14 Fordele og ulemper ved kerneenergi

4135
Sherman Hoover

Det fordele og ulemper ved kerneenergi de er en temmelig almindelig debat i dagens samfund, som klart er opdelt i to lejre. Nogle hævder, at det er en pålidelig og billig energi, mens andre advarer om de katastrofer, der kan forårsage misbrug af den. 

Atomenergi eller atomenergi opnås ved hjælp af kernefission, som består i at bombardere et uranatom med neutroner, så det deler sig i to og frigiver store mængder varme, der derefter bruges til at generere elektricitet.

Det første atomkraftværk blev indviet i 1956 i Det Forenede Kongerige. Ifølge Castells (2012) var der i 2000 487 atomreaktorer, der producerede en fjerdedel af verdens elektricitet. I øjeblikket koncentrerer seks lande (USA, Frankrig, Japan, Tyskland, Rusland og Sydkorea) næsten 75% af kernekraftproduktionen (Fernández og González, 2015).

Mange mennesker tror, ​​at atomenergi er meget farligt takket være berømte ulykker som Tjernobyl eller Fukushima. Der er dog dem, der betragter denne type energi som "ren", fordi den har meget få drivhusgasemissioner..

Artikelindeks

  • 1 Fordele
    • 1.1 Høj energitæthed
    • 1.2 Billigere end fossile brændstoffer 
    • 1.3 Tilgængelighed 
    • 1.4 Udleder mindre drivhusgasser end fossile brændstoffer
    • 1.5 Behøver lidt plads
    • 1.6 Genererer lidt affald
    • 1.7 Teknologi, der stadig er under udvikling
  • 2 Ulemper
    • 2.1 Uran er en ikke-vedvarende ressource
    • 2.2 Det kan ikke erstatte fossile brændstoffer
    • 2.3 Afhænger af fossile brændstoffer
    • 2.4 Uranminedrift er skadeligt for miljøet
    • 2.5 Meget vedvarende rester
    • 2.6 Atomkatastrofer
    • 2.7 Krigsbrug
  • 3 Referencer

Fordel

Høj energitæthed

Uran er det element, der ofte bruges i atomkraftværker til at producere elektricitet. Dette har den egenskab at lagre enorme mængder energi.

Kun et gram uran svarer til 18 liter benzin, og et kilo producerer omtrent den samme energi som 100 tons kul (Castells, 2012).

Billigere end fossile brændstoffer 

I princippet synes uranomkostningerne at være meget dyrere end olie eller benzin, men hvis vi tager i betragtning, at kun små mængder af dette element kræves for at generere betydelige mængder energi, bliver omkostningerne i sidste ende endnu lavere end for fossile brændstoffer.

Tilgængelighed 

Verdens energiforbrug baseret på oplysninger fra Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234 [CC0].

Et atomkraftværk har evnen til at operere hele tiden, 24 timer i døgnet, 365 dage om året, for at levere elektricitet til en by; Dette skyldes, at brændstofpåfyldningsperioden er hvert år eller 6 måneder afhængigt af anlægget..

Andre typer energier afhænger af en konstant forsyning af brændstof (såsom kulfyrede kraftværker) eller er intermitterende og begrænset af klimaet (såsom vedvarende kilder).

Udleder mindre drivhusgasser end fossile brændstoffer

Verdensforbrug af atomkraft. NuclearVacuum [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Atomenergi kan hjælpe regeringer med at opfylde deres forpligtelser til reduktion af drivhusgasemissioner. Driftsprocessen i atomkraftværket udsender ikke drivhusgasser, da den ikke kræver fossile brændstoffer.

Imidlertid forekommer de emissioner, der opstår gennem anlæggets livscyklus; opførelse, drift, udvinding og formaling af uran og demontering af kernekraftværket. (Sovacool, 2008).

Af de vigtigste undersøgelser, der er foretaget for at estimere mængden af ​​CO2 frigivet ved nuklear aktivitet, er gennemsnitsværdien 66 g CO2e / kWh. Hvilket er en højere emissionsværdi end andre vedvarende ressourcer, men stadig er lavere end emissionerne fra fossile brændstoffer (Sovacool, 2008).

Lille plads kræves

Et atomkraftværk kræver lidt plads i forhold til andre typer energiaktiviteter; kræver kun relativt lidt areal til installation af rektor og køletårne.

Tværtimod vil aktiviteter inden for vindenergi og solenergi kræve, at store områder producerer den samme energi som et atomkraftværk gennem hele dets levetid..

Genererer lidt affald

Affaldet fra et atomkraftværk er ekstremt farligt og miljøskadeligt. Mængden af ​​disse er dog relativt lille, hvis vi sammenligner den med andre aktiviteter, og der anvendes passende sikkerhedsforanstaltninger, de kan forblive isolerede fra miljøet uden at udgøre nogen risiko..

Teknologi er stadig under udvikling

Der er mange problemer, der endnu ikke skal løses, når det kommer til atomenergi. Ud over fission er der imidlertid en anden proces kaldet nuklear fusion, som består i at forbinde to enkle atomer for at danne et tungt atom.

