14 Fordeler og ulemper ved kjernekraft

2454
Alexander Pearson

De fordeler og ulemper ved kjernekraft de er en ganske vanlig debatt i dagens samfunn, som tydelig er delt inn i to leirer. Noen hevder at det er en pålitelig og billig energi, mens andre advarer mot katastrofer som kan forårsake misbruk av den. 

Atomenergi eller atomenergi oppnås gjennom kjernefysisk fisjon, som består i å bombardere et uranatom med nøytroner slik at det deler seg i to, og frigjør store mengder varme som deretter brukes til å generere elektrisitet.

Det første atomkraftverket ble innviet i 1956 i Storbritannia. I følge Castells (2012) var det i 2000 487 atomreaktorer som produserte en fjerdedel av verdens elektrisitet. For tiden konsentrerer seks land (USA, Frankrike, Japan, Tyskland, Russland og Sør-Korea) nesten 75% av kjernekraftproduksjonen (Fernández og González, 2015).

Mange tror atomenergi er veldig farlig takket være berømte ulykker som Tsjernobyl eller Fukushima. Imidlertid er det de som anser denne typen energi som "ren" fordi den har svært få klimagassutslipp..

Artikkelindeks

  • 1 Fordeler
    • 1.1 Høy energitetthet
    • 1.2 Billigere enn fossilt brensel 
    • 1.3 Tilgjengelighet 
    • 1.4 Utslipper mindre klimagasser enn fossile brensler
    • 1.5 Trenger liten plass
    • 1.6 Genererer lite avfall
    • 1.7 Teknologi fremdeles under utvikling
  • 2 Ulemper
    • 2.1 Uran er en ikke-fornybar ressurs
    • 2.2 Det kan ikke erstatte fossilt brensel
    • 2.3 Avhenger av fossile brensler
    • 2.4 Uranutvinning er skadelig for miljøet
    • 2.5 Svært vedvarende rester
    • 2.6 Atomkatastrofer
    • 2.7 Krigsbruk
  • 3 Referanser

Fordel

Høy energitetthet

Uran er det elementet som ofte brukes i kjernefysiske anlegg for å produsere elektrisitet. Dette har egenskapen til å lagre store mengder energi.

Bare ett gram uran tilsvarer 18 liter bensin, og ett kilo produserer omtrent samme energi som 100 tonn kull (Castells, 2012).

Billigere enn fossilt brensel 

I utgangspunktet ser utgiftene til uran ut til å være mye dyrere enn olje eller bensin, men hvis vi tar i betraktning at bare små mengder av dette elementet kreves for å generere betydelige mengder energi, blir kostnaden til slutt lavere til og med enn fossilt brensel.

Tilgjengelighet 

Verdens energiforbruk basert på informasjon fra Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234 [CC0].

Et atomkraftverk har evnen til å operere hele tiden, 24 timer i døgnet, 365 dager i året, for å levere strøm til en by; Dette er takket være at drivstoffpåfyllingsperioden er hvert år eller 6 måneder, avhengig av anlegget..

Andre typer energier er avhengig av konstant tilførsel av drivstoff (som kullkraftverk), eller er intermitterende og begrenset av klima (for eksempel fornybare kilder).

Utslipper mindre klimagasser enn fossile brensler

Verdens kjernekraftforbruk. NuclearVacuum [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Atomenergi kan hjelpe myndigheter å oppfylle sine forpliktelser om reduksjon av drivhusgasser. Operasjonsprosessen i kjernefysiske anlegg avgir ikke klimagasser siden den ikke krever fossilt brensel.

Imidlertid oppstår utslippene gjennom anleggets livssyklus; bygging, drift, utvinning og fresing av uran og demontering av atomkraftverket. (Sovacool, 2008).

Av de viktigste studiene som er gjort for å estimere mengden CO2 som frigjøres ved kjernefysisk aktivitet, er gjennomsnittsverdien 66 g CO2e / kWh. Noe som er høyere utslippsverdi enn andre fornybare ressurser, men som fortsatt er lavere enn utslipp fra fossile brensler (Sovacool, 2008).

Lite plass kreves

Et kjernefysisk anlegg krever liten plass i forhold til andre typer energiaktiviteter; krever bare relativt lite land for installasjon av rektor og kjøletårn.

Tvert imot vil aktiviteter innen vind og solenergi kreve at store områder produserer den samme energien som et kjernefysisk anlegg gjennom hele levetiden..

Genererer lite avfall

Avfallet som genereres av et kjernefysisk anlegg er ekstremt farlig og miljøskadelig. Mengden av disse er imidlertid relativt liten hvis vi sammenligner den med andre aktiviteter, og det brukes tilstrekkelige sikkerhetstiltak, de kan forbli isolerte fra miljøet uten å utgjøre noen risiko..

