14 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2026

В преимущества и недостатки ядерной энергетики являются довольно распространенным дебаты в современном обществе, которое четко делится на два лагеря. Некоторые утверждают, что это надежная и дешевая энергия, а другие предупреждают о бедствиях, которые могут вызвать ее неправильное использование.

Ядерная энергия или атомная энергия получается в процессе ядерного деления, который состоит из бомбардировки атома урана нейтронами, так что он делится на две части, выделяя большое количество тепла, которое затем используется для выработки электричества.

Первая атомная электростанция открылась в 1956 году в Великобритании. По данным Castells (2012), в 2000 г. было 487 ядерных реакторов, которые производили четверть электроэнергии в мире. В настоящее время в шести странах (США, Франция, Япония, Германия, Россия и Южная Корея) сосредоточено почти 75% производства электроэнергии на АЭС (Fernández and González, 2015).

Многие думают, что атомная энергия очень опасна из-за известных аварий, таких как Чернобыль или Фукусима. Однако есть те, кто считает этот вид энергии «чистым», потому что он имеет очень мало выбросов парниковых газов.

преимущество

Высокая плотность энергии

Уран - это элемент, который обычно используется на атомных станциях для производства электроэнергии. Это свойство накапливать огромное количество энергии.

Всего один грамм урана эквивалентен 18 литрам бензина, а один килограмм производит примерно такую ​​же энергию, как 100 тонн угля (Castells, 2012).

Дешевле ископаемого топлива

В принципе, стоимость урана кажется намного дороже, чем стоимость нефти или бензина, но если мы примем во внимание, что для выработки значительного количества энергии требуется лишь небольшое количество этого элемента, в конечном итоге стоимость станет ниже, чем ископаемое топливо.

Доступность

Мировое потребление энергии на основе данных Статистического обзора мировой энергетики (2016). Delphi234.

Атомная электростанция имеет возможность работать постоянно, 24 часа в сутки, 365 дней в году, обеспечивая город электричеством; Это связано с тем, что период дозаправки составляет каждый год или 6 месяцев в зависимости от завода.

Другие типы энергии зависят от постоянного снабжения топливом (например, угольные электростанции) или являются непостоянными и ограниченными климатом (например, возобновляемые источники).

Выбрасывает меньше парниковых газов, чем ископаемое топливо

Мировое потребление ядерной энергии. Ядерный вакуум

Атомная энергия может помочь правительствам выполнить свои обязательства по сокращению выбросов парниковых газов. В процессе эксплуатации атомной электростанции не происходит выброса парниковых газов, поскольку не требуется ископаемое топливо.

Однако выбросы, которые происходят на протяжении всего жизненного цикла завода; строительство, эксплуатация, добыча и переработка урана и демонтаж АЭС. (Sovacool, 2008).

Из наиболее важных исследований, проведенных для оценки количества CO2, выделяемого в результате ядерной деятельности, среднее значение составляет 66 г CO2-экв / кВтч. Что является более высоким значением выбросов, чем другие возобновляемые ресурсы, но все же ниже, чем выбросы от ископаемого топлива (Sovacool, 2008).

Требуется мало места

Атомная станция требует меньше места по сравнению с другими видами энергетической деятельности; требуется лишь сравнительно небольшая площадь для установки ректора и градирен.

Напротив, для использования энергии ветра и солнца потребуются большие площади для производства той же энергии, что и атомная станция, в течение всего срока ее службы.

Мало отходов

Отходы, производимые атомной станцией, чрезвычайно опасны и вредны для окружающей среды. Однако их количество относительно невелико, если сравнивать с другими видами деятельности, и используются адекватные меры безопасности, они могут оставаться изолированными от окружающей среды без какого-либо риска.

Технология все еще в разработке

Когда дело доходит до атомной энергии, еще предстоит решить множество проблем. Однако, помимо деления, существует еще один процесс, называемый ядерным синтезом, который состоит из соединения двух простых атомов с образованием тяжелого атома.

Развитие ядерного синтеза направлено на использование двух атомов водорода для производства одного из гелия и выработки энергии, это та же реакция, которая происходит на солнце.

Для ядерного синтеза необходимы очень высокие температуры и мощная система охлаждения, что создает серьезные технические трудности и поэтому все еще находится в стадии разработки.

Если он будет реализован, это будет означать более чистый источник, поскольку он не будет производить радиоактивные отходы, а также будет генерировать гораздо больше энергии, чем та, которая в настоящее время производится при делении урана.

