14 KODOLENERĢIJAS PRIEKŠROCĪBAS UN TRŪKUMI - VIDE - 2025

Par kodolenerģijas priekšrocībām un trūkumiem mūsdienu sabiedrībā notiek diezgan izplatītas debates, kuras skaidri ir sadalītas divās nometnēs. Daži apgalvo, ka tā ir uzticama un lēta enerģija, bet citi brīdina par katastrofām, kas var izraisīt tās nepareizu izmantošanu.

Kodolenerģiju vai atomenerģiju iegūst kodola skaldīšanas procesā, kas sastāv no urāna atoma bombardēšanas ar neitroniem tā, lai tas sadalītos divās daļās, izdalot lielu siltuma daudzumu, kas pēc tam tiek izmantots elektroenerģijas ražošanai.

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

Daudzi cilvēki domā, ka atomenerģija ir ļoti bīstama, pateicoties tādiem slaveniem negadījumiem kā Černobiļa vai Fukušima. Tomēr ir tādi, kas uzskata šo enerģijas veidu par "tīru", jo tajā ir ļoti maz siltumnīcefekta gāzu izmešu.

Priekšrocība

Augsts enerģijas blīvums

Urāns ir elements, ko parasti izmanto atomelektrostacijās elektrības ražošanai. Tam ir īpašums uzglabāt milzīgu enerģijas daudzumu.

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

Lētāk nekā fosilais kurināmais

Principā urāna izmaksas, šķiet, ir daudz dārgākas nekā naftas vai benzīna, bet, ja ņemam vērā, ka ievērojama daudzuma enerģijas iegūšanai ir nepieciešami tikai nelieli šī elementa daudzumi, galu galā izmaksas kļūst zemākas pat nekā fosilā kurināmā.

Pieejamība

Pasaules enerģijas patēriņš, pamatojoties uz informāciju no statistikas pārskata par pasaules enerģētiku (2016). Delphi234.

Atomelektrostacija spēj darboties visu laiku, 24 stundas diennaktī, 365 dienas gadā, lai piegādātu pilsētai elektrību; Tas notiek pateicoties tam, ka degvielas uzpildes periods ir katru gadu vai 6 mēneši atkarībā no rūpnīcas.

Cita veida enerģija ir atkarīga no pastāvīgas kurināmā piegādes (piemēram, ar oglēm darbināmas spēkstacijas), vai arī tās ir periodiskas un ierobežotas ar klimatu (piemēram, atjaunojamie enerģijas avoti).

Izdala mazāk siltumnīcefekta gāzu nekā fosilais kurināmais

Pasaules kodolenerģijas patēriņš. NuclearVacuum

Atomenerģija var palīdzēt valdībām izpildīt savas SEG emisiju samazināšanas saistības. Darbības process atomelektrostacijā neizdala siltumnīcefekta gāzes, jo tas neprasa fosilo kurināmo.

Tomēr izmeši, kas rodas visā iekārtas dzīves ciklā; urāna celtniecība, darbība, ieguve un malšana un atomelektrostacijas demontāža. (Sovacool, 2008).

No svarīgākajiem pētījumiem, kas veikti, lai novērtētu kodoldarbības rezultātā izdalītā CO2 daudzumu, vidējā vērtība ir 66 g CO2e / kWh. Kas ir augstāka emisijas vērtība nekā citi atjaunojamie resursi, bet joprojām ir zemāka par fosilā kurināmā radītajām emisijām (Sovacool, 2008).

Nepieciešama maz vietas

Atomelektrostacijai ir nepieciešams maz vietas, salīdzinot ar citiem enerģijas veidiem; rektora un dzesēšanas torņu uzstādīšanai nepieciešams tikai salīdzinoši neliels laukums.

Gluži pretēji, vēja un saules enerģijas darbībai būtu vajadzīgas lielas platības, lai visā tās darbības laikā ražotu tādu pašu enerģiju kā atomelektrostacija.