Teknologi fremdeles under utvikling

Det er mange problemer som ennå ikke skal løses når det gjelder atomenergi. I tillegg til fisjon er det imidlertid en annen prosess som kalles kjernefysisk fusjon, som består av å sammenføye to enkle atomer for å danne et tungt atom.

Utviklingen av kjernefusjon, tar sikte på å bruke to hydrogenatomer til å produsere ett av helium og generere energi, dette er den samme reaksjonen som oppstår i solen.

For at kjernefysisk fusjon skal forekomme, er svært høye temperaturer og et kraftig kjølesystem nødvendig, noe som gir alvorlige tekniske problemer, og det er derfor det fortsatt er i utviklingsfasen..

Hvis det implementeres, ville det innebære en renere kilde siden det ikke ville produsere radioaktivt avfall og også ville generere mye mer energi enn det som for øyeblikket produseres ved fisjon av uran..

Ulemper

Grafenrheinfeld kjernefysiske anlegg i Tyskland

Uran er en ikke-fornybar ressurs

Historiske data fra mange land viser at det i gjennomsnitt ikke kan utvinnes mer enn 50-70% av uran i en gruve, siden urankonsentrasjoner mindre enn 0,01% ikke lenger er levedyktige, siden det krever bearbeiding av en større mengde bergarter og brukt energi er større enn den som kan genereres i anlegget. I tillegg har uranutvinning en halveringstid på 10 ± 2 år (Dittmar, 2013).

Dittmar foreslo en modell i 2013 for alle eksisterende og planlagte urangruver frem til 2030, der en global urangruvetopp på 58 ± 4 kton oppnås rundt året 2015 for senere å bli redusert til maksimalt 54 ± 5 ​​kton innen 2025 og maksimalt 41 ± 5 kton rundt 2030.

Dette beløpet vil ikke lenger være tilstrekkelig til å drive eksisterende og planlagte atomkraftverk de neste 10-20 årene (figur 1).

Figur 1. Topp av uranproduksjon i verden, og sammenligning med andre drivstoff (Fernández og González, 2015)

Det kan ikke erstatte fossilt brensel

Atomenergi alene representerer ikke et alternativ til drivstoff basert på olje, gass og kull, siden 10.000 kjernekraftverk vil være nødvendig for å erstatte de 10 teratwattene som genereres i verden fra fossilt brensel. Som data er det bare 486 i verden.

Det tar mye investering av penger og tid å bygge et kjernefysisk anlegg, det tar vanligvis mer enn 5 til 10 år fra byggestart til igangkjøring, og forsinkelser er veldig vanlige ved alle nye anlegg (Zimmerman, 1982).

I tillegg er driftsperioden relativt kort, omtrent 30 eller 40 år, og det kreves en ekstra investering for demontering av anlegget..

Avhenger av fossile brensler

Prosessene knyttet til kjernekraft er avhengige av fossile brensler. Atomdrivstoffsyklusen involverer ikke bare kraftproduksjonen ved anlegget, den består også av en rekke aktiviteter som strekker seg fra leting og utnyttelse av uranminer til avvikling og demontering av atomanlegget..

Uran gruvedrift er dårlig for miljøet

Uran gruvedrift er en veldig skadelig aktivitet for miljøet, for å få 1 kg uran er det nødvendig å fjerne mer enn 190 000 kg jord (Fernández og González, 2015).

I USA anslås uranressurser i konvensjonelle forekomster, der uran er hovedproduktet, til 1600 000 tonn substrat, hvorfra 250 000 tonn uran kan utvinnes (Theobald, et al. 1972)

Uran utvinnes på overflaten eller under jorden, knuses og deretter utvaskes til svovelsyre (Fthenakis og Kim, 2007). Avfallet som genereres forurenser stedets jord og vann med radioaktive elementer og bidrar til forringelse av miljøet.

Uran bærer betydelige helserisiko hos arbeidere som er dedikert til utvinning. Samet et al. Konkluserte i 1984 at uranutvinning er en større risikofaktor for å utvikle lungekreft enn sigarettrøyking..

Svært vedvarende rester

Når et anlegg avslutter driften, er det nødvendig å starte avviklingsprosessen for å sikre at fremtidig bruk av landet ikke utgjør radiologisk risiko for befolkningen eller miljøet..

Demonteringsprosessen består av tre nivåer og det kreves en periode på rundt 110 år for at landet skal være fri for forurensning. (Gull, 2008).

For tiden er det rundt 140.000 tonn radioaktivt avfall uten noen form for overvåking som ble dumpet mellom 1949 og 1982 i Atlanterhavet, av Storbritannia, Belgia, Holland, Frankrike, Sveits, Sverige, Tyskland og Italia (Reinero, 2013, Fernández og González, 2015). Med tanke på at uranets brukstid er tusenvis av år, representerer dette en risiko for fremtidige generasjoner..