Udviklingen af ​​kernefusion, har til formål at bruge to brintatomer til at producere en af ​​helium og generere energi, dette er den samme reaktion, der forekommer i solen.

For at nuklear fusion kan forekomme, er meget høje temperaturer og et kraftigt kølesystem nødvendigt, hvilket udgør alvorlige tekniske vanskeligheder, hvorfor det stadig er i udviklingsfasen..

Hvis det implementeres, ville det antyde en renere kilde, da det ikke ville producere radioaktivt affald og også ville generere meget mere energi end den, der i øjeblikket produceres ved fission af uran..

Ulemper

Grafenrheinfeld atomkraftværk i Tyskland

Uran er en ikke-vedvarende ressource

Historiske data fra mange lande viser, at der i gennemsnit ikke kunne udvindes mere end 50-70% af uran i en mine, da urankoncentrationer mindre end 0,01% ikke længere er levedygtige, da det kræver behandling af en større mængde sten og brugt energi er større end den, der kunne genereres i anlægget. Desuden har uranminedrift en halveringstid på 10 ± 2 år (Dittmar, 2013).

Dittmar foreslog en model i 2013 for alle eksisterende og planlagte uranminer frem til 2030, hvor en global uranminedriftstop på 58 ± 4 kton opnås omkring året 2015 for senere at blive reduceret til et maksimum på 54 ± 5 ​​kton inden 2025 og maksimalt 41 ± 5 kton omkring 2030.

Dette beløb vil ikke længere være tilstrækkeligt til at drive eksisterende og planlagte atomkraftværker i de næste 10-20 år (figur 1).

Figur 1. Toppen af ​​uranproduktion i verden og sammenligning med andre brændstoffer (Fernández og González, 2015)

Det kan ikke erstatte fossile brændstoffer

Kerneenergi alene repræsenterer ikke et alternativ til brændstoffer baseret på olie, gas og kul, da 10.000 atomkraftværker er nødvendige for at erstatte de 10 teravatt, der genereres i verden fra fossile brændstoffer. Som data er der kun 486 i verden.

Det tager en masse investeringer af penge og tid at opføre et atomkraftværk, de tager normalt mere end 5 til 10 år fra start af byggeri til idriftsættelse, og forsinkelser er meget almindelige på alle nye anlæg (Zimmerman, 1982).

Derudover er driftsperioden relativt kort, ca. 30 eller 40 år, og der kræves en ekstra investering til demontering af anlægget..

Afhænger af fossile brændstoffer

Processerne relateret til atomenergi afhænger af fossile brændstoffer. Den nukleare brændselscyklus involverer ikke kun energiproduktionsprocessen på anlægget, den består også af en række aktiviteter, der spænder fra efterforskning og udnyttelse af uranminer til nedlukning og demontering af kernekraftværket..

Uranminedrift er dårligt for miljøet

Uranminedrift er en meget skadelig aktivitet for miljøet, for at opnå 1 kg uran er det nødvendigt at fjerne mere end 190.000 kg jord (Fernández og González, 2015).

I USA anslås uranressourcer i konventionelle forekomster, hvor uran er hovedproduktet, til 1.600.000 tons substrat, hvorfra 250.000 tons uran kan genvindes (Theobald, et al. 1972)

Uran udvindes på overfladen eller under jorden, knuses og udvaskes derefter til svovlsyre (Fthenakis og Kim, 2007). Affaldet, der genereres, forurener stedets jord og vand med radioaktive elementer og bidrager til forringelsen af ​​miljøet.

Uran bærer betydelige sundhedsrisici hos arbejdstagere, der er dedikeret til dets udvinding. Samet et al. Konkluderede i 1984, at uranudvinding er en større risikofaktor for udvikling af lungekræft end cigaretrygning..

Meget vedvarende rester

Når et anlæg afslutter sin drift, er det nødvendigt at starte nedlukningsprocessen for at sikre, at fremtidig anvendelse af jorden ikke udgør radiologiske risici for befolkningen eller miljøet..

Demonteringsprocessen består af tre niveauer, og det kræves en periode på ca. 110 år for at jorden skal være fri for forurening. (Guld, 2008).

I øjeblikket er der ca. 140.000 tons radioaktivt affald uden nogen form for overvågning, der blev dumpet mellem 1949 og 1982 i Atlanterhavet, af Det Forenede Kongerige, Belgien, Holland, Frankrig, Schweiz, Sverige, Tyskland og Italien (Reinero, 2013, Fernández og González, 2015). Under hensyntagen til, at uranets brugstid er tusinder af år, udgør dette en risiko for fremtidige generationer..

Atomkatastrofer

Atomkraftværker er bygget med strenge sikkerhedsstandarder, og deres vægge er lavet af flere meter tyk beton for at isolere radioaktivt materiale udefra..

