14 VÝHODY A NEVÝHODY JADROVEJ ENERGIE - PROSTREDIE - 2026

Tieto výhody a nevýhody jadrovej energie sú pomerne časté diskusie v dnešnej spoločnosti, ktorá je jasne rozdelený na dva tábory. Niektorí tvrdia, že ide o spoľahlivú a lacnú energiu, zatiaľ čo iní varujú pred katastrofami, ktoré môžu spôsobiť jej zneužitie.

Jadrová energia alebo atómová energia sa získava procesom jadrového štiepenia, ktoré spočíva v bombardovaní atómu uránu neutrónmi tak, že sa rozdelí na dve časti, pričom sa uvoľní veľké množstvo tepla, ktoré sa potom použije na výrobu elektriny.

Prvá jadrová elektráreň bola otvorená v roku 1956 vo Veľkej Británii. Podľa Castells (2012) bolo v roku 2000 na svete 487 jadrových reaktorov, ktoré vyrábali štvrtinu elektrickej energie na svete. V súčasnosti šesť krajín (USA, Francúzsko, Japonsko, Nemecko, Rusko a Južná Kórea) sústreďuje takmer 75% výroby jadrovej energie (Fernández a González, 2015).

Mnoho ľudí si myslí, že atómová energia je veľmi nebezpečná vďaka slávnym nehodám ako Černobyľ alebo Fukušima. Existujú však aj tí, ktorí považujú tento druh energie za „čistý“, pretože má veľmi málo emisií skleníkových plynov.

výhoda

Vysoká hustota energie

Urán je prvok, ktorý sa bežne používa v jadrových elektrárňach na výrobu elektriny. Toto má vlastnosť ukladania obrovského množstva energie.

Iba jeden gram uránu zodpovedá 18 litrom benzínu a jeden kilogram produkuje približne rovnakú energiu ako 100 ton uhlia (Castells, 2012).

Lacnejšie ako fosílne palivá

Náklady na urán sa v zásade zdajú byť oveľa drahšie ako náklady na ropu alebo benzín, ale ak vezmeme do úvahy, že na výrobu významného množstva energie sú potrebné iba malé množstvá tohto prvku, nakoniec sa cena dokonca zníži dokonca ako fosílnych palív.

Dostupnosť

Svetová spotreba energie na základe informácií zo štatistického prehľadu svetovej energie (2016). Delphi234.

Jadrová elektráreň je schopná dodávať elektrinu do mesta nepretržite 24 hodín denne, 365 dní v roku; Dôvodom je skutočnosť, že doba doplňovania paliva je každý rok alebo 6 mesiacov v závislosti od zariadenia.

Iné druhy energie závisia od stálej dodávky paliva (napríklad uhoľné elektrárne) alebo sú prerušované a obmedzené podnebím (napríklad obnoviteľné zdroje).

Emisie menej skleníkových plynov ako fosílne palivá

Svetová spotreba jadrovej energie. NuclearVacuum

Atómová energia môže pomôcť vládam splniť svoje záväzky v oblasti znižovania emisií skleníkových plynov. Prevádzkový proces v jadrovej elektrárni neemituje skleníkové plyny, pretože nevyžaduje fosílne palivá.

Emisie, ktoré sa vyskytujú počas životného cyklu zariadenia; výstavba, prevádzka, ťažba a mletie uránu a demontáž jadrovej elektrárne. (Sovacool, 2008).

Z najdôležitejších štúdií, ktoré sa vykonali na odhad množstva CO2 uvoľneného jadrovou činnosťou, je priemerná hodnota 66 g CO2e / kWh. Je to vyššia hodnota emisií ako iné obnoviteľné zdroje, ale je stále nižšia ako emisie generované fosílnymi palivami (Sovacool, 2008).

Potrebuje málo miesta

Jadrová elektráreň vyžaduje málo priestoru v porovnaní s inými druhmi energetických aktivít; vyžaduje iba relatívne malú plochu na inštaláciu rektora a chladiacich veží.

Naopak, činnosti v oblasti veternej a solárnej energie by si vyžadovali, aby veľké oblasti vyrábali počas celej svojej životnosti rovnakú energiu ako jadrová elektráreň.

Vytvára malé množstvo odpadu

Odpad vznikajúci v jadrovej elektrárni je mimoriadne nebezpečný a škodlivý pre životné prostredie. Ich množstvo je však relatívne malé, ak ich porovnáme s inými činnosťami a použijú sa primerané bezpečnostné opatrenia, ktoré môžu zostať izolované od životného prostredia bez toho, aby predstavovali akékoľvek riziko.

Technológia sa stále vyvíja

Pokiaľ ide o atómovú energiu, ešte treba vyriešiť veľa problémov. Avšak okrem štiepenia existuje aj ďalší proces nazývaný jadrová fúzia, ktorý spočíva v spojení dvoch jednoduchých atómov za vzniku ťažkého atómu.

Cieľom vývoja jadrovej fúzie je použiť dva atómy vodíka na výrobu jedného hélia a na výrobu energie, jedná sa o rovnakú reakciu, ktorá sa vyskytuje na slnku.

