14 ПРЕДИМСТВА И НЕДОСТАТЪЦИ НА ЯДРЕНАТА ЕНЕРГИЯ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

На предимствата и недостатъците на ядрената енергия са доста често срещан дебат в днешното общество, което е ясно разделени на два лагера. Някои твърдят, че това е надеждна и евтина енергия, докато други предупреждават за бедствията, които могат да причинят злоупотребата му.

Ядрената енергия или атомната енергия се получава чрез процеса на ядрено делене, който се състои в бомбардиране на уранов атом с неутрони, така че той да се разделя на две, отделяйки големи количества топлина, която след това се използва за генериране на електричество.

Първата ядрена централа отвори врати през 1956 г. в Обединеното кралство. Според Castells (2012) през 2000 г. в света е имало 487 ядрени реактора, които произвеждат една четвърт от електроенергията. Понастоящем шест държави (САЩ, Франция, Япония, Германия, Русия и Южна Корея) концентрират почти 75% от производството на ядрена електроенергия (Fernández and González, 2015).

Много хора смятат, че атомната енергия е много опасна благодарение на известни аварии като Чернобил или Фукушима. Има обаче такива, които смятат този вид енергия за „чиста“, тъй като има много малко емисии на парникови газове.

предимство

Висока енергийна плътност

Уранът е елементът, който обикновено се използва в ядрените централи за производство на електричество. Това има свойството да съхранява огромни количества енергия.

Само един грам уран се равнява на 18 литра бензин, а един килограм произвежда приблизително същата енергия като 100 тона въглища (Castells, 2012).

По-евтини от изкопаемите горива

По принцип цената на урана изглежда много по-скъпа от тази на петрола или бензина, но ако вземем предвид, че за генериране на значителни количества енергия са необходими само малки количества от този елемент, в крайна сметка цената става по-ниска дори от този на изкопаемите горива.

наличност

Световно потребление на енергия въз основа на информация от Статистически преглед на световната енергия (2016). Delphi234.

Атомната електроцентрала има качеството на работа през цялото време, 24 часа в денонощието, 365 дни в годината, за да доставя електричество на град; Това се дължи на факта, че периодът на зареждане е всяка година или 6 месеца в зависимост от централата.

Други видове енергии зависят от постоянното снабдяване с гориво (като електроцентралите, работещи на въглища), или са прекъснати и ограничени от климата (като възобновяеми източници).

Изпуска по-малко парникови газове от изкопаемите горива

Световно потребление на ядрена енергия. NuclearVacuum

Атомната енергия може да помогне на правителствата да изпълнят своите ангажименти за намаляване на емисиите на ПГ. Процесът на работа в атомната централа не отделя парникови газове, тъй като не изисква изкопаеми горива.

Въпреки това, емисиите, които възникват през целия жизнен цикъл на централата; изграждане, експлоатация, добив и смилане на уран и демонтаж на атомната електроцентрала. (Sovacool, 2008).

От най-важните проучвания, които са направени за оценка на количеството на CO2, отделено при ядрена активност, средната стойност е 66 g CO2e / kWh. Което е по-висока стойност на емисиите от други възобновяеми ресурси, но все пак е по-ниско от емисиите, генерирани от изкопаеми горива (Sovacool, 2008).

Необходимо е малко място

Атомната централа изисква малко пространство в сравнение с други видове енергийни дейности; тя изисква само сравнително малка площ за монтиране на ректора и охладителните кули.

Напротив, дейностите от вятърна и слънчева енергия ще изискват големи площи да произвеждат същата енергия като ядрена централа през целия си полезен живот.

Създава малко отпадъци

Отпадъците, генерирани от ядрена централа, са изключително опасни и вредни за околната среда. Въпреки това, тяхното количество е сравнително малко, ако го сравним с други дейности и се използват подходящи мерки за сигурност, те могат да останат изолирани от околната среда, без да представляват риск.

Технологиите все още са в процес на развитие

Все още има много проблеми, които трябва да бъдат решени, що се отнася до атомната енергия. Въпреки това, в допълнение към деленето, има и друг процес, наречен ядрен синтез, който се състои в съединяване на два прости атома за образуване на тежък атом.

Развитието на ядрения синтез има за цел да използва два водородни атома, за да произведе един от хелий и да генерира енергия, това е същата реакция, която се случва на слънцето.

За да се случи ядрен синтез, са необходими много високи температури и мощна система за охлаждане, което създава сериозни технически затруднения и следователно все още е във фаза на разработване.

