
三是出现新的技术路线,实现低成本的海水淡化。
我国海水淡化技术主要有膜法(反渗透膜法)和热法(低温多效蒸馏法)。目前蒸馏是最主流的海水淡化方法,但蒸馏过程本身需要消耗大量能源,导致成本颇高。
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