14 Výhody a nevýhody jaderné energie



výhody a nevýhody jaderné energie jedná se o poměrně běžnou debatu v dnešní společnosti, která se jasně dělí na dva tábory. Někteří argumentují, že je to spolehlivá a levná energie, zatímco jiní varují před katastrofami, které mohou způsobit zneužití. 

Jaderná energie nebo atomová energie je získána přes proces jaderného štěpení, který sestává z bombardovat atom uranu s neutrony tak že to je rozděleno do dvou, uvolňovat velká množství tepla, které je pak použito k výrobě elektřiny..

První jaderná elektrárna byla slavnostně otevřena v roce 1956 ve Spojeném království. Podle Castells (2012) bylo v roce 2000 487 jaderných reaktorů, které vyrobily čtvrtinu světové elektřiny. V současné době tvoří šest zemí (USA, Francie, Japonsko, Německo, Rusko a Jižní Korea) téměř 75% produkce jaderné energie (Fernández a González, 2015).

Mnoho lidí si myslí, že atomová energie je velmi nebezpečná díky slavným nehodám, jako je Černobyl nebo Fukušima. Existují však lidé, kteří považují tento typ energie za „čistý“, protože mají jen velmi málo emisí skleníkových plynů.

Index

  • 1 Výhody
    • 1.1 Vysoká hustota energie
    • 1.2 Levnější než fosilní paliva 
    • 1.3 Dostupnost 
    • 1.4 Vyzařuje méně skleníkových plynů než fosilní paliva
    • 1.5 Potřebuje málo místa
    • 1.6 Vytváří málo odpadu
    • 1.7 Technologie stále ve vývoji
  • 2 Nevýhody
    • 2.1 Uran je neobnovitelný zdroj
    • 2.2 Nelze nahradit fosilní paliva
    • 2.3 Závisí na fosilních palivech
    • 2.4 Těžba uranu je škodlivá pro životní prostředí
    • 2.5 Velmi perzistentní odpady
    • 2.6 Jaderné katastrofy
    • 2.7 Warlike použití
  • 3 Odkazy

Výhody

Vysoká hustota energie

Uran je prvek, který se běžně používá v jaderných elektrárnách k výrobě elektřiny. To má za následek skladování obrovského množství energie.

Jen jeden gram uranu se rovná 18 litrům benzínu a jeden kilogram produkuje přibližně stejnou energii jako 100 tun uhlí (Castells, 2012).

Levnější než fosilní paliva 

V zásadě se zdá, že náklady na uran jsou mnohem dražší než náklady na ropu nebo benzín, ale vezmeme-li v úvahu, že k výrobě značného množství energie je zapotřebí pouze malého množství tohoto prvku, nakonec se náklady stanou nižšími než náklady na výrobu. fosilních paliv.

Dostupnost 

Jaderná elektrárna má po celou dobu své kvality 24 hodin denně, 365 dní v roce, aby dodávala elektřinu městu; to je díky době tankování každý rok nebo 6 měsíců v závislosti na zařízení.

Ostatní druhy energie závisí na stálém zásobování palivem (např. Uhelné elektrárny), nebo jsou přerušované a omezené klimatem (např. Obnovitelné zdroje)..

Vyzařuje méně skleníkových plynů než fosilní paliva

Atomová energie může vládám pomoci splnit jejich závazky snížit emise skleníkových plynů. Proces provozu v jaderné elektrárně nevydává skleníkové plyny, protože nevyžaduje fosilní paliva.

Emise, ke kterým dochází, se však vyskytují v průběhu životního cyklu zařízení; výstavba, provoz, těžba a mletí uranu a demontáž jaderné elektrárny. (Sovacool, 2008).

Z nejdůležitějších studií, které byly provedeny pro odhad množství CO2 uvolněného jadernou činností, je průměrná hodnota 66 g CO2e / kWh. Která je hodnota emisí vyšší než u jiných obnovitelných zdrojů, ale stále nižší než emise z fosilních paliv (Sovacool, 2008).

Potřebuje málo místa

Jaderná elektrárna potřebuje ve srovnání s jinými druhy energetických aktivit málo místa; vyžaduje pouze relativně malou půdu pro instalaci rektora a chladicích věží.

Činnosti v oblasti větrné a solární energie by naopak potřebovaly velkou půdu na výrobu stejné energie jako jaderná elektrárna během celé její životnosti.

Vytváří málo odpadu

Odpady vznikající v jaderné elektrárně jsou mimořádně nebezpečné a škodlivé pro životní prostředí. Množství je však relativně malé ve srovnání s jinými činnostmi a jsou používána odpovídající bezpečnostní opatření, která mohou zůstat izolována od životního prostředí, aniž by představovala jakékoli riziko..