Ако бъде приложена, това ще означава по-чист източник, тъй като няма да произвежда радиоактивни отпадъци и също така ще генерира много повече енергия от тази, произведена в момента при делене на уран.

Недостатъци

Атомна централа Графенрайнфелд в Германия

Уранът е невъзобновяем ресурс

Исторически данни от много страни показват, че средно не повече от 50-70% от уран може да бъде извлечен в мина, тъй като концентрацията на уран под 0,01% вече не е жизнеспособна, тъй като изисква обработка на по-голямо количество от скали и използваната енергия е по-голяма от това, което растението би могло да генерира. Освен това, добивът на уран има период на полуразпад на добив от 10 ± 2 години (Dittmar, 2013).

Дитмар предложи през 2013 г. модел за всички съществуващи и планирани уранови мини до 2030 г., при който около 2015 г. се постига глобален пик на добив на уран от 58 ± 4 kton, който по-късно ще бъде намален до максимум 54 ± 5 ​​kton до 2025 г. и до максимум 41 ± 5 kton около 2030 г.

Тази сума вече няма да е достатъчна за захранване на съществуващите и планираните атомни електроцентрали за следващите 10-20 години (Фигура 1).

Фигура 1. Пик на производството на уран в света и сравнение с други горива (Fernández and González, 2015)

Не може да замени изкопаеми горива

Ядрената енергия сама по себе си не представлява алтернатива на горивата на базата на нефт, газ и въглища, тъй като 10 000 атомни електроцентрали ще са необходими за замяната на 10 теравата, които се генерират в света от изкопаеми горива. Като цифра в света има само 486.

Необходими са много инвестиции за пари и време, за да се изгради атомна централа, обикновено те отнемат повече от 5 до 10 години от началото на строителството до пускането в експлоатация, а закъсненията са много чести във всички нови централи (Цимерман, 1982).

Освен това периодът на експлоатация е сравнително кратък, приблизително 30 или 40 години, а за демонтажа на инсталацията е необходима допълнителна инвестиция.

Зависи от изкопаемите горива

Процесите, свързани с ядрената енергия, зависят от изкопаемите горива. Ядреният горивен цикъл включва не само процеса на производство на електроенергия в централата, но също така се състои от поредица от дейности, вариращи от проучване и експлоатация на уранови мини до извеждане от експлоатация и демонтаж на ядрената централа.

Добивът на уран е вреден за околната среда

Добивът на уран е много вредна дейност за околната среда, тъй като за получаване на 1 кг уран е необходимо да се отстранят повече от 190 000 кг пръст (Fernández and González, 2015).

В Съединените щати урановите ресурси в конвенционалните находища, където основният продукт е уранът, се оценяват на 1 600 000 тона субстрат, от който 250 000 тона уран могат да бъдат извлечени (Theobald, et al. 1972)

Уранът се добива на повърхността или под земята, смачква се и след това се излугва в сярна киселина (Fthenakis и Kim, 2007). Образуваните отпадъци замърсяват почвата и водата на мястото с радиоактивни елементи и допринасят за влошаването на околната среда.

Уранът носи значителни рискове за здравето на работниците, които са посветени на извличането му. Самет и др. Заключават през 1984 г., че добивът на уран е по-голям рисков фактор за развитие на рак на белия дроб от пушенето на цигари.

Много устойчиви остатъци

Когато даден завод приключи работата си, е необходимо да се започне процесът на извеждане от експлоатация, за да се гарантира, че бъдещото използване на земята не представлява радиологичен риск за населението или околната среда.

Процесът на демонтаж се състои от три нива и е необходим период от около 110 години, за да може земята да бъде замърсена. (Дорадо, 2008).

Понастоящем има около 140 000 тона радиоактивни отпадъци без какъвто и да е вид надзор, които са били изхвърлени между 1949 и 1982 г. в Атлантическия транч от Обединеното кралство, Белгия, Холандия, Франция, Швейцария, Швеция, Германия и Италия (Reinero, 2013, Fernández and González, 2015). Като се има предвид, че полезният живот на урана е хиляди години, това представлява риск за бъдещите поколения.

Ядрени бедствия

Атомните електроцентрали са изградени със строги стандарти за безопасност, а стените им са изградени от бетон с дебелина няколко метра, за да изолират радиоактивния материал отвън.

Не е възможно обаче да се твърди, че те са 100% безопасни. През годините има няколко аварии, които досега предполагат, че атомната енергия представлява риск за здравето и безопасността на населението.