Rada maz atkritumu

Atomelektrostacijas radītie atkritumi ir ārkārtīgi bīstami un videi kaitīgi. Tomēr to daudzums ir salīdzinoši mazs, ja salīdzinām ar citām darbībām un tiek izmantoti atbilstoši drošības pasākumi, tie var palikt izolēti no vides, neradot nekādu risku.

Tehnoloģija joprojām tiek attīstīta

Ir daudz problēmu, kas vēl jāatrisina attiecībā uz atomenerģiju. Tomēr papildus skaldīšanai ir vēl viens process, ko sauc par kodolsintēzi, kas sastāv no divu vienkāršu atomu savienošanas, veidojot smago atomu.

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

Lai notiktu kodolsintēze, ir nepieciešama ļoti augsta temperatūra un jaudīga dzesēšanas sistēma, kas rada nopietnas tehniskas grūtības, un tāpēc tā joprojām ir izstrādes fāzē.

Ja to ieviestu, tas nozīmētu tīrāku avotu, jo tas neradītu radioaktīvos atkritumus, kā arī radītu daudz vairāk enerģijas nekā tas, kas šobrīd tiek saražots urāna sabrukšanas rezultātā.

Trūkumi

Grafenrheinfeld atomelektrostacija Vācijā

Urāns ir neatjaunojams resurss

Vēsturiski dati no daudzām valstīm rāda, ka vidēji raktuvēs var iegūt ne vairāk kā 50–70% urāna, jo urāna koncentrācija zemāka par 0,01% vairs nav dzīvotspējīga, jo tas prasa pārstrādāt lielāku daudzumu klintis un izmantotā enerģija ir lielāka par to, ko augs varētu radīt. Turklāt urāna ieguves ieguves pusperiods ir 10 ± 2 gadi (Dittmar, 2013).

Dittmar 2013. gadā ierosināja modeli visām esošajām un plānotajām urāna raktuvēm līdz 2030. gadam, kurās aptuveni 2015. gadā tiek iegūta urāna ieguves maksimālā vērtība 58 ± 4 kton, un vēlāk to samazina līdz maksimāli 54 ± 5 ​​ktoniem. līdz 2025. gadam un maksimāli līdz 41 ± 5 kton ap 2030. gadu.

Ar šo summu vairs nepietiks, lai darbinātu esošās un plānotās atomelektrostacijas nākamajiem 10-20 gadiem (1. attēls).

1. attēls. Urāna ražošanas maksimums pasaulē un salīdzinājums ar citiem kurināmajiem (Fernández and González, 2015)

Tas nevar aizstāt fosilo kurināmo

Tikai kodolenerģija nav alternatīva degvielai, kuras pamatā ir nafta, gāze un ogles, jo būs nepieciešami 10 000 atomelektrostaciju, lai aizstātu 10 teravatus, ko pasaulē rada fosilā kurināmā. Kā skaitlis, pasaulē ir tikai 486 cilvēki.

Atomelektrostacijas celtniecībai nepieciešami daudz naudas un laika ieguldījumi, parasti no būvniecības sākuma līdz nodošanai ekspluatācijā tie prasa vairāk nekā 5 līdz 10 gadus, un kavēšanās ir ļoti izplatīta visās jaunajās elektrostacijās (Zimmerman , 1982).

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

Atkarīgs no fosilā kurināmā

Ar kodolenerģiju saistītie procesi ir atkarīgi no fosilā kurināmā. Kodoldegvielas cikls ietver ne tikai enerģijas ražošanas procesu rūpnīcā, bet arī darbību virkni, sākot no urāna raktuvju izpētes un izmantošanas līdz kodoliekārtas demontāžai un demontāžai.

