14 Kodolenerģijas priekšrocības un trūkumi



The kodolenerģijas priekšrocības un trūkumi tās ir diezgan kopīgas debates mūsdienu sabiedrībā, kas skaidri sadalās divās nometnēs. Daži apgalvo, ka tā ir uzticama un lēta enerģija, bet citi brīdina par katastrofām, kas var izraisīt tā ļaunprātīgu izmantošanu. 

Kodolenerģija vai atomenerģija tiek iegūta, izmantojot kodola skaldīšanu, kas sastāv no urāna atoma ar neitroniem, lai tā būtu sadalīta divās daļās, atbrīvojot lielus siltuma daudzumus, ko pēc tam izmanto elektrības ražošanai..

Pirmā atomelektrostacija tika atklāta 1956. gadā Apvienotajā Karalistē. Castells (2012) uzskata, ka 2000. gadā bija 487 kodolreaktori, kas saražoja ceturto daļu no pasaules elektroenerģijas. Pašlaik sešas valstis (ASV, Francija, Japāna, Vācija, Krievija un Dienvidkoreja) veido gandrīz 75% no kodolenerģijas ražošanas (Fernández un González, 2015).

Daudzi cilvēki domā, ka atomenerģija ir ļoti bīstama, pateicoties tādiem slaveniem nelaimes gadījumiem kā Černobiļa vai Fukušima. Tomēr ir arī tie, kas uzskata, ka šāda veida enerģija ir „tīra”, jo tai ir ļoti maz siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Indekss

  • 1 Priekšrocības
    • 1.1. Augsts enerģijas blīvums
    • 1.2. Lētāks nekā fosilais kurināmais 
    • 1.3 Pieejamība 
    • 1.4. Tā rada mazāk siltumnīcefekta gāzu nekā fosilā kurināmā
    • 1.5 Nepieciešama maz vietas
    • 1.6. Izveido maz atkritumu
    • 1.7. Tehnoloģija, kas vēl ir izstrādāta
  • 2 Trūkumi
    • 2.1. Urāns ir neatjaunojams resurss
    • 2.2 Nevar aizstāt fosilo kurināmo
    • 2.3 Atkarīgs no fosilā kurināmā
    • 2.4 Urāna ieguve ir kaitīga videi
    • 2.5 Ļoti noturīgi atkritumi
    • 2.6. Kodolkatastrofas
    • 2.7 Karojošs lietojums
  • 3 Atsauces

Priekšrocības

Augsts enerģijas blīvums

Urāns ir elements, ko parasti izmanto kodolelektrostacijās, lai ražotu elektroenerģiju. Tam ir milzīgs enerģijas daudzums.

Tikai viens grams urāna ir 18 litri benzīna, un viens kilograms saražo aptuveni tādu pašu enerģiju kā 100 tonnas ogļu (Castells, 2012).

Lētāks nekā fosilais kurināmais 

Principā urāna izmaksas, šķiet, ir daudz dārgākas nekā nafta vai benzīns, bet, ja ņemam vērā, ka, lai radītu ievērojamu enerģijas daudzumu, ir nepieciešami tikai nelieli šī elementa daudzumi, galu galā izmaksas kļūst zemākas par fosilo kurināmo.

Pieejamība 

Atomelektrostacijai ir kvalitatīva darbība visu laiku, 24 stundas diennaktī, 365 dienas gadā, lai piegādātu elektrību pilsētai; tas ir pateicoties degvielas uzpildes periodam katru gadu vai 6 mēnešus atkarībā no iekārtas.

Citi enerģijas veidi ir atkarīgi no pastāvīgas degvielas piegādes (piemēram, ogļu spēkstacijas), vai arī tie ir periodiski un ierobežoti ar klimatu (piemēram, atjaunojamie enerģijas avoti)..

Tas rada mazāk siltumnīcefekta gāzu nekā fosilā kurināmā

Atomenerģija var palīdzēt valdībām izpildīt savas saistības samazināt SEG emisijas. Kodolspēkstacijas ekspluatācijas process neizdala siltumnīcefekta gāzes, jo tam nav vajadzīgas fosilās degvielas.