Недостатки

Атомная станция Графенрайнфельд в Германии

Уран - невозобновляемый ресурс

Исторические данные из многих стран показывают, что в среднем в шахте можно извлечь не более 50-70% урана, поскольку концентрации урана менее 0,01% больше не являются жизнеспособными, так как для этого требуется переработка большего количества урана. горных пород и используемой энергии больше, чем может генерировать растение. Кроме того, при добыче урана период полураспада месторождения составляет 10 ± 2 года (Dittmar, 2013).

В 2013 году Диттмар предложил модель для всех существующих и планируемых урановых рудников до 2030 года, в которой мировой пик добычи урана в размере 58 ± 4 кт будет достигнут примерно в 2015 году, а затем будет снижен до максимума в 54 ± 5 ​​кт. к 2025 году и максимум до 41 ± 5 тыс. тонн к 2030 году.

Этого количества уже будет недостаточно для питания существующих и планируемых АЭС в течение следующих 10-20 лет (Рисунок 1).

Рисунок 1. Пик производства урана в мире и сравнение с другими видами топлива (Fernández and González, 2015)

Он не может заменить ископаемое топливо

Сама по себе атомная энергия не является альтернативой топливам на основе нефти, газа и угля, поскольку потребуются 10 000 атомных электростанций, чтобы заменить 10 тераватт, которые вырабатываются в мире из ископаемого топлива. В целом в мире их всего 486 штук.

Строительство атомной станции требует больших вложений денег и времени, обычно от начала строительства до ввода в эксплуатацию требуется более 5-10 лет, а задержки очень распространены на всех новых станциях (Циммерман , 1982).

Кроме того, период эксплуатации относительно короткий, примерно 30-40 лет, и для демонтажа установки требуются дополнительные инвестиции.

Зависит от ископаемого топлива

Процессы, связанные с ядерной энергией, зависят от ископаемого топлива. Ядерный топливный цикл включает в себя не только процесс выработки электроэнергии на станции, он также состоит из ряда мероприятий, начиная от разведки и эксплуатации урановых рудников и заканчивая выводом из эксплуатации и демонтажем атомной станции.

Добыча урана вредна для окружающей среды

Добыча урана очень вредна для окружающей среды, поскольку для получения 1 кг урана необходимо удалить более 190 000 кг земли (Fernández and González, 2015).

В Соединенных Штатах ресурсы урана в традиционных месторождениях, где уран является основным продуктом, оцениваются в 1 600 000 тонн субстрата, из которых можно извлечь 250 000 тонн урана (Theobald, et al. 1972).

Уран добывают на поверхности или под землей, дробят, а затем выщелачивают до серной кислоты (Fthenakis and Kim, 2007). Образующиеся отходы загрязняют почву и воду места радиоактивными элементами и способствуют ухудшению состояния окружающей среды.

Уран несет значительную опасность для здоровья рабочих, занятых его добычей. Самет и др. В 1984 году пришли к выводу, что добыча урана является большим фактором риска развития рака легких, чем курение сигарет.

Очень стойкие остатки

Когда завод прекращает свою работу, необходимо начать процесс демонтажа, чтобы гарантировать, что будущее использование земли не будет представлять радиологического риска для населения или окружающей среды.

Процесс демонтажа состоит из трех уровней, и требуется период около 110 лет, чтобы земля была свободна от загрязнения. (Дорадо, 2008).

В настоящее время около 140000 тонн радиоактивных отходов без какого-либо наблюдения были сброшены в период с 1949 по 1982 год в Атлантическую впадину Соединенным Королевством, Бельгией, Голландией, Францией, Швейцарией, Швецией, Германией и Италией (Рейнеро, США). 2013, Фернандес и Гонсалес, 2015). Принимая во внимание, что полезный срок службы урана составляет тысячи лет, это представляет риск для будущих поколений.

Ядерные катастрофы

Атомные электростанции построены в соответствии со строгими стандартами безопасности, а их стены сделаны из бетона толщиной в несколько метров, чтобы изолировать радиоактивные материалы снаружи.

Однако нельзя утверждать, что они безопасны на 100%. За прошедшие годы произошло несколько аварий, которые на сегодняшний день означают, что атомная энергия представляет собой риск для здоровья и безопасности населения.

11 марта 2011 года на восточном побережье Японии произошло землетрясение силой 9 баллов по шкале Рихтера, вызвавшее разрушительное цунами. Это нанесло серьезный ущерб АЭС Фукусима-Дайити, реакторы которой серьезно пострадали.

Последующие взрывы внутри реакторов привели к выбросу продуктов деления (радионуклидов) в атмосферу. Радионуклиды быстро присоединяются к атмосферным аэрозолям (Gaffney et al., 2004) и впоследствии путешествуют на огромные расстояния по всему миру вместе с воздушными массами из-за сильной циркуляции атмосферы. (Лозано и др., 2011).

