Дял:
14 Предимства и недостатъци на ядрената енергия
на предимства и недостатъци на ядрената енергия те са доста често срещано разискване в днешното общество, което ясно се разделя на два лагера. Някои твърдят, че това е надеждна и евтина енергия, докато други предупреждават за бедствия, които могат да причинят злоупотреба с нея.
Ядрената енергия или атомната енергия се получава чрез процеса на ядрено делене, който се състои в бомбардиране на урановия атом с неутрони, така че да се разделя на две, освобождавайки големи количества топлина, която след това се използва за генериране на електричество..
Първата атомна електроцентрала е открита през 1956 г. в Обединеното кралство. Според Кастелс (2012) през 2000 г. има 487 ядрени реактора, които произвеждат една четвърт от световното електричество. В момента шест държави (САЩ, Франция, Япония, Германия, Русия и Южна Корея) представляват почти 75% от производството на ядрена енергия (Fernández and González, 2015).
Много хора смятат, че атомната енергия е много опасна благодарение на известни инциденти като Чернобил или Фукушима. Въпреки това, има такива, които считат този вид енергия за "чист", защото има много малко емисии на парникови газове.
индекс
- 1 Предимства
- 1.1 Висока енергийна плътност
- 1.2 По-евтини от изкопаемите горива
- 1.3 Наличност
- 1.4 Изпуска по-малко парникови газове, отколкото изкопаемите горива
- 1.5 Нуждае се от малко място
- 1.6 Генерира малко отпадъци
- 1.7 Технологията все още се развива
- 2 Недостатъци
- 2.1 Уранът е невъзобновяем ресурс
- 2.2 Не може да замени изкопаемите горива
- 2.3 Зависи от изкопаемите горива
- 2.4 Добивът на уран е вреден за околната среда
- 2.5 Много устойчиви отпадъци
- 2.6 Ядрени бедствия
- 2.7 Военни употреби
- 3 Препратки
облага
Висока енергийна плътност
Уранът е елементът, който обикновено се използва в ядрените централи за производство на електроенергия. Това е 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 петрола или бензина, но ако вземем предвид, че само малки количества от този елемент са необходими за генериране на значителни количества енергия, в крайна сметка цената става по-ниска дори от фосилните горива.
наличност
Атомната електроцентрала има качеството да работи през цялото време, 24 часа в денонощието, 365 дни в годината, за да доставя електричество на града; това е благодарение на периода на презареждане всяка година или 6 месеца в зависимост от инсталацията.
Други видове енергия зависят от постоянното снабдяване с гориво (като въглищни електроцентрали), или са периодични и ограничени от климата (като възобновяеми източници).
Той отделя по-малко парникови газове, отколкото изкопаемите горива
Атомната енергия може да помогне на правителствата да изпълнят ангажиментите си за намаляване на емисиите на парникови газове. Процесът на експлоатация в ядрената 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).
Сред най-важните проучвания, направени за оценка на количеството CO2, отделяно от ядрената дейност, средната стойност е 66 g CO2e / kWh. Кое е емисионната стойност по-голяма от тази на други възобновяеми ресурси, но все още е по-ниска от емисиите, генерирани от изкопаеми горива (Sovacool, 2008).
Нуждае се от малко място
Атомната централа се нуждае от малко пространство в сравнение с други видове енергийни дейности; изисква само относително малка земя за монтирането на ректора и охладителните кули.
Напротив, дейностите за вятърна и слънчева енергия ще се нуждаят от голяма земя, за да произвеждат същата енергия като ядрената централа през целия му полезен живот.
Генерира малко отпадъци
Отпадъците, генерирани от ядрената централа, са изключително опасни и вредни за околната среда. Въпреки това, количеството е сравнително малко в сравнение с други дейности и се използват адекватни мерки за безопасност, които могат да останат изолирани от околната среда, без да представляват никакъв риск.
Технологията все още се развива
Все още има много нерешени проблеми по отношение на атомната енергия. Въпреки това, в допълнение към деленето, има друг процес, наречен ядрен синтез, който включва свързване на два прости атома заедно, за да образуват тежък атом..
Развитието на ядрения синтез има за цел да използва два водородни атома за производството на хелий и да генерира енергия, това е същата реакция, която се случва на слънце.
