14 AZ ATOMENERGIA ELŐNYEI ÉS HÁTRÁNYAI - KÖRNYEZET - 2025

Az atomenergia előnyei és hátrányai a mai társadalomban meglehetősen gyakori vita, amely egyértelműen két táborra oszlik. Egyesek szerint megbízható és olcsó energia, míg mások figyelmeztetnek a katasztrófákra, amelyek visszaéléshez vezethetnek.

Az atomenergiát vagy az atomenergiát a nukleáris hasadási folyamat során nyerik, amelynek során az uránatomot neutronokkal bombázzák úgy, hogy az ketté oszlik, és nagy mennyiségű hőt bocsát ki, amelyet azután villamosenergia előállítására használnak fel.

Az első atomerőmű 1956-ban nyílt meg az Egyesült Királyságban. Castells (2012) szerint 2000-ben 487 nukleáris reaktor működött, amelyek a világ villamos energiájának egynegyedét termelték. Jelenleg hat ország (USA, Franciaország, Japán, Németország, Oroszország és Dél-Korea) a nukleáris villamosenergia-termelés közel 75% -át összpontosítja (Fernández és González, 2015).

Sokan úgy gondolják, hogy az atomenergia nagyon veszélyes olyan híres baleseteknek köszönhetően, mint Csernobil vagy Fukushima. Vannak olyanok is, akik ezt a fajta energiát "tisztanak" tekintik, mivel nagyon kevés üvegházhatású gázkibocsátást jelent.

Előny

Magas energia sűrűség

Az urán az az elem, amelyet általában az atomerőművekben használnak villamos energia előállítására. Ennek az a tulajdonsága, hogy hatalmas mennyiségű energiát tárol.

Csak egy gramm urán felel meg 18 liter benzinnek, és egy kiló nagyjából azonos energiát termel, mint 100 tonna szén (Castells, 2012).

Olcsóbb, mint a fosszilis tüzelőanyagok

Az urán költsége elvileg sokkal drágább, mint az olaj vagy a benzin, de ha figyelembe vesszük, hogy ennek az elemnek csak kis mennyiségére van szükség jelentős mennyiségű energia előállításához, a költség végül még alacsonyabb lesz, mint a fosszilis tüzelőanyagoké.

Elérhetőség

A világ energiafogyasztása a World Energy statisztikai áttekintéséből (2016) származó információk alapján. Delphi234.

Egy atomerőmű képes napi 24 órában, az év 365 napján folyamatosan működni, hogy villamos energiát szállítson egy városnak; Ennek köszönhető, hogy az üzemanyagtöltési időszak évente vagy 6 hónap, az üzemtől függően.

Más típusú energiák a folyamatos üzemanyag-ellátástól függenek (például széntüzelésű erőművektől), vagy szakaszosak, és az éghajlat korlátozza (például megújuló energiaforrások).

Kevesebb üvegházhatású gázt bocsát ki, mint a fosszilis tüzelőanyagok

A világ nukleáris energiafogyasztása. NuclearVacuum

Az atomenergia segítheti a kormányokat az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentésére vonatkozó kötelezettségvállalásaik teljesítésében. Az atomerőmű üzemeltetési folyamata nem bocsát ki üvegházhatású gázokat, mivel nem igényel fosszilis tüzelőanyagokat.

A kibocsátások azonban a növény életciklusa során fordulnak elő; urán építése, üzemeltetése, kitermelése és őrlése, valamint az atomerőmű leszerelése. (Sovacool, 2008).

A nukleáris tevékenység által kibocsátott CO2 mennyiségének becslésére végzett legfontosabb tanulmányok átlagértéke 66 g CO2e / kWh. Ami magasabb kibocsátási érték, mint más megújuló erőforrások, de még mindig alacsonyabb, mint a fosszilis tüzelőanyagok által kibocsátott kibocsátás (Sovacool, 2008).

Kevés hely szükséges

Egy atomerőmű kevés helyet igényel, mint más típusú energetikai tevékenységek; csak egy viszonylag kis területre van szükség a rektor és a hűtőtornyok felszereléséhez.

Éppen ellenkezőleg, a szél- és a napenergia-tevékenységek nagy területeket igényelnének ahhoz, hogy ugyanazt az energiát előállítsák, mint egy atomerőmű egész élettartama alatt.

Kevés hulladékot generál

Az atomerőműben keletkező hulladék rendkívül veszélyes és káros a környezetre. Ezek mennyisége azonban viszonylag kicsi, ha összehasonlítjuk más tevékenységekkel, és megfelelő biztonsági intézkedéseket alkalmazunk, akkor a környezettől elszigetelten maradhatnak anélkül, hogy bármilyen kockázatot jelentenek.

A technológia még fejlesztés alatt áll

Az atomenergiával kapcsolatban még sok megoldatlan probléma van. A hasadáson kívül van még egy atommag-fúziónak nevezett eljárás is, amely két egyszerű atom összekapcsolásából áll, hogy nehéz atomot képezzen.

A magfúzió fejlesztésének célja két hidrogénatom felhasználása az egyik hélium előállításához és az energia előállításához, ez ugyanaz a reakció, mint a nap.

