14 Tuumaenergia eelised ja puudused



The tuumaenergia eelised ja puudused need on tänapäeva ühiskonnas üsna levinud arutelu, mis jaguneb selgelt kaheks laagrisse. Mõned väidavad, et see on usaldusväärne ja odav energia, samas kui teised hoiatavad katastroofide eest, mis võivad selle väärkasutamist põhjustada. 

Tuumaenergia või aatomienergia saadakse tuuma lõhustumise protsessi kaudu, mis seisneb uraani aatomi pommitamises neutronitega nii, et see jaguneks kaheks, vabastades suure hulga soojust, mida seejärel kasutatakse elektri tootmiseks..

Esimene tuumaelektrijaam avati 1956. aastal Ühendkuningriigis. Castells'i (2012) andmetel oli 2000. aastal 487 tuumareaktorit, mis toodavad veerandi maailma elektrist. Praegu moodustavad peaaegu 75% tuumaenergia tootmisest kuus riiki (USA, Prantsusmaa, Jaapan, Saksamaa, Venemaa ja Lõuna-Korea) (Fernández ja González, 2015).

Paljud inimesed arvavad, et aatomienergia on väga ohtlik tänu tuntud õnnetustele nagu Tšernobõli või Fukushima. Siiski on neid, kes peavad seda tüüpi energiat "puhtaks", sest sellel on väga vähe kasvuhoonegaaside heitkoguseid.

Indeks

  • 1 Eelised
    • 1.1 Suur energiatihedus
    • 1.2 Fossiilkütustest odavam 
    • 1.3 Kättesaadavus 
    • 1.4 See heidab vähem kasvuhoonegaase kui fossiilkütused
    • 1.5 Vajab vähe ruumi
    • 1.6 Tekitab vähe jäätmeid
    • 1.7 Arendatav tehnoloogia
  • 2 Puudused
    • 2.1 Uraan on taastumatu ressurss
    • 2.2 Fossiilkütuseid ei saa asendada
    • 2.3 Sõltub fossiilkütustest
    • 2.4 Uraani kaevandamine on keskkonnale kahjulik
    • 2.5 Väga püsivad jäätmed
    • 2.6 Tuumakatastroofid
    • 2.7 Sõjakasutus
  • 3 Viited

Eelised

Suur energiatihedus

Uraan on element, mida tuumaelektrijaamades kasutatakse elektri tootmiseks. Sellel on omadus hoida tohutuid energiat.

Ainult üks gramm uraani on 18 liitrit bensiini ja üks kilogramm toodab umbes sama palju energiat kui 100 tonni kivisöe (Castells, 2012).

Odavam kui fossiilkütused 

Põhimõtteliselt tundub, et uraani maksumus on palju kallim kui nafta või bensiin, kuid kui arvestada, et märkimisväärse koguse energia saamiseks on vaja ainult väikeses koguses seda elementi, muutub lõppkokkuvõttes kulud isegi väiksemaks kui fossiilkütuste puhul.

Saadavus 

Tuumaelektrijaam on kvaliteetne, et ööpäevaringselt, 365 päeva aastas, tegutseda linna elektrienergia tarnimiseks; see on tänu tankimise perioodile igal aastal või 6 kuud sõltuvalt tehast.

Muud energialiigid sõltuvad kütuse pidevast tarnimisest (nt kivisöe elektrijaamad) või on katkendlikud ja kliimaga piiratud (näiteks taastuvad energiaallikad).

See heidab vähem kasvuhoonegaase kui fossiilkütused

Aatomienergia võib aidata valitsustel täita oma kohustusi vähendada kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Tuumajaamas toimuv protsess ei eralda kasvuhoonegaase, kuna see ei vaja fossiilkütuseid.

Siiski tekivad heitkogused kogu tehase elutsükli jooksul; uraani ehitamine, käitamine, kaevandamine ja jahvatamine ning tuumaelektrijaama demonteerimine. (Sovacool, 2008).