Urāna ieguve kaitē videi

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

Tiek lēsts, ka Amerikas Savienotajās Valstīs parasto atradņu urāna resursi, kur urāns ir galvenais produkts, ir 1 600 000 tonnu substrāta, no kura var reģenerēt 250 000 tonnu urāna (Theobald et al. 1972)

Urānu iegūst virszemē vai pazemē, sasmalcina un pēc tam izskalo sērskābē (Fthenakis and Kim, 2007). Radītie atkritumi piesārņo vietas augsni un ūdeni ar radioaktīviem elementiem un veicina apkārtējās vides pasliktināšanos.

Urāns rada ievērojamu veselības apdraudējumu darbiniekiem, kuri nodarbojas ar tā ieguvi. Samet et al., 1984. gadā secināja, ka urāna ieguve ir lielāks riska faktors plaušu vēža attīstībai nekā cigarešu smēķēšana.

Ļoti noturīgas atliekas

Kad iekārta beidz darbību, ir jāuzsāk demontāžas process, lai nodrošinātu, ka turpmākā zemes izmantošana nerada radioloģiskus draudus iedzīvotājiem vai videi.

Demontāžas process sastāv no trim līmeņiem, un, lai zeme nebūtu piesārņota, ir vajadzīgs apmēram 110 gadu ilgs laika posms. (Dorado, 2008).

Pašlaik ir aptuveni 140 000 tonnu radioaktīvo atkritumu bez jebkāda veida uzraudzības, kurus laikā no 1949. līdz 1982. gadam Atlantijas tranšejā izmeta Apvienotā Karaliste, Beļģija, Holande, Francija, Šveice, Zviedrija, Vācija un Itālija (Reinero, 2013, Fernández un González, 2015). Ņemot vērā, ka urāna lietderīgās lietošanas laiks ir tūkstošiem gadu, tas rada risku nākamajām paaudzēm.

Kodolkatastrofas

Atomelektrostacijas tiek būvētas saskaņā ar stingriem drošības standartiem, un to sienas ir izgatavotas no vairāku metru biezas betona, lai izolētu radioaktīvo materiālu no ārpuses.

Tomēr nevar apgalvot, ka tie ir 100% droši. Gadu gaitā ir notikuši vairāki negadījumi, kas līdz šim norāda, ka atomenerģija rada risku iedzīvotāju veselībai un drošībai.

2011. gada 11. martā Japānas austrumu piekrastē uz Rihtera skalas 9 notika zemestrīce, izraisot postošu cunami. Tas nodarīja plašus postījumus Fukušimas-Daiči kodolspēkstacijai, kuras reaktorus nopietni cieta.

Turpmākie sprādzieni reaktoros atmosfērā izdalīja skaldīšanās produktus (radionuklīdus). Radionuklīdi ātri pievienojās atmosfēras aerosoliem (Gaffney et al., 2004) un atmosfēras lielās cirkulācijas dēļ pēc tam mēroja lielus attālumus pa pasauli līdzās gaisa masām. (Lozano, et al., 2011).

Papildus tam liels daudzums radioaktīvo materiālu tika izšļakstīts okeānā, un līdz šai dienai Fukušimas rūpnīca turpina izdalīt piesārņotu ūdeni (300 t / dienā) (Fernández and González, 2015).

Černobiļas avārija notika 1986. gada 26. aprīlī, rūpnīcas elektriskās vadības sistēmas novērtēšanas laikā. Katastrofā 30 000 cilvēku, kas dzīvoja netālu no reaktora, katrs 45 starojums bija pakļauts aptuveni aptuveni radiācijas līmenim, ko piedzīvoja Hirosimas bumbas izdzīvojušie (Zehner, 2012).

Sākotnējā pēc nelaimes gadījuma bioloģiski nozīmīgākie izdalītie izotopi bija radioaktīvie jodi, galvenokārt jods 131 un citi īslaicīga jodīdi (132, 133).

Radioaktīvā joda absorbcija, norijot piesārņotu pārtiku un ūdeni, kā arī ieelpojot, izraisīja nopietnu iekšēju iedarbību uz cilvēku vairogdziedzeri.