Tomēr notiekošās emisijas notiek visā iekārtas dzīves ciklā; urāna būvniecība, ekspluatācija, ieguve un malšana un atomelektrostacijas demontāža. (Sovacool, 2008).

No svarīgākajiem pētījumiem, kas veikti, lai novērtētu kodolenerģijas aktivitātes radīto CO2 daudzumu, vidējā vērtība ir 66 g CO2e / kWh. Kura emisijas vērtība ir lielāka nekā citu atjaunojamo resursu emisijas vērtība, bet joprojām ir zemāka par fosilā kurināmā radītajām emisijām (Sovacool, 2008).

Nepieciešama maz vietas

Atomelektrostacijai ir maz vietas, salīdzinot ar citiem enerģijas veidiem; rektoram un dzesēšanas torņiem uzstādīšanai nepieciešamas salīdzinoši nelielas zemes.

Gluži pretēji, vēja un saules enerģijas darbībām būtu vajadzīga liela zeme, lai visā tās lietderīgās lietošanas laikā ražotu tādu pašu enerģiju kā atomelektrostacija.

Izveido maz atkritumu

Atomelektrostacijas radītie atkritumi ir ārkārtīgi bīstami un kaitīgi videi. Tomēr daudzums ir salīdzinoši neliels, salīdzinot ar citām darbībām, un tiek izmantoti atbilstoši drošības pasākumi, kas var palikt izolēti no vides, neradot nekādu risku..

Tehnoloģijas, kas vēl ir izstrādātas

Joprojām ir daudz neatrisinātu problēmu attiecībā uz atomenerģiju. Tomēr papildus šķelšanai ir vēl viens process, ko sauc par kodolsintēzi, kas ietver divu vienkāršu atomu savienošanu kopā, lai izveidotu smago atomu..

Kodolsintēzes attīstības mērķis ir izmantot divus ūdeņraža atomus, lai ražotu vienu no hēlija un radītu enerģiju, tā ir tāda pati reakcija, kas notiek saulē.

Lai notiktu kodolsintēze, ir nepieciešamas ļoti augstas temperatūras un jaudīga dzesēšanas sistēma, kas rada nopietnas tehniskas grūtības un joprojām ir izstrādes stadijā..

Ja tas tiktu īstenots, tas nozīmētu tīrāku avotu, jo tas neradītu radioaktīvos atkritumus un radītu arī daudz vairāk enerģijas nekā pašlaik saražotais urāns..

Trūkumi

Urāns ir neatjaunojams resurss

Daudzu valstu vēsturiskie dati rāda, ka vidēji ne vairāk kā 50-70% urāna varētu iegūt raktuvēs, jo urāna koncentrācija, kas ir mazāka par 0,01%, vairs nav dzīvotspējīga, jo tā prasa lielāku urāna daudzumu. akmeņi un izmantotā enerģija ir lielāka par to, ko tā varētu radīt iekārtā. Turklāt urāna ieguve pussabrukšanas periodā ir 10 ± 2 gadi (Dittmar, 2013).

Dittmar 2013. gadā piedāvāja modeli visiem esošajiem urāna raktuvēm un plānoja līdz 2030. gadam, kad globālais urāna ieguves maksimums 58 ± 4 ktonos tiek iegūts aptuveni 2015. gadā un pēc tam samazināts līdz maksimāli 54 ± 5 ​​ktoniem. 2025. gadā un ne vairāk kā 41 ± 5 ktonā 2030. gadā.

Šī summa vairs nebūs pietiekama esošo un plānoto kodolelektrostaciju darbībai nākamo 10-20 gadu laikā (1. attēls)..

Tas nevar aizstāt fosilo kurināmo

Kodolenerģija pati par sevi nerada alternatīvu naftai, gāzei un ogļu degvielai, jo, lai aizstātu pasaulē radītās 10 fosilās degvielas, būs nepieciešami 10 tūkstoši atomelektrostaciju. Faktiski pasaulē ir tikai 486 cilvēki.

Lai iegūtu atomelektrostaciju, ir vajadzīgs daudz naudas un laika ieguldījums, parasti ilgāk par 5 līdz 10 gadiem no būvniecības sākuma līdz uzsākšanai, un ir ļoti bieži, ka kavēšanās notiek visās jaunajās iekārtās (Zimmerman 1982).

