14 Branduolinės energijos privalumai ir trūkumai



The branduolinės energijos privalumai ir trūkumai jie yra gana paplitę diskusijos šiandieninėje visuomenėje, kuri aiškiai skiriasi į dvi stovyklas. Kai kurie teigia, kad tai patikima ir pigi energija, o kiti įspėja apie nelaimes, dėl kurių gali būti piktnaudžiaujama. 

Branduolinė energija ar atominė energija gaunama per branduolio dalijimosi procesą, kuris susideda iš urano atomo su neutronais bombardavimo, kad jis būtų padalintas į du, atlaisvinant didelį šilumos kiekį, kuris vėliau naudojamas elektrai gaminti..

Pirmoji atominė elektrinė buvo atidaryta 1956 m. Jungtinėje Karalystėje. Pasak Castells (2012), 2000 metais buvo 487 branduoliniai reaktoriai, kurie pagamino ketvirtadalį pasaulio elektros energijos. Šiuo metu šešios šalys (JAV, Prancūzija, Japonija, Vokietija, Rusija ir Pietų Korėja) sudaro beveik 75% branduolinės energijos gamybos (Fernández ir González, 2015).

Daugelis žmonių mano, kad atominė energija yra labai pavojinga dėl žinomų nelaimingų atsitikimų, pvz., Černobylio ar Fukušimos. Tačiau yra tokių, kurie mano, kad šios rūšies energija yra švari, nes ji turi labai mažai šiltnamio efektą sukeliančių dujų.

Indeksas

  • 1 Privalumai
    • 1.1 Didelis energijos tankis
    • 1.2 Pigiau nei iškastinis kuras 
    • 1.3 Prieinamumas 
    • 1.4 Jis išskiria mažiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų nei iškastinis kuras
    • 1.5 Reikia mažos vietos
    • 1.6 Kuria mažai atliekų
    • 1.7 Technologijos, kurios dar vystomos
  • 2 Trūkumai
    • 2.1 Uranas yra neatsinaujinantis išteklius
    • 2.2 Negalima pakeisti iškastinio kuro
    • 2.3 Priklauso nuo iškastinio kuro
    • 2.4 Urano kasyba yra žalinga aplinkai
    • 2.5 Labai patvarios atliekos
    • 2.6 Branduolinės nelaimės
    • 2.7 Karinis naudojimas
  • 3 Nuorodos

Privalumai

Didelis energijos tankis

Uranas yra elementas, kuris paprastai naudojamas branduolinėse elektrinėse gaminant elektros energiją. Tai turi didžiulį energijos kiekį.

Vienas gramas urano atitinka 18 litrų benzino, o vienas kilogramas pagamina maždaug tokį pat energijos kaip 100 tonų anglies (Castells, 2012).

Pigesni nei iškastinis kuras 

Iš esmės urano kaštai yra daug brangesni už naftą ar benziną, bet jei atsižvelgsime į tai, kad norint generuoti didelį energijos kiekį, reikia tik nedidelio kiekio šio elemento, o galiausiai išlaidos tampa mažesnės nei iškastinio kuro.

Prieinamumas 

Branduolinė jėgainė turi kokybę, kad galėtų visą laiką, 24 valandas per parą, 365 dienas per metus, tiekti elektros energiją miestui; tai yra dėl degalų pildymo laikotarpio kasmet arba 6 mėnesius, priklausomai nuo įrenginio.

Kitos energijos rūšys priklauso nuo pastovaus kuro tiekimo (pvz., Anglies jėgainės) arba yra periodiškos ir ribotos klimato (pvz., Atsinaujinančių šaltinių)..

Jis išskiria mažiau šiltnamio efektą sukeliančių dujų nei iškastinis kuras

Atominė energija gali padėti vyriausybėms vykdyti savo įsipareigojimus mažinti išmetamą ŠESD kiekį. Veikimo branduolinėje elektrinėje procesas neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų, nes jam nereikia iškastinio kuro.

Tačiau išmetami teršalai atsiranda per visą gamyklos gyvavimo ciklą; urano statyba, eksploatavimas, gavyba ir malimas bei atominės elektrinės išmontavimas. (Sovacool, 2008).