Kõige olulisematest uuringutest, mis on tehtud tuumaenergiaga vabaneva CO2 koguse hindamiseks, on keskmine väärtus 66 g CO2e / kWh. Milline on teiste taastuvate energiaallikate heitkoguste väärtus suurem kui fossiilkütuste tekitatud heitkogused (Sovacool, 2008).

Vajab vähe ruumi

Tuumaelektrijaam vajab teiste energiakasutustega võrreldes vähe ruumi; see nõuab rektori ja jahutornide paigaldamiseks ainult suhteliselt väikest maad.

Vastupidi, tuuleenergia ja päikeseenergia tegevused vajaksid suurt maad, et toota sama energiat kui tuumajaam kogu selle kasuliku eluea jooksul.

Tekitab vähe jäätmeid

Tuumajaama tekitatud jäätmed on äärmiselt ohtlikud ja keskkonnale kahjulikud. Kogus on siiski võrreldes teiste tegevustega suhteliselt väike ning kasutatakse piisavaid ohutusmeetmeid, mis võivad jääda keskkonnast isoleerituks, ilma et nad kujutaksid endast ohtu..

Tehnoloogia, mis on veel väljatöötamisel

Aatomienergia osas on endiselt palju lahendamata probleeme. Kuid lisaks lõhustumisele on veel üks protsess, mida nimetatakse tuumasünteesiks, mis hõlmab kahe lihtsa aatomi ühendamist, et moodustada raske aatom.

Tuumasünteesi arendamise eesmärk on kasutada kahte vesinikuaatomit ühe heeliumi tootmiseks ja energia tootmiseks, see on sama reaktsioon, mis toimub päikese käes..

Tuumasünteesi tekkimiseks on vaja väga kõrgeid temperatuure ja võimsat jahutussüsteemi, mis tekitab tõsiseid tehnilisi raskusi ja on veel arendusetapis..

Kui see on rakendatud, tähendaks see puhtamat allikat, kuna see ei tekita radioaktiivseid jäätmeid ja tekitaks ka palju rohkem energiat kui praegu uraani lõhustumisel toodetud..

Puudused

Uraan on taastumatu ressurss

Paljude riikide ajaloolised andmed näitavad, et keskmiselt ei saa kaevanduses ekstraheerida rohkem kui 50–70% uraanist, kuna uraani kontsentratsioon vähem kui 0,01% ei ole enam elujõuline, kuna see nõuab suurema koguse uraani töötlemist. kivimid ja kasutatud energia on suurem kui see, mida ta võiks tekitada. Lisaks on uraani kaevandamise poolväärtusaeg 10 ± 2 aastat (Dittmar, 2013).

Dittmar pakkus 2013. aastal välja mudeli kõigi olemasolevate uraanikaevanduste jaoks ja planeeriti kuni 2030. aastani, mil ülemaailmne uraani kaevandamise tipp on 58 ± 4 ktonit umbes 2015. aastal ja seejärel vähendatakse maksimaalselt 54 ± 5 ​​ktonni. 2025. \ taastaks ja maksimaalselt 41 ± 5 ktoni kohta. \ t.

See summa ei ole enam piisav olemasolevate ja kavandatud tuumaelektrijaamade võimendamiseks järgmise 10-20 aasta jooksul (joonis 1).

See ei saa asendada fossiilkütuseid

Ainuüksi tuumaenergia ei kujuta endast alternatiivi naftale, gaasile ja kivisöele, kuna selleks, et asendada maailmas 10 fossiilkütustest toodetud terawati, on vaja 10 tuhat tuumaelektrijaama. Tegelikult on maailmas ainult 486 inimest.

Tuumaelektrijaama ehitamiseks kulub palju raha ja aega, tavaliselt kulub ehituse algusest kuni käivitamiseni rohkem kui 5–10 aastat, ja on väga levinud, et viivitused tekivad kõigis uutes tehastes (Zimmerman 1982).

Lisaks sellele on tööperiood suhteliselt lühike, ligikaudu 30 või 40 aastat ning tehase demonteerimiseks on vaja täiendavaid investeeringuid..