Aby došlo k jadrovej fúzii, sú potrebné veľmi vysoké teploty a výkonný chladiaci systém, čo predstavuje vážne technické ťažkosti, a preto je stále vo vývojovej fáze.

Ak by sa implementovala, znamenalo by to čistejší zdroj, pretože by nevytvárala rádioaktívny odpad a tiež by generovala oveľa viac energie, ako je tá, ktorá sa v súčasnosti vyrába štiepením uránu.

nevýhody

Jadrová elektráreň Grafenrheinfeld v Nemecku

Urán je neobnoviteľný zdroj

Historické údaje z mnohých krajín ukazujú, že v bani by sa v priemere nemohlo vyťažiť viac ako 50 - 70% uránu, pretože koncentrácie uránu nižšie ako 0,01% už nie sú životaschopné, pretože si vyžaduje spracovanie väčšieho množstva horniny a použitá energia je vyššia ako to, čo by mohla generovať rastlina. Ťažba uránu má navyše polčas ťažby ložísk 10 ± 2 roky (Dittmar, 2013).

Dittmar navrhol v roku 2013 model pre všetky existujúce a plánované uránové bane do roku 2030, v ktorom sa v roku 2015 dosiahne globálny vrchol ťažby uránu 58 ± 4 kton, ktorý sa neskôr zníži na maximum 54 ± 5 ​​kton. do roku 2025 a maximálne do 41 ± 5 kt okolo roku 2030.

Táto suma už nebude stačiť na zásobovanie existujúcich a plánovaných jadrových elektrární na nasledujúcich 10 - 20 rokov (obrázok 1).

Obrázok 1. Vrchol výroby uránu vo svete a porovnanie s inými palivami (Fernández a González, 2015)

Nemôže nahradiť fosílne palivá

Samotná jadrová energia nepredstavuje alternatívu k palivám na báze ropy, plynu a uhlia, pretože na nahradenie 10 terawattov, ktoré sa vo svete vyrábajú z fosílnych palív, by bolo potrebných 10 000 jadrových elektrární. Na obrázku je na svete iba 486 osôb.

Stavba jadrovej elektrárne si vyžaduje veľa investícií a času. Spravidla trvá viac ako 5 až 10 rokov od začatia výstavby po uvedenie do prevádzky a oneskorenia sú veľmi časté vo všetkých nových elektrárňach (Zimmerman , 1982).

Obdobie prevádzky je navyše relatívne krátke, približne 30 alebo 40 rokov a na demontáž zariadenia je potrebná ďalšia investícia.

Závisí od fosílnych palív

Procesy súvisiace s jadrovou energiou závisia od fosílnych palív. Jadrový palivový cyklus nezahŕňa iba proces výroby energie v elektrárni, ale pozostáva aj z radu činností, od prieskumu a ťažby uránových baní až po vyradenie a demontáž jadrovej elektrárne.

Ťažba uránu je pre životné prostredie nepriaznivá

Ťažba uránu je veľmi škodlivou činnosťou pre životné prostredie, pretože na získanie 1 kg uránu je potrebné odstrániť viac ako 190 000 kg Zeme (Fernández a González, 2015).

V Spojených štátoch sa zdroje uránu v konvenčných ložiskách, kde je hlavným produktom urán, odhadujú na 1 600 000 ton substrátu, z čoho je možné získať 250 000 ton uránu (Theobald a kol., 1972).

Urán sa ťaží na povrchu alebo pod zemou, drví sa a potom sa vylúhuje na kyselinu sírovú (Fthenakis a Kim, 2007). Vznikajúci odpad kontaminuje pôdu a vodu miesta rádioaktívnymi prvkami a prispieva k zhoršovaniu životného prostredia.

Urán predstavuje významné zdravotné riziko pre pracovníkov, ktorí sa venujú jeho ťažbe. Samet a kol., V roku 1984 dospel k záveru, že ťažba uránu je väčším rizikovým faktorom rozvoja rakoviny pľúc ako fajčenie cigariet.

Veľmi pretrvávajúce zvyšky

Keď zariadenie ukončí svoju činnosť, je potrebné začať proces demontáže, aby sa zabezpečilo, že budúce využívanie pôdy nebude predstavovať rádiologické riziko pre obyvateľstvo alebo životné prostredie.

Demontáž sa skladá z troch úrovní a na to, aby bola krajina bez kontaminácie, je potrebné obdobie okolo 110 rokov. (Dorado, 2008).

V súčasnosti existuje asi 140 000 ton rádioaktívneho odpadu bez akéhokoľvek druhu sledovania, ktoré bolo v rokoch 1949 až 1982 vyhodené do Atlantického výkopu Spojeným kráľovstvom, Belgickom, Holandskom, Francúzskom, Švajčiarskom, Švédskom, Nemeckom a Talianskom (Reinero, 2013, Fernández a González, 2015). Berúc do úvahy, že životnosť uránu je tisíce rokov, predstavuje to riziko pre budúce generácie.