Iš svarbiausių tyrimų, atliktų siekiant įvertinti branduolinės veiklos išmetamo CO2 kiekį, vidutinė vertė yra 66 g CO2e / kWh. Tai yra didesnė nei kitų atsinaujinančių šaltinių išmetamųjų teršalų vertė, tačiau vis dar mažesnė už iškastinio kuro išmetamą teršalų kiekį (Sovacool, 2008).

Reikia mažai vietos

Branduolinei elektrinei reikia mažai vietos, palyginti su kitomis energijos rūšimis; Rektoriui ir aušinimo bokštams įrengti reikia tik santykinai mažos žemės.

Atvirkščiai, vėjo ir saulės energijos veiklai reikės didelės žemės, kad visą tą patį tarnavimo laiką būtų pagaminta ta pati energija kaip atominė elektrinė.

Kuria mažai atliekų

Atominės elektrinės susidarančios atliekos yra labai pavojingos ir žalingos aplinkai. Tačiau kiekis yra palyginti mažas, palyginti su kitomis veiklos rūšimis, ir naudojamos tinkamos saugos priemonės, kurios gali likti izoliuotos nuo aplinkos, nekeliant pavojaus.

Technologijos, kurios vis dar vystosi

Vis dar yra daug neišspręstų problemų dėl atominės energijos. Tačiau, be skilimo, yra dar vienas procesas, vadinamas branduolių sintezė, kuri apima dviejų paprastų atomų sujungimą kartu su sunkiu atomu..

Branduolių sintezės plėtra siekia panaudoti du vandenilio atomus, gaminančius vieną iš helio ir generuoti energiją, tai yra ta pati reakcija, kuri vyksta saulėje..

Norint susidaryti branduolių sintezei, reikalinga labai aukšta temperatūra ir galinga aušinimo sistema, kuri kelia rimtų techninių sunkumų ir vis dar yra vystymosi stadijoje..

Jei tai būtų įgyvendinta, tai reikštų švaresnį šaltinį, nes jis nesukurtų radioaktyviųjų atliekų ir taip pat sukurtų daug daugiau energijos nei šiuo metu gaminant uraną..

Trūkumai

Uranas yra neatsinaujinantis išteklius

Istoriniai duomenys iš daugelio šalių rodo, kad vidutiniškai ne daugiau kaip 50–70% urano gali būti išgaunami kasykloje, nes mažiau nei 0,01% urano koncentracijos nebėra gyvybingos, nes tam reikia perdirbti didesnį urano kiekį. uolienos ir sunaudojama energija yra didesnė už tai, ką ji galėtų gaminti gamykloje. Be to, urano kasybos pusinės eliminacijos laikas yra 10 ± 2 metai (Dittmar, 2013).

Dittmar 2013 m. Pasiūlė modelį visoms esamoms urano kasykloms ir planavo iki 2030 m., Kai pasaulinis urano kasybos smailė siekia 58 ± 4 ktonus, o vėliau sumažinama iki 54 ± 5 ​​ktonų. 2025 m., o ne daugiau kaip 41 ± 5 ktonai.

Ši suma nebebus pakankama esamoms ir planuojamoms atominėms elektrinėms per ateinančius 10-20 metų valdyti (1 pav.).

Jis negali pakeisti iškastinio kuro

Vien tik branduolinė energija nėra alternatyva naftai, dujoms ir anglies kurui, nes norint pakeisti 10 terawatios, susidarančias pasaulyje iš iškastinio kuro, reikės 10 tūkst. Atominių elektrinių. Iš tiesų pasaulyje yra tik 486.

Branduolinei elektrinei statyti reikia daug pinigų ir laiko, paprastai užtrunka daugiau kaip 5–10 metų nuo statybos pradžios iki pradžios, ir labai dažnas atvejis, kai vėluojama atsirasti visose naujose gamyklose (Zimmerman 1982 m..

Be to, eksploatavimo laikotarpis yra santykinai trumpas, maždaug 30 ar 40 metų, o įrenginio išmontavimui reikalingos papildomos investicijos..

