14 Prednosti i nedostaci nuklearne energije



prednosti i nedostaci nuklearne energije oni su prilično uobičajena rasprava u današnjem društvu, koja se jasno dijeli na dva tabora. Neki tvrde da je to pouzdana i jeftina energija, dok drugi upozoravaju na katastrofe koje mogu izazvati zlouporabu. 

Nuklearna energija ili atomska energija dobiva se procesom nuklearne fisije, koja se sastoji od bombardiranja atoma urana neutronima tako da se podijeli na dva dijela, oslobađajući velike količine topline koje se tada koriste za proizvodnju električne energije..

Prva nuklearna elektrana otvorena je 1956. godine u Velikoj Britaniji. Prema Castellsu (2012.), 2000. godine bilo je 487 nuklearnih reaktora koji su proizveli četvrtinu svjetske električne energije. Trenutno šest zemalja (SAD, Francuska, Japan, Njemačka, Rusija i Južna Koreja) čine gotovo 75% proizvodnje nuklearne energije (Fernández i González, 2015.).

Mnogi ljudi misle da je atomska energija vrlo opasna zahvaljujući poznatim nesrećama kao što su Černobil ili Fukušima. Međutim, postoje i oni koji tu vrstu energije smatraju "čistom" jer ima vrlo malo emisija stakleničkih plinova.

indeks

  • 1 Prednosti
    • 1.1 Visoka gustoća energije
    • 1.2 Jeftinije od fosilnih goriva 
    • 1.3 Dostupnost 
    • 1.4 Emitira manje stakleničkih plinova nego fosilna goriva
    • 1.5 Treba malo prostora
    • 1.6 Ne proizvodi mnogo otpada
    • 1.7 Tehnologija koja je još u razvoju
  • 2 Nedostaci
    • 2.1 Uran je neobnovljiv resurs
    • 2.2 Ne može zamijeniti fosilna goriva
    • 2.3 Ovisi o fosilnim gorivima
    • 2.4 Rudarstvo urana šteti okolišu
    • 2.5 Vrlo postojani otpad
    • 2.6 Nuklearne katastrofe
    • 2.7 Ratničke uporabe
  • 3 Reference

korist

Visoka gustoća energije

Uran je element koji se obično koristi u nuklearnim elektranama za proizvodnju električne energije. To ima svojstvo skladištenja ogromnih količina energije.

Samo jedan gram urana iznosi 18 litara benzina, a jedan kilogram proizvodi približno istu energiju kao i 100 tona ugljena (Castells, 2012).

Jeftinije od fosilnih goriva 

U principu, cijena urana je mnogo skuplja od nafte ili benzina, ali ako uzmemo u obzir da su samo male količine ovog elementa potrebne za generiranje značajnih količina energije, na kraju cijena postaje niža čak i od fosilnih goriva.

dostupnost 

Nuklearna elektrana ima kvalitetu da radi cijelo vrijeme, 24 sata dnevno, 365 dana u godini, za opskrbu grada električnom energijom; to je zahvaljujući razdoblju punjenja goriva svake godine ili 6 mjeseci ovisno o postrojenju.

Ostale vrste energije ovise o stalnoj opskrbi gorivom (kao što su elektrane na ugljen), ili su povremene i ograničene klimom (kao što su obnovljivi izvori).

Emitira manje stakleničkih plinova nego fosilna goriva

Atomska energija može pomoći vladama da ispune svoje obveze smanjenja emisija stakleničkih plinova. Proces rada u nuklearnoj elektrani ne emitira stakleničke plinove jer ne zahtijeva fosilna goriva.

Međutim, emisije koje se javljaju tijekom životnog ciklusa postrojenja; izgradnja, rad, vađenje i glodanje urana i demontaža nuklearne elektrane. (Sovacool, 2008).