Četru gadu laikā pēc negadījuma medicīniskās pārbaudes atklāja būtiskas vairogdziedzera funkcionālā stāvokļa izmaiņas pakļautajiem bērniem, īpaši tiem, kas jaunāki par 7 gadiem (Nikiforov un Gnepp, 1994).

Kara izmanto

Saskaņā ar Fernández un González (2015) teikto, ir ļoti grūti nošķirt civiliedzīvotāju no militārās kodolrūpniecības, jo atomelektrostaciju atkritumi, piemēram, plutonijs un noplicināts urāns, ir izejvielas kodolieroču ražošanā. Plutonijs ir atombumbu pamats, savukārt urāns tiek izmantots šāviņos.

Kodolenerģijas pieaugums ir palielinājis tautu spēju iegūt urānu kodolieročiem. Ir labi zināms, ka viens no faktoriem, kas vairākām valstīm, kurām nav kodolenerģijas programmu, izsaka interesi par šo enerģiju, ir pamats tam, ka šādas programmas varētu palīdzēt tām izstrādāt kodolieročus. (Jēkabsons un Deluči, 2011).

Plaša mēroga kodolenerģijas avotu palielinājums visā pasaulē var apdraudēt pasauli no iespējamā kodolkara vai teroristu uzbrukuma. Līdz šim kodolieroču izstrāde vai mēģinājums tos attīstīt tādās valstīs kā Indija, Irāka un Ziemeļkoreja ir slepeni veikts atomelektrostacijās (Jacobson and Delucchi, 2011).

Atsauces

1. Castells XE (2012) Rūpniecisko atkritumu pārstrāde: cietie sadzīves atkritumi un notekūdeņu dūņas. Izdevumi Díaz de Santos p. 1320. gads.
2. Dittmar, M. (2013). Lētā urāna beigas. Zinātne par kopējo vidi, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., un González Reyes, L. (2015). Enerģijas spirālē. II sējums: Globālā un civilizētā kapitālisma sabrukums.
4. Fthenakis, VM un Kim, HC (2007). Siltumnīcefekta gāzu emisijas no saules enerģijas un kodolenerģijas: dzīves cikla pētījums. Enerģētikas politika, 35 (4), 2549–2557.
5. Jēkabsons, MZ, un Deluči, MA (2011). Visas pasaules enerģijas nodrošināšana ar vēja, ūdens un saules enerģiju, I daļa: Tehnoloģijas, enerģijas resursi, daudzumi un infrastruktūras zonas, kā arī materiāli. Enerģētikas politika, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011). Fukušimas avārijas radioaktīvā ietekme uz Ibērijas pussalu: evolūcija un iepriekšējais ceļš. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Ņikiforovs, Y., un Gneps, DR (1994). Bērnu vairogdziedzera vēzis pēc Černobiļas katastrofas. Patomorfoloģisks pētījums par 84 gadījumiem (1991–1992) no Baltkrievijas Republikas. Vēzis, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Atomelektrostaciju demontāža un slēgšana. Kodoldrošības padome. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Urāna ieguve un plaušu vēzis Navajo vīriešiem. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481.-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Siltumnīcefekta gāzu emisiju novērtēšana no kodolenerģijas: kritisks pārskats. Enerģētikas politika, 36 (8), 2950-2963.
11. Teobalds, PK, Šveicershs, SP un Duncan, DC (1972). Amerikas Savienoto Valstu enerģijas resursi (Nr. CIRC-650). Ģeoloģijas dienests, Vašingtona, DC (ASV).
12. Zehner, O. (2012). Kodolenerģijas neapdzīvotā nākotne. Futūrists, 46, 17-21.
13. Zimmermans, MB (1982). Mācīšanās efekti un jauno enerģijas tehnoloģiju komercializācija: kodolenerģijas piemērs, The Bell Journal of Economics, 297-310.