Priklauso nuo iškastinio kuro

Su branduoline energija susijusios perspektyvos priklauso nuo iškastinio kuro. Branduolinio kuro ciklas apima ne tik elektrinės gamybos procesą gamykloje, bet ir daugybę veiklos sričių, įskaitant urano kasyklų tyrimą ir naudojimą iki branduolinės elektrinės eksploatavimo nutraukimo ir eksploatavimo nutraukimo..

Urano kasyba yra žalinga aplinkai

Urano kasyba yra veikla, kuri yra labai žalinga aplinkai, nes norint gauti 1 kg urano, būtina pašalinti daugiau kaip 190 000 kg žemės (Fernández ir González, 2015)..

Jungtinėse Amerikos Valstijose urano ištekliai įprastiniuose indėliuose, kuriuose pagrindinis produktas yra uranas, yra apskaičiuoti kaip 1 600 000 tonų substrato, iš kurio jie gali atsigauti, panaudojant 250 000 tonų urano (Theobald ir kt., 1972)

Uranas ekstrahuojamas ant paviršiaus arba podirvio, susmulkinamas ir išplaunamas į sieros rūgštį (Fthenakis ir Kim, 2007). Gautos atliekos užteršia dirvožemio ir vietovės vandenį su radioaktyviais elementais ir prisideda prie aplinkos blogėjimo.

Uranas kelia didelį pavojų sveikatai darbuotojams, kurie ją išskiria. Sametas ir kolegos 1984 m. Padarė išvadą, kad urano kasyba yra didesnis rizikos veiksnys plaučių vėžiui išsivystyti nei rūkyti.

Labai patvarios atliekos

Kai įmonė baigia savo veiklą, būtina pradėti išmontavimo procesą, siekiant užtikrinti, kad ateityje žemės naudojimas nesukeltų radiologinio pavojaus gyventojams ar aplinkai..

Išmontavimo procesas susideda iš trijų lygių ir maždaug 110 metų laikotarpis reikalingas tam, kad žemė nebūtų užteršta. (Dorado, 2008).

Šiuo metu Atlanto tranšėjoje, Jungtinėje Karalystėje, Belgijoje, Olandijoje, Prancūzijoje, Šveicarijoje, Švedijoje, Vokietijoje ir Italijoje, yra apie 140 000 tonų radioaktyviųjų atliekų be jokios priežiūros. 2013, Fernández ir González, 2015). Atsižvelgiant į tai, kad urano naudingo tarnavimo laikas yra tūkstančiai metų, tai kelia pavojų ateities kartoms.

Branduolinės nelaimės

Branduolinės elektrinės yra pastatytos laikantis griežtų saugos standartų, o jų sienos yra pagamintos iš betono metrų storio, kad izoliuoja radioaktyviąsias medžiagas iš išorės.

Tačiau negalima pasakyti, kad jie yra 100% saugūs. Per daugelį metų įvyko keletas nelaimingų atsitikimų, kurie iki šiol reiškia, kad atominė energija kelia pavojų gyventojų sveikatai ir saugumui.

2011 m. Kovo 11 d. Žemės drebėjimas įvyko 9 laipsnių rytinėje Japonijos pakrantėje esančioje Richterio skalėje, sukeldamas sukrečiamą cunamį. Tai sukėlė didelę žalą Fukušimos – Daiichi atominei elektrinei, kurios reaktoriai buvo labai paveikti.

Vėlesni sprogimai reaktorių viduje iš atmosferos išskiria skilimo produktus (radionuklidus). Radionuklidai greitai susieti su atmosferos aerozoliais (Gaffney et al., 2004), o po to dideli atmosferos cirkuliacija visame pasaulyje kartu su oro masėmis keliavo dideliais atstumais. (Lozano ir kt., 2011).

Be to, į vandenyną išsiliejo didelis radioaktyviųjų medžiagų kiekis, ir iki šiol Fukušimos gamykla išleidžia užterštą vandenį (300 t / d) (Fernández ir González, 2015)..