Sõltub fossiilkütustest

Tuumaenergiaga seotud väljavaated sõltuvad fossiilkütustest. Tuumakütusetsükkel ei hõlma mitte ainult elektritootmist tootmisüksuses, vaid hõlmab ka mitmeid tegevusi, mis ulatuvad uraani kaevanduste uurimisest ja kasutamisest kuni tuumajaama dekomisjoneerimise ja tegevuse lõpetamiseni.

Uraani kaevandamine on keskkonnale kahjulik

Uraani kaevandamine on keskkonnale väga kahjulik tegevus, kuna 1 kg uraani saamiseks on vaja eemaldada rohkem kui 190 000 kg maad (Fernández ja González, 2015)..

Ameerika Ühendriikides on uraaniressursid tavapärastes ladestustes, kus peamine toode on uraan, hinnanguliselt 160000 tonni substraati, millest nad saavad taaskasutada, saades 250 000 tonni uraani (Theobald et al., 1972)

Uraan ekstraheeritakse pinnal või aluspinnas, purustatakse ja seejärel leotatakse väävelhappeks (Fthenakis ja Kim, 2007). Tekkinud jäätmed saastavad radioaktiivsete elementidega pinnase ja vee vett ning aitavad kaasa keskkonna halvenemisele.

Uraan kannab seda väljavõtvatest töötajatest olulisi terviseriske. Samet ja kolleegid jõudsid 1984. aastal järeldusele, et uraani kaevandamine on suurem riskifaktor kopsuvähi tekkeks kui sigarettide suitsetamine.

Väga püsivad jäätmed

Kui tehas lõpetab oma tegevuse, on vaja alustada demonteerimisprotsessi, et tagada, et maa tulevased kasutusviisid ei kujuta endast elanikkonnale ega keskkonnale radioloogilist ohtu..

Lammutamisprotsess koosneb kolmest tasemest ja selleks, et maa oleks saastunud, on vaja umbes 110 aastat. (Dorado, 2008).

Praegu on Ühendkuningriigis, Belgias, Hollandis, Prantsusmaal, Šveitsis, Rootsis, Saksamaal ja Itaalias (Reinero, Saksamaa, Itaalia, Saksamaa, Itaalia, Saksamaa, Itaalia, Saksamaa, Itaalia, Saksamaa, Itaalia, Saksamaa, Saksamaa, Saksamaa, Saksamaa, Saksamaa ja Saksamaa) umbes 140 000 tonni radioaktiivseid jäätmeid. 2013, Fernández ja González, 2015). Võttes arvesse, et uraani kasulik eluiga on tuhandeid aastaid, kujutab see ohtu tulevastele põlvkondadele.

Tuumakatastroofid

Tuumaelektrijaamad on ehitatud rangete ohutusstandarditega ja nende seinad on valmistatud mitu meetrit paksust betoonist, et isoleerida radioaktiivseid materjale väljastpoolt.

Siiski ei ole võimalik öelda, et need on 100% ohutud. Aastate jooksul on olnud mitmeid õnnetusi, mis siiani viitavad sellele, et aatomienergia kujutab endast ohtu elanikkonna tervisele ja ohutusele.

11. märtsil 2011 toimus Jaapani idarannikul Richteri skaalal 9 kraadi maavärin, mis põhjustas laastava tsunami. See põhjustas ulatuslikku kahju Fukushima-Daiichi tuumajaamale, mille reaktoreid tõsiselt mõjutati.

Järgnevad plahvatused reaktorite sees vabastasid atmosfääri lõhustumisproduktid (radionukliidid). Radionukliidid seostusid kiiresti atmosfääri aerosoolidega (Gaffney et al., 2004) ja seejärel sõitsid atmosfääri suure ringluse tõttu suured vahemaad kogu maailmas koos õhumassidega. (Lozano, et al., 2011).

Lisaks sellele voolas ookeani suur hulk radioaktiivseid materjale ja tänaseni jätkab Fukushima taim saastunud vee (300 t / d) vabastamist (Fernández ja González, 2015).