Atomkatastrofer

Atomkraftverk er bygget med strenge sikkerhetsstandarder og veggene er laget av betong flere meter tykke for å isolere radioaktivt materiale fra utsiden..

Det er imidlertid ikke mulig å hevde at de er 100% sikre. Gjennom årene har det vært flere ulykker som hittil antyder at atomenergi representerer en risiko for helsen og sikkerheten til befolkningen.

11. mars 2011 rammet et jordskjelv 9 på Richter-skalaen på østkysten av Japan og forårsaket en ødeleggende tsunami. Dette forårsaket omfattende skader på atomkraftverket Fukushima-Daiichi, hvis reaktorer ble alvorlig berørt..

Etterfølgende eksplosjoner inne i reaktorene frigjorde fisjonsprodukter (radionuklider) i atmosfæren. Radionuklider festet seg raskt til atmosfæriske aerosoler (Gaffney et al., 2004), og reiste deretter store avstander rundt om i verden sammen med luftmasser på grunn av den store sirkulasjonen i atmosfæren. (Lozano, et al. 2011).

I tillegg til dette, ble en stor mengde radioaktivt materiale sølt ut i havet, og frem til i dag fortsetter Fukushima-anlegget å frigjøre forurenset vann (300 t / d) (Fernández og González, 2015).

Tsjernobyl-ulykken skjedde 26. april 1986 under en evaluering av anleggets elektriske kontrollsystem. Katastrofen utsatte 30.000 mennesker som bodde i nærheten av reaktoren for rundt 45 stråler hver, omtrent det samme strålingsnivået som de overlevende etter Hiroshima-bomben opplevde (Zehner, 2012).

I løpet av den første perioden etter ulykken var de mest biologisk signifikante frigitte isotoper radioaktive jod, hovedsakelig jod 131 og andre kortlivede jodider (132, 133).

Absorpsjon av radioaktivt jod ved inntak av forurenset mat og vann og ved innånding resulterte i alvorlig intern eksponering for folks skjoldbruskkjertel..

I løpet av de fire årene etter ulykken oppdaget medisinske undersøkelser betydelige endringer i funksjonen til skjoldbruskkjertelen hos utsatte barn, spesielt de under 7 år (Nikiforov og Gnepp, 1994).

Krig bruker

I følge Fernández og González (2015) er det veldig vanskelig å skille sivilen fra den militære kjernefysiske industrien siden avfallet fra atomkraftverk, som plutonium og utarmet uran, er råstoff i produksjonen av atomvåpen. Plutonium er grunnlaget for atombomber, mens uran brukes i prosjektiler. 

Veksten av kjernekraft har økt nasjonenes evne til å skaffe uran til atomvåpen. Det er velkjent at en av faktorene som fører til at flere land uten atomenergiprogrammer uttrykker interesse for denne energien, er grunnlaget for at slike programmer kan hjelpe dem med å utvikle atomvåpen. (Jacobson og Delucchi, 2011).

En storstilt global økning i kjernekraftanlegg kan sette verden i fare av en potensiell atomkrig eller terrorangrep. Til dags dato har utvikling eller forsøk på utvikling av atomvåpen i land som India, Irak og Nord-Korea blitt hemmelig utført på atomkraftanlegg (Jacobson og Delucchi, 2011).

Referanser

  1. Castells X. E. (2012) Resirkulering av industriavfall: urbant fast avfall og kloakkslam. Utgaver Díaz de Santos s. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Slutten på billig uran. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). I spiralen av energi. Bind II: kollaps av global og siviliserende kapitalisme.
  4. Fthenakis, V. M., & Kim, H. C. (2007). Klimagassutslipp fra solenergi og kjernekraft: En livssyklusstudie. Energipolitikk, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., og Delucchi, M. A. (2011). Tilby all global energi med vind-, vann- og solenergi, del I: Teknologier, energiressurser, mengder og områder av infrastruktur og materialer. Energipolitikk, 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 innvirkning av Fukushima-ulykken på den iberiske halvøya: evolusjon og forrige vei. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Pediatrisk skjoldbruskkreft etter Tsjernobyl-katastrofen. Pathomorfologisk studie av 84 tilfeller (1991-1992) fra Republikken Hviterussland. Kreft, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontering og stenging av kjernekraftverk. Nuclear Safety Council. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J. M., Kutvirt, D. M., Waxweiler, R. J., & Key, C. R. (1984). Uran utvinning og lungekreft hos Navajo menn. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Verdsettelse av klimagassutslipp fra kjernekraft: En kritisk undersøkelse. Energipolitikk, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P. K., Schweinfurth, S. P., og Duncan, D. C. (1972). USAs energiressurser (nr. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
  12. Zehner, O. (2012). Atomkraftens usettede fremtid. Futuristen, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Læringseffekter og kommersialisering av nye energiteknologier: Atomenergi. Bell Journal of Economics, 297-310.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.