Černobylio avarija įvyko 1986 m. Balandžio 26 d. Atliekant elektrinės kontrolės sistemos vertinimą. Katastrofos metu 30 000 žmonių, gyvenančių netoli reaktoriaus, apytikriai siekė apie 45 pėdų spinduliuotės, maždaug tokį patį radiacijos lygį, kurį patyrė Hirosimos bombų išgyvenusieji (Zehner, 2012).

Pirmuoju laikotarpiu po nelaimingo atsitikimo svarbiausi izotopai, išsiskiriantys biologiniu požiūriu, buvo radioaktyvūs jodai, daugiausia jodas 131 ir kiti trumpalaikiai jodidai (132, 133)..

Radioaktyviojo jodo absorbcija užsiteršus užterštam maistui ir vandeniui ir įkvėpus sukėlė rimtą žmonių skydliaukės vidinį poveikį..

Per ketverius metus po nelaimingo atsitikimo medicininiai tyrimai parodė, kad vaikai, ypač jaunesni kaip 7 metų amžiaus, patyrė skydliaukės funkcinės būklės pokyčius (Nikiforov ir Gnepp, 1994)..

Karinis naudojimas

Pasak Fernández ir González (2015), labai sunku atskirti civilinę branduolinę pramonę nuo karinės, nes branduolinių elektrinių, pvz., Plutonio ir nusodrinto urano, atliekos yra žaliavos branduolinių ginklų gamyboje. Plutonis yra atomų bombų pagrindas, o uranas naudojamas ore. 

Branduolinės energijos augimas padidino tautų gebėjimą įsigyti branduolinių ginklų uraną. Gerai žinoma, kad vienas iš veiksnių, dėl kurių kelios šalys be branduolinės energetikos programų išreiškia susidomėjimą šia energija, yra pagrindas, kad tokios programos galėtų padėti joms plėtoti branduolinius ginklus. (Jacobson ir Delucchi, 2011).

Didelio masto pasaulinis branduolinės energetikos objektų padidėjimas galėtų kelti pavojų pasauliui, susidūrus su galimu branduoliniu karu ar teroristiniu išpuoliu. Iki šiol branduolinių ginklų branduolinių ginklų kūrimas ar bandymas plėtoti branduolinius ginklus iš tokių šalių kaip Indija, Irakas ir Šiaurės Korėja (Jacobson ir Delucchi, 2011)..

Nuorodos

  1. Castells X. E. (2012) Pramoninių atliekų perdirbimas: kietosios miesto atliekos ir nuotekų dumblas. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Pigaus urano pabaiga. Bendrosios aplinkos mokslas, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Energijos spirale. II tomas: pasaulinio ir civilizuoto kapitalizmo žlugimas.
  4. Fthenakis, V. M., ir Kim, H. C. (2007). Šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas iš saulės elektros ir branduolinės energijos: gyvavimo ciklo tyrimas. Energetikos politika, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., ir Delucchi, M. A. (2011). Visos pasaulinės energijos teikimas, naudojant vėjo, vandens ir saulės energiją, I dalis. Technologijos, energijos ištekliai, infrastruktūros kiekiai ir sritys bei medžiagos. Energetikos 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., ir Bolivar, J.P. (2011). Fukušimos avarijos Iberijos pusiasalyje radioaktyvus poveikis: evoliucija ir ankstesnis kelias. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y. & Gnepp, D. R. (1994). Vaikų skydliaukės vėžys po Černobylio katastrofos. Baltarusijos Respublikos 84 atvejų (1991-1992) patomorfologinis tyrimas. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Branduolinių elektrinių išmontavimas ir uždarymas. Branduolinės saugos taryba. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D. M., Waxweiler, R.J. & Key, C.R. Urano kasyba ir plaučių vėžys Navajo vyrams. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos iš branduolinės energijos vertinimas: kritinė apklausa. Energetikos politika, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P. K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Jungtinių Valstijų energijos ištekliai (Nr. CIRC-650). Geologijos tarnyba, Vašingtonas, JAV.
  12. Zehner, O. (2012). Branduolinės energijos nepanaudota ateitis. Futuristas, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Mokymosi poveikis ir naujų energijos technologijų komercializavimas: branduolinės energijos atvejis. „The Bell Journal of Economics“, 297-310.