Det er dog ikke muligt at hævde, at de er 100% sikre. I årenes løb har der været flere ulykker, der til dato indebærer, at atomenergi udgør en risiko for befolkningens sundhed og sikkerhed.

Den 11. marts 2011 ramte et jordskælv 9 på Richter-skalaen på Japans østkyst, der forårsagede en ødelæggende tsunami. Dette forårsagede omfattende skader på atomkraftværket Fukushima-Daiichi, hvis reaktorer blev hårdt ramt..

Efterfølgende eksplosioner inde i reaktorerne frigav fissionsprodukter (radionuklider) i atmosfæren. Radionuklider blev hurtigt bundet til atmosfæriske aerosoler (Gaffney et al., 2004) og efterfølgende rejste store afstande rundt om i verden sammen med luftmasser på grund af den store cirkulation af atmosfæren. (Lozano, et al. 2011).

Derudover blev en stor mængde radioaktivt materiale spildt ud i havet, og den dag i dag fortsætter Fukushima-planten med at frigive forurenet vand (300 t / d) (Fernández og González, 2015).

Tjernobylulykken fandt sted den 26. april 1986 under en evaluering af anlæggets elektriske kontrolsystem. Katastrofen udsatte 30.000 mennesker, der bor i nærheden af ​​reaktoren, for ca. 45 rem stråling hver, omtrent det samme niveau af stråling, som overlevende fra Hiroshima-bomben oplevede (Zehner, 2012).

I den indledende periode efter ulykken var de mest biologisk signifikante frigivede isotoper radioaktive jodarter, hovedsageligt jod 131 og andre kortlivede iodider (132, 133).

Absorption af radioaktivt jod ved indtagelse af forurenet mad og vand og ved indånding resulterede i alvorlig intern eksponering for folks skjoldbruskkirtel..

I løbet af de fire år efter ulykken påviste lægeundersøgelser væsentlige ændringer i skjoldbruskkirtlens funktionelle status hos udsatte børn, især dem under 7 år (Nikiforov og Gnepp, 1994).

Krig bruger

Ifølge Fernández og González (2015) er det meget vanskeligt at adskille civilen fra den militære atomindustri, da affald fra atomkraftværker, såsom plutonium og udarmet uran, er råmateriale til fremstilling af atomvåben. Plutonium er grundlaget for atombomber, mens uran bruges i projektiler. 

Væksten af ​​atomkraft har øget nationernes evne til at få uran til atomvåben. Det er velkendt, at en af ​​de faktorer, der fører flere lande uden atomenergiprogrammer til at udtrykke interesse for denne energi, er grundlaget for, at sådanne programmer kan hjælpe dem med at udvikle atomvåben. (Jacobson og Delucchi, 2011).

En storstilet global stigning i atomkraftanlæg kan sætte verden i fare fra en potentiel atomkrig eller terrorangreb. Til dato er udvikling eller forsøg på udvikling af atomvåben i lande som Indien, Irak og Nordkorea i hemmelighed blevet udført på atomkraftanlæg (Jacobson og Delucchi, 2011).

Referencer

  1. Castells X. E. (2012) Genbrug af industriaffald: urban fast affald og spildevandsslam. Editions Díaz de Santos s. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Slutningen af ​​billigt uran. Videnskab om det samlede miljø, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R. og González Reyes, L. (2015). I energispiralen. Bind II: kollaps af global og civiliserende kapitalisme.
  4. Fthenakis, V. M., og Kim, H. C. (2007). Drivhusgasemissioner fra solenergi og atomkraft: En livscyklusundersøgelse. Energipolitik, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z. og Delucchi, M. A. (2011). Forsyner al global energi med vind-, vand- og solenergi, del I: Teknologier, energiressourcer, mængder og områder af infrastruktur og materialer. Energipolitik, 39 (3), 1154-1169.
  6. Lozano, R. L., Hernández-Ceballos, M. A., Adame, J. A., Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, E. G., & Bolívar, J. P. (2011). Radioaktiv indvirkning af Fukushima-ulykken på den iberiske halvø: udvikling og tidligere rute. Miljø International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Pædiatrisk kræft i skjoldbruskkirtlen efter Tjernobyl-katastrofen. Patomorfologisk undersøgelse af 84 tilfælde (1991-1992) fra Republikken Hviderusland. Kræft, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontering og lukning af kernekraftværker. Rådet for Nuklear Sikkerhed. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J. M., Kutvirt, D. M., Waxweiler, R. J., & Key, C. R. (1984). Uranminedrift og lungekræft hos Navajo-mænd. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Værdiansættelse af drivhusgasemissioner fra atomkraft: En kritisk undersøgelse. Energipolitik, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P. K., Schweinfurth, S. P., og Duncan, D. C. (1972). De Forenede Staters energikilder (nr. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
  12. Zehner, O. (2012). Atomkraftens ubehandlede fremtid. Futuristen, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Læringseffekter og kommercialisering af nye energiteknologier: Tilfældet med kernekraft. Bell Journal of Economics, 297-310.

Endnu ingen kommentarer