A magfúzió megvalósulásához nagyon magas hőmérsékletekre és erős hűtőrendszerre van szükség, ami komoly technikai nehézségeket vet fel, és ezért továbbra is a fejlesztési szakaszban van.

Ha megvalósulna, tisztább forrást jelentene, mivel nem termelne radioaktív hulladékokat, és sokkal több energiát termelne, mint ami jelenleg az urán hasadásakor keletkezik.

hátrányok

Grafenrheinfeld atomerőmű Németországban

Az urán nem megújuló erőforrás

Sok ország történelmi adatai azt mutatják, hogy az aknában átlagosan legfeljebb 50–70% uránt lehet kinyerni, mivel a 0,01% -nál kisebb uránkoncentrációk már nem életképesek, mivel ehhez nagyobb mennyiségű kőzetekben van, és a felhasznált energia nagyobb, mint amit a növény termelhet. Ezenkívül az uránbányászat kirakodási felezési ideje 10 ± 2 év (Dittmar, 2013).

A Dittmar 2013-ban modellt javasolt az összes létező és tervezett uránbányára 2030-ig, amelyben 2015 körül körülbelül 58 ± 4 kton uránbányászati ​​csúcs érhető el, amelyet később legfeljebb 54 ± 5 ​​ktonra lehet csökkenteni. 2025-ig, legfeljebb 41 ± 5 kton 2030 körül.

Ez az összeg már nem lesz elegendő a meglévő és a tervezett atomerőművek áramlására a következő 10-20 évre (1. ábra).

1. ábra: Az urántermelés csúcspontja a világon és összehasonlítás más üzemanyagokkal (Fernández és González, 2015)

Nem helyettesítheti a fosszilis tüzelőanyagokat

Az atomenergia önmagában nem jelent alternatívát az olaj-, gáz- és szén-alapú tüzelőanyagok számára, mivel 10 000 atomerőműre lesz szükség a világon a fosszilis tüzelőanyagokból előállított 10 teravatos energia helyettesítéséhez. Figyelembe véve, hogy csak 486 van a világon.

Egy atomerőmű építéséhez sok pénz és idő befektetés szükséges, általában 5-10 évig tart az építkezés megkezdésétől az üzembe helyezésig, és a késések nagyon gyakoriak minden új erőműnél (Zimmerman 1982).

Ezenkívül a működési idő viszonylag rövid, körülbelül 30 vagy 40 év, és az üzem leszereléséhez további beruházásokra van szükség.

A fosszilis tüzelőanyagoktól függ

Az atomenergiával kapcsolatos folyamatok a fosszilis tüzelőanyagoktól függenek. A nukleáris üzemanyagciklus nemcsak az erőmű energiatermelési folyamatát foglalja magában, hanem egy sor tevékenységet is magában foglal, az uránbányák feltárását és kiaknázásától az atomerőmű leszereléséig és szétszereléséig.

Az uránbányászat káros a környezetre

Az uránbányászat nagyon káros tevékenység a környezetre, mivel 1 kg urán előállításához több mint 190 000 kg földet kell eltávolítani (Fernández és González, 2015).

Az Egyesült Államokban a hagyományos lerakódásokban, ahol az urán a fő termék, az uránkészletek becslései szerint 1 600 000 tonna szubsztrát, amelyből 250 000 tonna urán nyerhető vissza (Theobald et al. 1972)

Az uránt a felszínen vagy a föld alatt bányozzák fel, összetörik, majd kénsavvá kioldják (Fthenakis és Kim, 2007). A keletkező hulladék radioaktív elemekkel szennyezi a hely talaját és vizét, és hozzájárul a környezet károsodásához.

Az urán jelentős egészségügyi kockázatokat hordoz azokban a munkavállalókban, akik elkötelezettek annak kinyerésében. Samet és munkatársai 1984-ben arra a következtetésre jutottak, hogy az uránbányászat nagyobb kockázati tényező a tüdőrák kialakulásának, mint a cigarettázás.

Nagyon perzisztens maradékok

Amikor egy üzem befejezi a működését, meg kell kezdeni a leszerelési folyamatot annak biztosítása érdekében, hogy a föld jövőbeli felhasználása ne jelentsen radiológiai kockázatot a lakosság vagy a környezet számára.

A bontási folyamat három szintből áll, és körülbelül 110 éves időtartamra van szükség ahhoz, hogy a föld szennyeződésmentes legyen. (Dorado, 2008).

Jelenleg körülbelül 140 000 tonna radioaktív hulladék van bármilyen megfigyelés nélkül, amelyet 1949 és 1982 között az Atlanti-óceán árokjában dobtak az Egyesült Királyság, Belgium, Hollandia, Franciaország, Svájc, Svédország, Németország és Olaszország (Reinero, 2013, Fernández és González, 2015). Figyelembe véve, hogy az urán hasznos élettartama több ezer év, ez a következő generációk számára kockázatot jelent.

Nukleáris katasztrófák

Az atomerőművek szigorú biztonsági előírások szerint épülnek, és falaik több méter vastag betonból készülnek, hogy a radioaktív anyagokat kívülről izolálják.