Technologie stále ve vývoji

Stále existuje mnoho nevyřešených problémů s ohledem na atomovou energii. Nicméně, kromě štěpení, tam je další proces nazvaný jaderná fúze, který zahrnuje spojení dva jednoduché atomy spolu tvořit těžký atom.

Cílem vývoje jaderné fúze je využití dvou atomů vodíku k produkci jednoho helia a generování energie, což je stejná reakce, která se vyskytuje na slunci..

K tomu, aby nastala jaderná fúze, jsou zapotřebí velmi vysoké teploty a výkonný chladicí systém, který představuje vážné technické problémy a je stále ve fázi vývoje..

Pokud by byl implementován, znamenalo by to čistší zdroj, protože by neprodukovalo radioaktivní odpad a také by generovalo mnohem více energie, než je v současné době produkováno štěpením uranu..

Nevýhody

Uran je neobnovitelný zdroj

Historická data z mnoha zemí ukazují, že v průměru nelze v dole těžit více než 50–70% uranu, protože koncentrace uranu menší než 0,01% již nejsou životaschopné, protože vyžadují zpracování většího množství uranu. skály a spotřebovaná energie je větší než to, co by mohlo v elektrárně generovat. Kromě toho má těžba uranu poločas těžby ložisek 10 ± 2 roky (Dittmar, 2013).

Dittmar navrhl v roce 2013 model pro všechny stávající uranové doly a plánovaný do roku 2030, ve kterém se dosáhne vrcholu vrcholu těžby uranu 58 ± 4 kton kolem roku 2015 a poté se sníží na maximálně 54 ± 5 ​​kton. pro rok 2025 a maximálně 41 ± 5 kton kolem roku 2030.

Tato částka již nebude stačit na napájení stávajících a plánovaných jaderných elektráren v průběhu příštích 10-20 let (obrázek 1)..

Nemůže nahradit fosilní paliva

Samotná jaderná energie nepředstavuje alternativu k ropným, plynným a uhelným palivům, protože k nahrazení 10 terawatios, které jsou generovány ve světě z fosilních paliv, bude zapotřebí 10 tisíc jaderných elektráren. Ve skutečnosti je na světě pouze 486.

Na výstavbu jaderné elektrárny je zapotřebí spoustu investic a času, obvykle trvá více než 5 až 10 let od začátku výstavby až po uvedení do provozu a je velmi běžné, že ke zpoždění dochází ve všech nových závodech (Zimmerman 1982).

Doba provozu je navíc poměrně krátká, přibližně 30 nebo 40 let a pro demontáž elektrárny je zapotřebí dodatečná investice..

Závisí na fosilních palivech

Vyhlídky týkající se jaderné energie závisí na fosilních palivech. Cyklus jaderného paliva nezahrnuje pouze proces výroby elektřiny v elektrárně, ale také řadu činností, které se pohybují od průzkumu a těžby uranových dolů až po vyřazování jaderných elektráren z provozu a jejich vyřazování z provozu..

Těžba uranu je škodlivá pro životní prostředí

Těžba uranu je činností, která je velmi škodlivá pro životní prostředí, protože pro získání 1 kg uranu je nutné odstranit více než 190 000 kg půdy (Fernández a González, 2015).

Ve Spojených státech, uranové zdroje v konvenčních depozitách, kde uran je hlavní produkt, být odhadován u 160000 tun substrátu od kterého oni mohou se zotavit, získávat 250,000 tun uranu (Theobald, et al., 1972) \ t

Uran je extrahován na povrchu nebo v podloží, rozdrcen a poté vyluhován do kyseliny sírové (Fthenakis a Kim, 2007). Vzniklý odpad znečišťuje půdu a vodu místa radioaktivními prvky a přispívá ke zhoršení životního prostředí..

Uran nese významná zdravotní rizika u pracovníků, kteří ho extrahují. Samet a jeho kolegové dospěli v roce 1984 k závěru, že těžba uranu je větším rizikovým faktorem pro rozvoj rakoviny plic než kouření cigaret.

Velmi trvalý odpad

Když závod dokončí svou činnost, je nezbytné zahájit demontáž, aby se zajistilo, že budoucí využití půdy nepředstavuje radiační rizika pro obyvatelstvo nebo životní prostředí..

Proces demontáže se skládá ze tří úrovní a je zapotřebí přibližně 110 let, aby půda byla bez znečištění. (Dorado, 2008).

V současné době existuje asi 140 000 tun radioaktivního odpadu bez jakéhokoli typu dohledu, který byl v letech 1949 až 1982 vypuštěn v Atlantickém příkopu Spojeným královstvím, Belgií, Holandskem, Francií, Švýcarskem, Švédskem, Německem a Itálií (Reinero, 2013, Fernández a González, 2015). Vzhledem k tomu, že životnost uranu je tisíce let, představuje to riziko pro budoucí generace.