Od najvažnijih studija koje su napravljene kako bi se procijenila količina CO2 ispuštenog iz nuklearne aktivnosti, prosječna vrijednost je 66 g CO2e / kWh. Koja je emisijska vrijednost veća od vrijednosti ostalih obnovljivih izvora, ali je još uvijek niža od emisija koje stvaraju fosilna goriva (Sovacool, 2008).

Treba malo prostora

Nuklearnoj elektrani treba malo prostora u usporedbi s drugim vrstama energetskih aktivnosti; Za postavljanje rektora i rashladnih tornjeva potrebno je samo relativno malo zemljište.

Naprotiv, aktivnosti vjetra i solarne energije trebale bi veliko zemljište da bi proizvele istu energiju kao i nuklearna elektrana tijekom cijelog njezina korisnog vijeka trajanja.

Stvara malo otpada

Otpad koji nastaje u nuklearnoj elektrani izuzetno je opasan i štetan za okoliš. Međutim, količina je relativno mala u usporedbi s drugim djelatnostima, a primjenjuju se odgovarajuće sigurnosne mjere, one mogu ostati izolirane od okoliša bez predstavljanja bilo kakvog rizika..

Tehnologija još uvijek u razvoju

Još uvijek postoje mnogi neriješeni problemi s obzirom na atomsku energiju. Međutim, osim fisije, postoji još jedan proces koji se zove nuklearna fuzija, koji uključuje spajanje dvaju jednostavnih atoma u obliku teškog atoma..

Razvoj nuklearne fuzije, ima za cilj korištenje dva atoma vodika za proizvodnju jednog helija i stvaranje energije, to je ista reakcija koja se javlja na suncu.

Da bi došlo do nuklearne fuzije, potrebne su vrlo visoke temperature i snažan sustav hlađenja, koji predstavlja ozbiljne tehničke poteškoće i još uvijek je u fazi razvoja..

Ako se provede, to bi podrazumijevalo čišći izvor jer ne bi proizvodio radioaktivni otpad i također bi proizveo mnogo više energije nego što se trenutno proizvodi fisijom urana..

nedostaci

Uran je neobnovljiv resurs

Povijesni podaci iz mnogih zemalja pokazuju da se u prosjeku ne može izdvojiti više od 50-70% urana u rudniku, budući da koncentracije uranija manje od 0,01% više nisu održive, jer zahtijevaju preradu veće količine uranija. stijena i korištena energija je veća od one koju bi mogla proizvesti u postrojenju. Osim toga, rudarstvo urana ima poluživot ekstrakcije ležišta od 10 ± 2 godine (Dittmar, 2013).

Dittmar je 2013. predložio model za sve postojeće rudnike urana, a planiran je do 2030. godine, u kojem se globalni vrhunac uranijskog rudarstva od 58 ± 4 ktona dobiva oko 2015, a zatim smanjuje na najviše 54 ± 5 ​​kton za 2025. i maksimalno 41 ± 5 kton oko 2030.

Taj iznos više neće biti dovoljan za napajanje postojećih i planiranih nuklearnih elektrana u sljedećih 10-20 godina (Slika 1).

Ne može zamijeniti fosilna goriva

Samo nuklearna energija ne predstavlja alternativu naftnim, plinskim i ugljenim gorivima, budući da će za zamjenu 10 teravacija koje se proizvode u svijetu od fosilnih goriva, biti potrebno 10 tisuća nuklearnih elektrana. Zapravo, u svijetu ih ima samo 486.

Potrebno je mnogo novca i vremena za izgradnju nuklearne elektrane, obično je potrebno više od 5 do 10 godina od početka gradnje do pokretanja, a vrlo je uobičajeno da se odgode pojavljuju u svim novim postrojenjima (Zimmerman) , 1982).

Osim toga, razdoblje rada je relativno kratko, otprilike 30 ili 40 godina, a potrebno je dodatno ulaganje za rastavljanje postrojenja..