Turklāt darbības ilgums ir salīdzinoši īss, aptuveni 30 vai 40 gadi, un ir nepieciešami papildu ieguldījumi iekārtas demontāžai..

Atkarīgs no fosilā kurināmā

Ar kodolenerģiju saistītās perspektīvas ir atkarīgas no fosilā kurināmā. Kodoldegvielas cikls ietver ne tikai elektriskās ražošanas procesu iekārtā, bet arī virkni darbību, kas svārstās no urāna raktuvju izpētes un izmantošanas līdz kodoliekārtas ekspluatācijas pārtraukšanai un ekspluatācijas pārtraukšanai..

Urāna ieguve ir kaitīga videi

Urāna ieguve ir videi ļoti kaitīga darbība, jo, lai iegūtu 1 kg urāna, ir nepieciešams noņemt vairāk nekā 190 000 kg zemes (Fernández un González, 2015)..

Amerikas Savienotajās Valstīs urāna resursi tradicionālajos nogulsnēs, kur galvenais produkts ir urāns, tiek lēsti 160000 tonnu substrāta, no kura tie var atgūt, atgūstot 250 000 tonnu urāna (Theobald et al., 1972).

Uranu ekstrahē uz virsmas vai grunts, sasmalcina un pēc tam izskalo sērskābē (Fthenakis un Kim, 2007). Radītie atkritumi piesārņo augsni un vietas ūdeni ar radioaktīviem elementiem un veicina vides pasliktināšanos.

Urāna sastāvā ir ievērojams veselības apdraudējums strādniekiem, kas to iegūst. Samets un kolēģi 1984. gadā secināja, ka urāna ieguve ir lielāks riska faktors plaušu vēža attīstībai nekā smēķēšana.

Ļoti noturīgi atkritumi

Kad iekārta pabeidz savu darbību, ir jāsāk demontāžas process, lai nodrošinātu, ka zemes turpmākā izmantošana nerada radioloģisku risku iedzīvotājiem vai videi..

Demontāžas process sastāv no trim līmeņiem, un ir vajadzīgs aptuveni 110 gadu periods, lai zeme nebūtu piesārņota. (Dorado, 2008).

Pašlaik ir aptuveni 140 000 tonnu radioaktīvo atkritumu bez jebkāda veida novērojumiem, kas 1949. – 1982. Gadā tika novadīti Atlantijas tranšejā, Apvienotā Karaliste, Beļģija, Holande, Francija, Šveice, Zviedrija, Vācija un Itālija (Reinero, 2013, Fernández un González, 2015). Ņemot vērā to, ka urāna lietderīgās lietošanas laiks ir tūkstošiem gadu, tas rada risku nākamajām paaudzēm.

Kodolkatastrofas

Atomelektrostacijas tiek būvētas ar stingriem drošības standartiem, un to sienas ir izgatavotas no vairāku metru bieza betona, lai izolētu radioaktīvos materiālus no ārpuses.

Tomēr nav iespējams teikt, ka tās ir 100% drošas. Gadu gaitā ir bijuši vairāki negadījumi, kas līdz šim nozīmē, ka atomenerģija rada risku iedzīvotāju veselībai un drošībai.

2011. gada 11. martā Japānas austrumu krastā notika zemestrīce 9 grādos uz Richtera skalu, izraisot postošu cunami. Tas izraisīja plašu kaitējumu Fukušimas-Daiichi atomelektrostacijai, kuras reaktorus nopietni ietekmēja.

Turpmākie sprādzieni reaktoru iekšienē atmosfērā izdalīja šķelšanās produktus (radionuklīdus). Radionuklīdi ātri saistās ar atmosfēras aerosoliem (Gaffney et al., 2004), un pēc tam lielās atmosfēras cirkulācijas dēļ ceļoja visā pasaulē kopā ar gaisa masām. (Lozano et al., 2011).

Papildus tam okeānā tika izliets liels daudzums radioaktīvu materiālu, un līdz šim Fukušimas rūpnīca turpina atbrīvot piesārņoto ūdeni (300 t / d) (Fernández un González, 2015)..