Ugyanakkor nem lehet azt állítani, hogy 100% -ban biztonságosak. Az évek során számos baleset történt, amelyek eddig arra utalnak, hogy az atomenergia kockázatot jelent a lakosság egészségére és biztonságára.

2011. március 11-én Japán keleti partján, a Richter-skálán 9-et sújtott földrengés, amely pusztító szökőárt okozott. Ez komoly károkat okozott a Fukushima-Daiichi atomerőműben, amelynek reaktorát súlyosan érintette.

Az ezt követõ robbanások a reaktorban hasadási termékeket (radionuklidokat) engedtek a légkörbe. A radionuklidok gyorsan hozzákapcsolódtak a légköri aeroszolokhoz (Gaffney et al., 2004), és ezt követően a légköri nagy körforgás miatt nagy távolságokat haladtak a világ körül a légtömeg mellett. (Lozano et al., 2011).

Ezen felül nagy mennyiségű radioaktív anyag ömlött az óceánba, és a mai napig a Fukushima üzem továbbra is szennyezett vizet bocsát ki (300 t / nap) (Fernández és González, 2015).

A csernobili baleset 1986. április 26-án történt, az üzem elektromos vezérlőrendszerének értékelése során. A katasztrófa 30 000, a reaktor közelében élő embernek mintegy 45 Rem sugárzást tett ki, nagyjából ugyanannyi sugárzási szintet tapasztaltak meg, amelyet a Hirosima bomba túlélői tapasztaltak (Zehner, 2012).

A baleset utáni kezdeti időszakban a biológiailag legjelentősebb kibocsátott izotópok a radioaktív jódok, elsősorban a jód 131 és más rövid élettartamú jodidok (132, 133).

A radioaktív jód felszívódása szennyezett ételek és vizek belélegzésével és belégzéssel súlyos belső expozíciót okozott az emberek pajzsmirigyében.

A balesetet követő 4 év alatt az orvosi vizsgálatok a pajzsmirigy funkcionális állapotának lényeges változásait fedezték fel kitett gyermekekben, különösen a 7 év alatti gyermekekben (Nikiforov és Gnepp, 1994).

Háború használ

Fernández és González (2015) szerint nagyon nehéz elkülöníteni a polgárt a katonai nukleáris ipartól, mivel az atomerőművekből származó hulladékok, például a plutónium és a szegényített urán az alapanyag a nukleáris fegyverek gyártásában. A plutónium az atombombák alapja, míg az uránt a lövedékekben használják.

Az atomenergia növekedése növelte a nemzetek azon képességét, hogy uránt szerezzenek nukleáris fegyverekhez. Közismert tény, hogy az egyik olyan tényező, amely a nukleáris energiaprogramokkal nem rendelkező országokat arra készteti, hogy kifejezzék érdeklődésüket az energia iránt, az az alap, hogy ezek a programok segíthetnek nekik nukleáris fegyverek kidolgozásában. (Jacobson és Delucchi, 2011).

A nukleáris erőművek globális növekedése veszélyeztetheti a világot egy esetleges nukleáris háború vagy terrorista támadás miatt. A mai napig nukleáris fegyverek kidolgozására vagy fejlesztésének kísérletére olyan országokban, mint India, Irak és Észak-Korea, titokban, nukleáris erőműveken került sor (Jacobson és Delucchi, 2011).

Irodalom

1. Castells XE (2012) Ipari hulladék újrahasznosítása: szilárd települési hulladék és szennyvíziszap. Editions Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). Az olcsó urán vége. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R. és González Reyes, L. (2015). Az energia spiráljában. II. Kötet: A globális és civilizáló kapitalizmus összeomlása.
4. Fthenakis, V. M. és Kim, HC (2007). Üvegházhatású gázok kibocsátása a napenergia és az atomenergia felhasználásával: Életciklus-tanulmány. Energy Policy, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, és Delucchi, MA (2011). Az összes globális energia szél-, víz- és napenergiával történő ellátása, I. rész: Technológiák, energiaforrások, az infrastruktúra mennyisége és területe, valamint az anyagok. Energy Policy, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG és Bolívar, JP (2011). A Fukushima-baleset radioaktív hatása az Ibériai-félszigeten: az evolúció és a korábbi út felvitele. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y. és Gnepp, DR (1994). Gyerek pajzsmirigyrák a csernobili katasztrófa után. A Belarusz Köztársaságból származó 84 eset (1991–1992) patológiás vizsgálata. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Atomerőművek leszerelése és bezárása. Nukleáris Biztonsági Tanács. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Uránbányászat és tüdőrák Navajo férfiaknál. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). A nukleáris energia üvegházhatású gázok kibocsátásának értékelése: Kritikus felmérés. Energy Policy, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP és Duncan, DC (1972). Az Egyesült Államok energiaforrásai (sz. CIRC-650). Földtani Survey, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Nukleáris energia rendezetlen jövője. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Tanulási hatások és az új energiatechnológiák kereskedelme: Az atomenergia esete, The Bell Journal of Economics, 297-310.