Tšernobõli õnnetus toimus 26. aprillil 1986 tehase elektrijuhtimissüsteemi hindamise käigus. Katastroof paljastas 30 000 inimest, kes elasid reaktori lähedal umbes 45-kordsele kiirgusele, ligikaudu sama kiirguse tasemele, mida kogesid Hirosima pommi ellujäänud (Zehner, 2012).

Esialgsel perioodil pärast õnnetust olid kõige olulisemad bioloogilisest vaatepunktist vabanenud isotoobid radioaktiivsed joodid, peamiselt jood 131 ja muud lühiajalised jodiidid (132, 133)..

Radioaktiivse joodi imendumine saastunud toidu ja vee allaneelamise ja sissehingamise kaudu põhjustas tõsise sisemise kokkupuute inimeste kilpnäärmega..

Nelja aasta jooksul pärast õnnetust avastati arstlikel uuringutel olulised muutused kilpnäärme funktsionaalses seisundis lastel, eriti alla 7-aastastel lastel (Nikiforov ja Gnepp, 1994)..

Sõjakasutus

Fernándezi ja Gonzálezi (2015) sõnul on väga raske eraldada tsiviilotstarbelist tuumaenergiat sõjalisest, sest tuumaelektrijaamade jäätmed, nagu plutoonium ja vaesestatud uraan, on tuumarelvade tootmise toorained. Plutoonium on aatomipommide aluseks, samas kui lendkehades kasutatakse uraani. 

Tuumaenergia kasv on suurendanud riikide võimet saada tuumarelvade jaoks uraani. On hästi teada, et üks tegureid, mis põhjustavad mitmetes riikides tuumaenergiaalaste programmide väljendamise huvi selle energia vastu, on alus, et sellised programmid võiksid aidata neil tuumarelvi arendada. (Jacobson ja Delucchi, 2011).

Tuumaelektrijaamade ulatuslik ülemaailmne kasv võiks ohustada maailma võimaliku tuumasõja või terrorirünnaku ees. Praeguseks on tuumarelvade arendamisel või tuumarelvade väljaarendamisel sellistest riikidest nagu India, Iraak ja Põhja-Korea arendatud või üritatud seda teha salajas (Jacobson ja Delucchi, 2011).

Viited

  1. Castells X. E. (2012) Tööstusjäätmete ringlussevõtt: tahked olmejäätmed ja reoveesette. Ediciones Díaz de Santos lk. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Odava uraani lõpp. Kogu keskkonna teadus, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Energia spiraal. II köide: globaalse ja tsiviliseeriva kapitalismi kokkuvarisemine.
  4. Fthenakis, V. M., & Kim, H. C. (2007). Päikeseenergia ja tuumaenergia kasvuhoonegaaside heitkogused: elutsükli uuring. Energiapoliitika, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M. A. (2011). Kogu ülemaailmse energia pakkumine tuule-, vee- ja päikeseenergiaga, I osa: Tehnoloogiad, energiaressursid, infrastruktuuri kogused ja piirkonnad ning materjalid. Energy Policy, 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). Fukushima õnnetuse radioaktiivne mõju Ibeeria poolsaarele: evolutsioon ja eelmine rada. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y. & Gnepp, D. R. (1994). Kilpnäärmevähi vähk pärast Tšernobõli katastroofi. Valgevene Vabariigi 84 juhtumi (1991-1992) patomorfoloogiline uuring. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Tuumaelektrijaamade demonteerimine ja sulgemine. Tuumaohutuse nõukogu. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D. M., Waxweiler, R.J. & Key, C.R. Uraani kaevandamine ja kopsuvähk Navajo meestel. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Tuumaenergia kasvuhoonegaaside heitkoguste hindamine: kriitiline uuring. Energiapoliitika, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P. K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Ameerika Ühendriikide energiaressursid (nr CIRC-650). Geoloogiakeskus, Washington, DC (USA).
  12. Zehner, O. (2012). Tuumaenergia mittetöötatud tulevik. Futurist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Õppefektid ja uute energiatehnoloogiate kommertsialiseerimine: tuumaenergia juhtum. Bell Journal of Economics, 297-310.