Černobiļas avārija notika 1986. gada 26. aprīlī, veicot iekārtas elektriskās vadības sistēmas novērtējumu. Katastrofā bija aptuveni 30 000 cilvēku, kas dzīvoja pie reaktora, apmēram 45 reižu radiācijas, aptuveni tādā pašā līmenī, kādu piedzīvoja Hirosimas bumbu izdzīvojušie (Zehner, 2012).

Sākotnējā periodā pēc nelaimes gadījuma nozīmīgākie izotopi, kas izdalījās no bioloģiskā viedokļa, bija radioaktīvie jodi, galvenokārt jods 131 un citi īslaicīgi dzīvojoši jodīdi (132, 133)..

Radioaktīvā joda absorbcija, uzņemot piesārņotu pārtiku un ūdeni, un ieelpojot, izraisīja nopietnu iekšējo iedarbību uz cilvēku vairogdziedzeri..

Četru gadu laikā pēc nelaimes gadījuma medicīniskās pārbaudes atklāja vairogdziedzera funkcionālā stāvokļa būtiskas pārmaiņas bērniem, īpaši bērniem līdz 7 gadu vecumam (Nikiforov un Gnepp, 1994)..

Karojošs lietojums

Saskaņā ar Fernández un González (2015) ir ļoti grūti atdalīt civilo kodolrūpniecību no militārās, jo kodolspēkstaciju, piemēram, plutonija un noplicinātā urāna, atkritumi ir izejvielas kodolieroču ražošanā. Plutonija ir atomu bumbu pamats, bet šāviņos tiek izmantots urāns. 

Kodolenerģijas pieaugums ir palielinājis tautu spēju iegūt urānu kodolieročiem. Ir labi zināms, ka viens no faktoriem, kas ved vairākas valstis bez kodolenerģijas programmām, lai izteiktu interesi par šo enerģiju, ir pamats, ka šādas programmas varētu palīdzēt tām attīstīt kodolieročus. (Jacobson un Delucchi, 2011).

Plaša mēroga globālā kodolspēkstaciju skaita palielināšanās varētu apdraudēt pasauli, saskaroties ar iespējamu kodolkaru vai teroristu uzbrukumu. Līdz šim kodolieroču ražotnēs kodolieroču attīstībā vai mēģinājumā attīstīt kodolieročus no tādām valstīm kā Indija, Irāka un Ziemeļkoreja (Jacobson un Delucchi, 2011)..

Atsauces

  1. Castells X. E. (2012) Rūpniecisko atkritumu pārstrāde: Cietie pilsētas atkritumi un notekūdeņu dūņas. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Lēts urāna gals. Kopējās vides zinātne, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., un González Reyes, L. (2015). Enerģijas spirālē. II sējums: globālā un civilizētā kapitālisma sabrukums.
  4. Fthenakis, V. M., un Kim, H. C. (2007). Siltumnīcefekta gāzu emisijas no saules elektrības un kodolenerģijas: dzīves cikla pētījums. Enerģētikas politika, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., un Delucchi, M. A. (2011). Visu globālo enerģiju nodrošināšana ar vēja, ūdens un saules enerģiju, I daļa: Tehnoloģijas, enerģijas resursi, daudzumi un infrastruktūras jomas un materiāli. Enerģētikas 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). Fukušimas avārijas radioaktīvā ietekme uz Ibērijas pussalu: evolūcija un iepriekšējais ceļš. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforovs, Y. & Gnepp, D. R. (1994). Bērnu vairogdziedzera vēzis pēc Černobiļas katastrofas. Patomorfoloģiskais pētījums par 84 lietām (1991-1992) no Baltkrievijas Republikas. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Kodolspēkstaciju demontāža un slēgšana. Kodoldrošības padome. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J. & Key, C.R. Urana ieguve un plaušu vēzis Navajo vīriešiem. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Siltumnīcefekta gāzu emisiju novērtēšana no kodolenerģijas: kritisks pētījums. Enerģētikas politika, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Amerikas Savienoto Valstu energoresursi (Nr. CIRC-650). Ģeoloģijas dienests, Vašingtona, DC (ASV).
  12. Zehner, O. (2012). Kodolenerģijas neuzkrītošā nākotne. Futūrists, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Mācību efekti un jaunu energotehnoloģiju komercializācija: kodolenerģijas lieta. Bell Journal of Economics, 297-310.