Ovisi o fosilnim gorivima

Izgledi povezani s nuklearnom energijom ovise o fosilnim gorivima. Nuklearni gorivi ciklus ne uključuje samo proces proizvodnje električne energije u postrojenju, već se sastoji od niza aktivnosti od istraživanja i eksploatacije rudnika urana do stavljanja izvan pogona i stavljanja izvan pogona nuklearne elektrane..

Vađenje urana je štetno za okoliš

Rudarstvo urana je aktivnost koja je vrlo štetna za okoliš, budući da je za dobivanje 1 kg uranija potrebno ukloniti više od 190.000 kg zemlje (Fernández i González, 2015).

U Sjedinjenim Američkim Državama, resursi urana u konvencionalnim naslagama, gdje je uranij glavni proizvod, procjenjuju se na 1.600.000 tona supstrata iz kojeg se mogu oporaviti, oporavljajući 250.000 tona urana (Theobald, et al., 1972).

Uran se ekstrahira na površini ili u podzemlju, smrvi i zatim izlije u sumpornu kiselinu (Fthenakis i Kim, 2007). Nastali otpad zagađuje tlo i vodu mjesta radioaktivnim elementima i pridonosi pogoršanju okoliša.

Uranij nosi značajne zdravstvene rizike u radnika koji ga vade. Samet i njegovi kolege zaključili su 1984. da je rudarstvo urana veći faktor rizika za razvoj raka pluća od pušenja cigareta.

Vrlo postojan otpad

Kada postrojenje završi svoje poslovanje, potrebno je započeti proces rastavljanja kako bi se osiguralo da buduća uporaba zemljišta ne predstavlja radiološki rizik za stanovništvo ili okoliš.

Proces demontaže sastoji se od tri razine i potrebno je razdoblje od oko 110 godina da zemlja bude kontaminirana. (Dorado, 2008).

Trenutno postoji oko 140.000 tona radioaktivnog otpada bez ikakvog nadzora, koji je ispuštan između 1949. i 1982. u Atlantskom rovu, u Ujedinjenom Kraljevstvu, Belgiji, Nizozemskoj, Francuskoj, Švicarskoj, Švedskoj, Njemačkoj i Italiji (Reinero, 2013, Fernández i González, 2015). Uzimajući u obzir da je korisni vijek trajanja urana tisućama godina, to predstavlja rizik za buduće generacije.

Nuklearne katastrofe

Nuklearne elektrane građene su po strogim sigurnosnim standardima, a njihovi zidovi su izrađeni od betona debljine nekoliko metara kako bi se izolirao radioaktivni materijal izvana.

Međutim, nije moguće reći da su 100% sigurni. Tijekom godina bilo je nekoliko nesreća koje do sada impliciraju da atomska energija predstavlja rizik za zdravlje i sigurnost stanovništva.

11. ožujka 2011. potres se dogodio 9 stupnjeva na Richterovoj ljestvici na istočnoj obali Japana uzrokujući razorni tsunami. To je prouzročilo veliku štetu nuklearnoj elektrani Fukushima-Daiichi, čiji su reaktori bili ozbiljno pogođeni.

Naknadne eksplozije unutar reaktora pustile su u atmosferu proizvode fisije (radionuklide). Radionuklidi su se brzo vezali na atmosferske aerosole (Gaffney et al., 2004), a potom su prešli velike udaljenosti širom svijeta zajedno s zračnim masama zbog velike cirkulacije atmosfere. (Lozano, et al., 2011).

Osim toga, velika količina radioaktivnog materijala je izlivena u ocean i do danas, tvornica u Fukushimi i dalje oslobađa kontaminiranu vodu (300 t / d) (Fernández i González, 2015).