Jadrové katastrofy

Jadrové elektrárne sú postavené podľa prísnych bezpečnostných noriem a ich steny sú vyrobené z betónu niekoľko metrov hrubého, aby izolovali rádioaktívny materiál zvonka.

Nie je však možné tvrdiť, že sú 100% bezpečné. V priebehu rokov došlo k niekoľkým nehodám, ktoré naznačujú, že atómová energia predstavuje riziko pre zdravie a bezpečnosť obyvateľstva.

11. marca 2011 zasiahlo zemetrasenie 9 v Richterovej stupnici na východnom pobreží Japonska, čo spôsobilo ničivú vlnu tsunami. To spôsobilo rozsiahle poškodenie jadrovej elektrárne Fukušima-Daiiči, ktorého reaktory boli vážne postihnuté.

Následné výbuchy vo vnútri reaktorov uvoľnili štiepne produkty (rádionuklidy) do atmosféry. Rádionuklidy sa rýchlo pripájali k atmosférickým aerosólom (Gaffney et al., 2004) a následne prešli veľkými vzdialenosťami po celom svete popri vzdušných masách vďaka veľkej cirkulácii atmosféry. (Lozano, a kol. 2011).

Okrem toho sa do oceánu dostalo veľké množstvo rádioaktívneho materiálu a závod Fukušima dodnes vypúšťa kontaminovanú vodu (300 t / d) (Fernández a González, 2015).

K havárii v Černobyle došlo 26. apríla 1986 pri hodnotení elektrického riadiaceho systému elektrárne. Katastrofa vystavila 30 000 ľudí žijúcich v blízkosti reaktora asi 45 rem žiarenia, čo je približne rovnaká úroveň žiarenia, akú zažili prežili bomby v Hirošime (Zehner, 2012).

Počas počiatočného obdobia po havárii boli najviac biologicky najvýznamnejšími uvoľnenými izotopmi jód, najmä jód 131 a iné krátkodobé jodidy (132, 133).

Absorpcia rádioaktívneho jódu požitím kontaminovanej potravy a vody a inhaláciou viedla k vážnemu vnútornému vystaveniu ľudí štítnej žľaze.

Počas 4 rokov po nehode lekárske prehliadky odhalili podstatné zmeny vo funkčnom stave štítnej žľazy u exponovaných detí, najmä u detí mladších ako 7 rokov (Nikiforov a Gnepp, 1994).

Vojnové použitie

Podľa Fernándeza a Gonzáleza (2015) je veľmi ťažké oddeľovať civilistov od vojenského jadrového priemyslu, pretože odpad z jadrových elektrární, ako je plutónium a ochudobnený urán, sú suroviny pri výrobe jadrových zbraní. Plutónium je základom atómových bômb, zatiaľ čo urán sa používa v projektiloch.

Rast jadrovej energie zvýšil schopnosť krajín získať urán pre jadrové zbrane. Je dobre známe, že jedným z faktorov, ktoré vedú niekoľko krajín bez programov jadrovej energie k vyjadreniu záujmu o túto energiu, je základ, že takéto programy by im mohli pomôcť vyvinúť jadrové zbrane. (Jacobson a Delucchi, 2011).

Veľké globálne zvýšenie počtu jadrových energetických zariadení môže ohroziť svet potenciálnou jadrovou vojnou alebo teroristickým útokom. Vývoj alebo pokus o vývoj jadrových zbraní v krajinách ako India, Irak a Severná Kórea sa doteraz uskutočňovali tajne v jadrových energetických zariadeniach (Jacobson a Delucchi, 2011).

Referencie

1. Castells XE (2012) Recyklácia priemyselného odpadu: mestský pevný odpad a splaškové kaly. Vydania Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). Koniec lacného uránu. Science of Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). V špirále energie. Zväzok II: Kolaps globálneho a civilizačného kapitalizmu.
4. Fthenakis, VM a Kim, HC (2007). Emisie skleníkových plynov zo solárnej elektrickej a jadrovej energie: štúdia životného cyklu. Energetická politika, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, a Delucchi, MA (2011). Poskytovanie všetkej globálnej energie veternou, vodnou a solárnou energiou, časť I: Technológie, zdroje energie, množstvá a oblasti infraštruktúry a materiály. Energetická politika, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG a Bolívar, JP (2011). Rádioaktívny vplyv havárie vo Fukušime na Pyrenejskom polostrove: vývoj a zdokonaľovanie predchádzajúcej cesty. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., a Gnepp, DR (1994). Detská rakovina štítnej žľazy po černobyľskej katastrofe. Patomorfologická štúdia 84 prípadov (1991 - 1992) z Bieloruskej republiky. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontáž a zatvorenie jadrových elektrární. Rada pre jadrovú bezpečnosť. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, a Key, CR (1984). Ťažba uránu a rakovina pľúc u mužov Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Hodnotenie emisií skleníkových plynov z jadrovej energie: kritický prieskum. Energetická politika, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972). Energetické zdroje Spojených štátov (č. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Neuspokojená budúcnosť jadrovej energie. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Učebné účinky a komercializácia nových energetických technológií: Prípad jadrovej energie, Bell Journal of Economics, 297-310.