За да се получи ядрен синтез, са необходими много високи температури и мощна охладителна система, която създава сериозни технически затруднения и все още е в етап на разработване..
Ако се приложи, това би означавало по-чист източник, тъй като не би произвел радиоактивни отпадъци и би генерирал много повече енергия, отколкото в момента се произвежда от делене на уран..
недостатъци
Уранът е невъзобновяем ресурс
Исторически данни от много страни показват, че средно не повече от 50-70% от урана могат да бъдат извлечени в мина, тъй като концентрациите на уран, по-малко от 0,01%, вече не са жизнеспособни, тъй като изисква преработка на по-голямо количество уран. използваната енергия е по-голяма от тази, която би могла да генерира в завода. В допълнение, добивът на уран има полуживот на екстракция на отлагания от 10 ± 2 години (Dittmar, 2013).
Dittmar предложи модел през 2013 г. за всички съществуващи уранови мини и е планиран до 2030 г., в който световният връх на добива на уран от 58 ± 4 kton се получава около 2015 г. и след това се намалява до максимум 54 ± 5 kton за 2025 г. и при максимум 41 ± 5 kton около 2030 г..
Тази сума вече няма да е достатъчна за захранване на съществуващите и планираните ядрени централи през следващите 10-20 години (Фигура 1).
Тя не може да замени изкопаемите горива
Само ядрената енергия не представлява алтернатива на петрола, газта и въглищните горива, тъй като за да се заменят 10-те теравати, които се генерират в света от изкопаеми горива, ще са необходими 10 хиляди атомни електроцентрали. Факт е, че в света има само 486 души.
Необходими са много инвестиции и пари за изграждане на ядрена централа, обикновено отнема повече от 5 до 10 години от началото на строителството до пускане в експлоатация и е много често закъсненията във всички нови заводи (Zimmerman) , 1982).
Освен това периодът на експлоатация е сравнително кратък, приблизително 30 или 40 години, и е необходима допълнителна инвестиция за разглобяването на инсталацията..
Зависи от изкопаемите горива
Перспективите, свързани с ядрената енергия, зависят от изкопаемите горива. Ядреният горивен цикъл не включва само процеса на производство на електроенергия в централата, той също се състои от поредица от дейности, които варират от проучване и експлоатация на уранови мини до извеждане от експлоатация и извеждане от експлоатация на атомната електроцентрала..
Добивът на уран е вреден за околната среда
Добивът на уран е дейност, която е много вредна за околната среда, тъй като за получаване на 1 кг уран е необходимо да се премахнат повече от 190 000 кг земя (Fernández and González, 2015).
В Съединените щати ресурсите на уран в конвенционалните находища, където уранът е основният продукт, се оценяват на 1 600 000 тона субстрат, от който могат да се възстановят, възстановявайки 250 000 тона уран (Theobald, et al., 1972).
Уранът се извлича на повърхността или в подпочвата, раздробява се и след това се извлича 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 го извличат. През 1984 г. Самет и колегите са заключили, че добивът на уран е по-голям рисков фактор за развитие на рак на белия дроб, отколкото пушенето на цигари.
Много устойчиви отпадъци
Когато дадено предприятие приключва дейността си, е необходимо да започне процес на разглобяване, за да се гарантира, че бъдещото използване на земята няма да представлява радиационен риск за населението или за околната среда.
Процесът на демонтиране се състои от три нива и е необходим период от около 110 години, за да бъде земята свободна от замърсяване. (Dorado, 2008).
Понастоящем има около 140 000 тона радиоактивни отпадъци без какъвто и да е вид наблюдение, които са били изхвърляни между 1949 и 1982 г. в Атлантическия транш, 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 и стените им са направени от бетон с дебелина няколко метра, за да се изолира радиоактивен материал отвън.
Въпреки това не е възможно да се каже, че те са 100% безопасни. През годините е имало няколко инцидента, които досега предполагат, че атомната енергия представлява риск за здравето и безопасността на населението.
На 11 март 2011 г. се случи земетресение на 9 градуса по скалата на Рихтер на източния бряг на Япония, причиняващо опустошително цунами. Това причини големи щети на атомната електроцентрала Фукушима-Даичи, чиито реактори бяха сериозно засегнати.