Nesreća u Černobilu dogodila se 26. travnja 1986. godine tijekom procjene električnog sustava upravljanja elektrane. Katastrofa je izložila 30.000 ljudi koji su živjeli u blizini reaktora za oko 45 rem zračenja svaki, otprilike na istoj razini radijacije koju su iskusili preživjeli iz bombe u Hirošimi (Zehner, 2012)

U početnom razdoblju nakon nesreće, najznačajniji izotopi koji se oslobađaju s biološkog stajališta bili su radioaktivni jodovi, uglavnom jod 131 i drugi kratkotrajni jodidi (132, 133)..

Apsorpcija radioaktivnog joda gutanjem kontaminirane hrane i vode i udisanjem rezultirala je ozbiljnim unutarnjim izlaganjem štitnjače..

Tijekom 4 godine nakon nesreće, liječnički pregledi otkrili su značajne promjene u funkcionalnom statusu štitnjače kod izložene djece, osobito djece mlađe od 7 godina (Nikiforov i Gnepp, 1994)..

Ratničke uporabe

Prema Fernándezu i Gonzálezu (2015.) vrlo je teško odvojiti civilnu nuklearnu industriju od vojne jer je otpad od nuklearnih elektrana, kao što je plutonij i osiromašeni uran, sirovine u proizvodnji nuklearnog oružja. Plutonij je osnova atomskih bombi, dok se uranij koristi u projektilima. 

Rast nuklearne energije povećao je sposobnost nacija za dobivanje urana za nuklearno oružje. Dobro je poznato da je jedan od čimbenika koji vode nekoliko zemalja bez programa nuklearne energije da izraze interes za tu energiju temelj da bi im takvi programi mogli pomoći u razvoju nuklearnog oružja. (Jacobson i Delucchi, 2011).

Velik globalni porast nuklearnih postrojenja mogao bi ugroziti svijet uslijed mogućeg nuklearnog rata ili terorističkog napada. Do danas je razvoj ili pokušaj razvoja nuklearnog oružja iz zemalja kao što su Indija, Irak i Sjeverna Koreja tajno proveden u nuklearnim postrojenjima (Jacobson i Delucchi, 2011).

reference

  1. Castells X. E. (2012) Recikliranje industrijskog otpada: Čvrsti komunalni otpad i kanalizacijski mulj. Ediciones Díaz de Santos str. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Kraj jeftinog urana. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). U spirali energije. Svezak II: Kolaps globalnog i civilizacijskog kapitalizma.
  4. Fthenakis, V.M. i Kim, H.C. (2007). Emisije stakleničkih plinova iz solarne elektrane i nuklearne energije: studija životnog ciklusa. Energetska politika, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M.A. (2011). Pružanje cjelokupne globalne energije vjetrom, vodom i sunčevom energijom, I. dio: Tehnologije, energetski resursi, količine i područja infrastrukture, te materijali. Energetska politika, 39 (3), 1154-1169.
  6. Lozano, R.L., Hernandez-Ceballos, M.A., Adame, J.A., Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, E.G., & Bolivar, J.P. (2011). Radioaktivni utjecaj nesreće u Fukušimi na Iberijskom poluotoku: evolucija i prethodni put pare. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., i Gnepp, D.R. (1994). Pedijatrijski rak štitnjače nakon katastrofe u Černobilu. Patomorfološka studija 84 slučaja (1991-1992) iz Republike Bjelorusije. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontaža i zatvaranje nuklearnih elektrana. Vijeće za nuklearnu sigurnost. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., & Key, C.R. (1984). Rudnik urana i rak pluća u muškarcima iz Navajoa. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B.K. (2008). Vrednovanje emisija stakleničkih plinova iz nuklearne energije: kritičko istraživanje. Energetska politika, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Energetski resursi Sjedinjenih Država (br. CIRC-650). Geološki zavod, Washington, DC (SAD).
  12. Zehner, O. (2012). Nuklearna energija nije riješila budućnost. Futurist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Efekti učenja i komercijalizacija novih energetskih tehnologija: slučaj nuklearne energije. Bell Journal of Economics, 297-310.