На 11 март 2011 г. земетресение удари 9 по скалата на Рихтер на източното крайбрежие на Япония, причинявайки опустошително цунами. Това причини големи щети на атомната централа Фукушима-Даичи, чиито реактори бяха сериозно засегнати.

Последвалите експлозии вътре в реакторите пуснаха в атмосферата продукти на делене (радионуклиди). Радионуклидите бързо се привързват към атмосферните аерозоли (Gaffney et al., 2004) и впоследствие изминават големи разстояния по света заедно с въздушните маси поради голямата циркулация на атмосферата. (Lozano, et al. 2011).

В допълнение към това, голямо количество радиоактивни материали се разляха в океана и до ден днешен растението Фукушима продължава да отделя замърсена вода (300 t / d) (Fernández and González, 2015).

Чернобилската катастрофа е станала на 26 април 1986 г. по време на оценка на системата за електрическо управление на централата. Катастрофата изложи 30 000 души, живеещи в близост до реактора, на около 45 остатъка от радиация всеки, приблизително същото ниво на радиация, преживяно от оцелелите от бомбата в Хирошима (Zehner, 2012).

През първоначалния период след инцидента най-значимите биологично значими изотопи се освобождават от радиоактивни йоди, главно йод 131 и други краткотрайни йодиди (132, 133).

Поглъщането на радиоактивен йод чрез поглъщане на замърсена храна и вода и при вдишване доведе до сериозно вътрешно излагане на щитовидната жлеза на хората.

През 4-те години след инцидента медицинските прегледи установяват съществени промени във функционалния статус на щитовидната жлеза при откритите деца, особено тези на възраст под 7 години (Никифоров и Гнеп, 1994).

Война използва

Според Fernández и González (2015) е много трудно да се отдели цивилното от военната ядрена промишленост, тъй като отпадъците от атомните електроцентрали, като плутоний и обеднен уран, са суровина при производството на ядрено оръжие. Плутоний е основата за атомните бомби, докато уранът се използва в снарядите.

Ръстът на ядрената енергия увеличи способността на нациите да получават уран за ядрени оръжия. Добре известно е, че един от факторите, които водят няколко държави без програми за ядрена енергия да изразяват интерес към тази енергия, е основата, че такива програми биха могли да им помогнат да разработят ядрени оръжия. (Jacobson and Delucchi, 2011).

Мащабното глобално увеличение на ядрените енергийни съоръжения може да изложи на риск от потенциална ядрена война или терористична атака. Към днешна дата разработването или опитът за разработване на ядрени оръжия в страни като Индия, Ирак и Северна Корея са проведени тайно в ядрени съоръжения (Jacobson and Delucchi, 2011).

Препратки

1. Castells XE (2012) Рециклиране на промишлени отпадъци: твърди градски отпадъци и утайки от канализация. Издания Díaz de Santos p. 1320.
2. Дитмар, М. (2013). Краят на евтин уран. Наука за общата среда, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). В спиралата на енергията. Том II: Срив на глобалния и цивилизован капитализъм.
4. Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007). Емисии на парникови газове от слънчева електрическа и ядрена енергия: Изследване на жизнения цикъл. Енергийна политика, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, и Delucchi, MA (2011). Предоставяне на цялата глобална енергия с енергия от вятър, вода и слънчева енергия, част I: Технологии, енергийни ресурси, количества и области на инфраструктурата и материали. Енергийна политика, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011). Радиоактивно въздействие на авария Фукушима върху Иберийския полуостров: еволюция и преобладаващ предишен път. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., & Gnepp, DR (1994). Педиатричен рак на щитовидната жлеза след катастрофата в Чернобил. Патоморфологично проучване на 84 случая (1991-1992 г.) от Република Беларус. Рак, 74 (2), 748-766.
8. Педро Юсто Дорадо Делманс (2008). Демонтаж и закриване на атомни електроцентрали. Съвет за ядрена безопасност. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Добив на уран и рак на белите дробове при мъжете от Навахо. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Оценка на емисиите на парникови газове от ядрената енергия: критично проучване. Енергийна политика, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP и Duncan, DC (1972). Енергийни ресурси на САЩ (№ CIRC-650). Геологическо проучване, Вашингтон, окръг Колумбия (САЩ).
12. Зехнер, О. (2012). Неуреденото бъдеще на атомната енергия. Футуристът, 46, 17-21.
13. Цимерман, MB (1982). Учебни ефекти и комерсиализацията на новите енергийни технологии: Случаят с ядрената енергия, The Bell Journal of Economics, 297-310.