Последващи експлозии в реакторите освобождават в атмосферата продукти на делене (радионуклиди). Радионуклидите бързо се свързват с 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, в океана се изсипва голямо количество радиоактивен материал и до ден днешен растението Фукушима продължава да освобождава замърсена вода (300 t / d) (Fernández and González, 2015).
Чернобилската авария е настъпила на 26 април 1986 г. по време на оценка на електрическата система за контрол на централата. В катастрофата са изложени 30 000 души, живеещи в близост до реактора, до около 45 rem радиация всеки, приблизително същото ниво на радиация, изпитано от оцелелите от бомба Хирошима (Zehner, 2012)
През първоначалния период след произшествието най-значимите изотопи, освободени от биологична гледна точка, са радиоактивни йоди, главно йод 131 и други краткотрайни йодиди (132, 133)..
Абсорбцията на радиоактивен йод при поглъщане на замърсена храна и вода и чрез вдишване доведе до сериозно вътрешно излагане на щитовидната жлеза на хората..
През 4-те години след инцидента медицинските прегледи откриха съществени промени във функционалното състояние на щитовидната жлеза при деца, особено деца под 7-годишна възраст (Никифоров и Гнеп, 1994)..
Военни приложения
Според Fernández и González (2015) е много трудно да се отдели гражданската ядрена индустрия от военната, тъй като отпадъците от атомни електроцентрали, като плутоний и обеднен уран, са суровини при производството на ядрени оръжия. Плутонийът е в основата на атомните бомби, а уранът се използва в снаряди.
Увеличаването на ядрената енергия увеличи способността на страните да получат уран за ядрени оръжия. Добре известно е, че един от факторите, който кара няколко страни без програми за ядрена енергия да изразяват интерес към тази енергия, е основата, че подобни програми могат да им помогнат да разработят ядрени оръжия. (Jacobson and Delucchi, 2011).
Мащабното глобално увеличаване на ядрените мощности би могло да изложи на опасност света в случай на евентуална ядрена война или терористична атака. Досега развитието или опитите за разработване на ядрени оръжия от страни като Индия, Ирак и Северна Корея се извършват тайно в ядрените съоръжения (Джейкъбсън и Делуки, 2011).
препратки
- Castells X. E. (2012) Рециклиране на промишлени отпадъци: Твърди градски отпадъци и утайки от отпадъчни води. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
- Dittmar, М. (2013). Краят на евтиния уран. Наука за общата среда, 461, 792-798.
- Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). В спиралата на енергията. Том II: Разпадането на глобалния и цивилизован капитализъм.
- Fthenakis, V. М., & Kim, H. C. (2007). Емисии на парникови газове от слънчева електрическа и ядрена енергия: Проучване на жизнения цикъл. Енергийна политика, 35 (4), 2549-2557.
- Jacobson, M. Z., & Delucchi, М. A. (2011). Осигуряване на цялата глобална енергия с вятърна, водна и слънчева енергия, Част I: Технологии, енергийни ресурси, количества и области на инфраструктурата и материали. Енергийна политика, 39 (3), 1154-1169.
- Lozano, R.L., Hernandez-Ceballos, M.A., Adame, J.A., Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, E.G., & Bolivar, J.P. (2011). Радиоактивно въздействие на инцидента във Фукушима на Иберийския полуостров: еволюция и предишна пътека. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
- Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Педиатричен рак на щитовидната жлеза след катастрофата в Чернобил. Патоморфологично изследване на 84 случая (1991-1992 г.) от Република Беларус. Cancer, 74 (2), 748-766.
- Педро Хуста Дорадо Делманс (2008). Демонтаж и закриване на атомни електроцентрали. Съвет за ядрена безопасност. SDB-01.05. Р 37
- Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., & Key, C.R. (1984). Добив на уран и рак на белите дробове при мъжете навахо. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
- Sovacool, B.K. (2008). Оценка на емисиите на парникови газове от ядрената енергия: Критично проучване. Енергийна политика, 36 (8), 2950-2963.
- Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Енергийни ресурси на САЩ (№ CIRC-650). Геоложки проучвания, Вашингтон (САЩ).
- Zehner, O. (2012). Нерешеното бъдеще на ядрената енергия. The Futurist, 46, 17-21.
- Zimmerman, М. B. (1982). Обучителни ефекти и комерсиализация на нови енергийни технологии: Случаят с ядрената енергия. Bell Journal of Economics, 297-310.