Jaderné katastrofy

Jaderné elektrárny jsou postaveny s přísnými bezpečnostními normami a jejich stěny jsou z betonu několik metrů tlustého k izolaci radioaktivního materiálu zvenčí.

Nelze však říci, že jsou 100% bezpečné. V průběhu let došlo k několika nehodám, které doposud naznačují, že atomová energie představuje riziko pro zdraví a bezpečnost obyvatelstva.

11. března 2011, zemětřesení nastalo 9 mír na Richter měřítku na východním pobřeží Japonska působit ničivé tsunami. To způsobilo rozsáhlé škody jaderné elektrárně Fukušima-Daiichi, jejichž reaktory byly vážně zasaženy.

Následné exploze uvnitř reaktorů uvolnily štěpné produkty (radionuklidy) do atmosféry. Radionuklidy se rychle navázaly na atmosférické aerosoly (Gaffney et al., 2004) a následně cestovaly velké vzdálenosti po celém světě spolu se vzdušnými hmotami díky velkému oběhu atmosféry. (Lozano, et al., 2011).

K tomu bylo do oceánu rozlito velké množství radioaktivního materiálu a do dnešního dne pokračuje továrna ve Fukušimě v uvolňování kontaminované vody (300 t / d) (Fernández a González, 2015)..

K havárii v Černobylu došlo 26. dubna 1986, během hodnocení systému elektrického řízení elektrárny. Katastrofa obnažila 30 000 lidí žijících v blízkosti reaktoru, což představuje přibližně 45 rad záření, což je přibližně stejná úroveň radiace, kterou prožili lidé, kteří přežili bombu v Hirošimě (Zehner, 2012).

V počátečním období po nehodě byly nejvýznamnějšími izotopy uvolněnými z biologického hlediska radioaktivní jodiny, především jod 131 a další jodidy s krátkou životností (132, 133)..

Absorpce radioaktivního jódu při požití kontaminovaných potravin a vody a vdechováním vedla k vážnému vnitřnímu vystavení štítné žlázy u lidí..

Během 4 let po úrazu lékařská vyšetření odhalila podstatné změny ve funkčním stavu štítné žlázy u dětí vystavených riziku, zejména dětí mladších 7 let (Nikiforov a Gnepp, 1994)..

Warlike použití

Podle Fernándeze a Gonzáleze (2015) je velmi těžké oddělit civilní jaderný průmysl od vojenského, protože odpad z jaderných elektráren, jako je plutonium a ochuzený uran, jsou surovinami při výrobě jaderných zbraní. Plutonium je základem atomových bomb, zatímco uran se používá v projektilech. 

Růst jaderné energie zvýšil schopnost národů získat uran pro jaderné zbraně. Je dobře známo, že jedním z faktorů, které vedou několik zemí bez programů jaderné energie k vyjádření zájmu o tuto energii, je to, že tyto programy by jim mohly pomoci vyvinout jaderné zbraně. (Jacobson a Delucchi, 2011).

Rozsáhlý celosvětový nárůst jaderných energetických zařízení by mohl ohrozit svět tváří v tvář možné jaderné válce nebo teroristickému útoku. Doposud byl vývoj nebo pokus o vývoj jaderných zbraní ze zemí, jako je Indie, Irák a Severní Korea, tajně prováděn v jaderných elektrárnách (Jacobson a Delucchi, 2011)..

Odkazy

  1. Castells X. E. (2012) Recyklace průmyslového odpadu: Tuhý městský odpad a splaškový kal. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Konec levného uranu. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Ve spirále energie. Svazek II: Zhroucení globálního a civilizačního kapitalismu.
  4. Fthenakis, V. M., & Kim, H. C. (2007). Emise skleníkových plynů ze solární a jaderné energie: Studie životního cyklu. Energetická politika, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M. A. (2011). Poskytování veškeré globální energie větrnou, vodní a solární energií, část I: Technologie, energetické zdroje, množství a oblasti infrastruktury a materiály. Energetická 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). Radioaktivní dopad havárie ve Fukušimě na Pyrenejský poloostrov: evoluce a vybočení z předchozí cesty. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Dětská rakovina štítné žlázy po havárii v Černobylu. Patomorfologická studie 84 případů (1991-1992) z Běloruské republiky. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontáž a uzavření jaderných elektráren. Rada pro jadernou bezpečnost. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J. M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., & Key, C.R. (1984). Těžba uranu a rakovina plic u mužů Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Oceňování emisí skleníkových plynů z jaderné energie: kritický průzkum. Energetická politika, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Energetické zdroje Spojených států (č. CIRC-650). Geologický průzkum, Washington, DC (USA).
  12. Zehner, O. (2012). Nestabilní budoucnost jaderné energetiky. Futurista, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Účinky učení a komercializace nových energetických technologií: Případ jaderné energie. Bell Journal of Economics, 297-310.