В дополнение к этому, большое количество радиоактивных материалов было разлито в океан, и по сей день завод в Фукусиме продолжает сбрасывать загрязненную воду (300 т / день) (Fernández and González, 2015).

Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года во время оценки системы управления электрооборудованием станции. В результате катастрофы 30 000 человек, живущих рядом с реактором, подверглись облучению примерно по 45 бэр каждый, что примерно соответствует уровню радиации, который испытывают выжившие после взрыва бомбы в Хиросиме (Zehner, 2012).

В начальный послеаварийный период наиболее биологически значимыми изотопами были выброшены радиоактивный йод, в основном йод 131 и другие короткоживущие йодиды (132, 133).

Поглощение радиоактивного йода при приеме внутрь зараженной пищи и воды, а также при вдыхании привело к серьезному внутреннему облучению щитовидной железы людей.

В течение 4 лет после аварии медицинские осмотры выявили существенные изменения функционального состояния щитовидной железы у облученных детей, особенно в возрасте до 7 лет (Никифоров, Гнепп, 1994).

Война использует

Согласно Фернандесу и Гонсалесу (2015), очень трудно отделить гражданских лиц от военной ядерной промышленности, поскольку отходы атомных электростанций, такие как плутоний и обедненный уран, являются сырьем для производства ядерного оружия. Плутоний является основой атомных бомб, а уран используется в снарядах.

Рост ядерной энергетики увеличил возможности стран получать уран для ядерного оружия. Хорошо известно, что один из факторов, который заставляет несколько стран, не имеющих программ ядерной энергетики, проявлять интерес к этой энергии, является основой того, что такие программы могут помочь им в разработке ядерного оружия. (Якобсон и Делукки, 2011).

Крупномасштабное глобальное увеличение ядерно-энергетических объектов может поставить мир под угрозу потенциальной ядерной войны или террористической атаки. На сегодняшний день разработка или попытки создания ядерного оружия в таких странах, как Индия, Ирак и Северная Корея, велись в секрете на объектах ядерной энергетики (Jacobson and Delucchi, 2011).

Ссылки

1. Castells XE (2012) Переработка промышленных отходов: городские твердые отходы и осадок сточных вод. Издания Диас де Сантос стр. 1320.
2. Диттмар, М. (2013). Конец дешевого урана. Наука об окружающей среде в целом, 461, 792-798.
3. Фернандес Дуран, Р., и Гонсалес Рейес, Л. (2015). По спирали энергии. Том II: Крах глобального и цивилизованного капитализма.
4. Фтенакис, В.М., и Ким, ХК (2007). Выбросы парниковых газов от солнечной электрической и ядерной энергетики: исследование жизненного цикла. Энергетическая политика, 35 (4), 2549-2557.
5. Якобсон, М.З., и Делукки, М.А. (2011). Обеспечение всей глобальной энергии ветром, водой и солнечной энергией, Часть I: Технологии, энергоресурсы, количество и площади инфраструктуры и материалы. Энергетическая политика, 39 (3), 1154-1169.
6. Лосано, Р.Л., Эрнандес-Себальос, Массачусетс, Адаме, Дж. А., Касас-Руиз, М., Соррибас, М., Сан-Мигель, Э. Г., и Боливар, Дж. П. (2011). Радиоактивное воздействие аварии на Фукусиме на Пиренейском полуострове: эволюция и предыдущий путь шлейфа. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Никифоров Ю., Гнепп Д. Р. (1994). Рак щитовидной железы у детей после Чернобыльской катастрофы. Патоморфологическое исследование 84 больных (1991–1992 гг.) Из Республики Беларусь. Рак, 74 (2), 748-766.
8. Педро Хусто Дорадо Деллманс (2008). Демонтаж и закрытие атомных электростанций. Совет по ядерной безопасности. SDB-01.05. Стр.37
9. Самет, Дж. М., Кутвирт, Д. М., Ваксвейлер, Р. Дж., И Ки, К. Р. (1984). Добыча урана и рак легких у мужчин навахо. Медицинский журнал Новой Англии, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Оценка выбросов парниковых газов от ядерной энергетики: критический обзор. Энергетическая политика, 36 (8), 2950-2963.
11. Теобальд, П.К., Швайнфурт, С.П., и Дункан, округ Колумбия (1972). Энергетические ресурсы США (№ CIRC-650). Геологическая служба, Вашингтон, округ Колумбия (США).
12. Зенер, О. (2012). Неопределенное будущее атомной энергетики. Футурист, 46, 17-21.
13. Циммерман, МБ (1982). Эффекты обучения и коммерциализация новых энергетических технологий: случай ядерной энергетики, The Bell Journal of Economics, 297-310.