14 VÝHODY A NEVÝHODY JADERNÉ ENERGIE - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Tyto výhody a nevýhody jaderné energie jsou poměrně časté diskuse v dnešní společnosti, která je jasně rozdělen na dva tábory. Někteří tvrdí, že se jedná o spolehlivou a levnou energii, zatímco jiní varují před katastrofami, které mohou způsobit její zneužití.

Jaderná energie nebo atomová energie se získávají procesem jaderného štěpení, které spočívá v bombardování atomu uranu neutrony tak, že se dělí na dvě části, přičemž se uvolní velké množství tepla, které se pak použije k výrobě elektřiny.

První jaderná elektrárna byla otevřena v roce 1956 ve Velké Británii. Podle Castells (2012) bylo v roce 2000 na světě 487 jaderných reaktorů, které vyráběly čtvrtinu elektřiny na světě. V současné době šest zemí (USA, Francie, Japonsko, Německo, Rusko a Jižní Korea) soustředí téměř 75% výroby jaderné elektřiny (Fernández a González, 2015).

Mnoho lidí si myslí, že atomová energie je velmi nebezpečná díky slavným nehodám, jako je Černobyl nebo Fukušima. Existují však ti, kteří považují tento typ energie za „čistý“, protože má jen velmi málo emisí skleníkových plynů.

Výhoda

Vysoká hustota energie

Uran je prvek, který se běžně používá v jaderných elektrárnách k výrobě elektřiny. To má vlastnost ukládání obrovského množství energie.

Pouze jeden gram uranu odpovídá 18 litrům benzínu a jeden kilogram produkuje přibližně stejnou energii jako 100 tun uhlí (Castells, 2012).

Levnější než fosilní paliva

V zásadě se zdá, že náklady na uran jsou mnohem dražší než náklady na ropu nebo benzín, ale pokud vezmeme v úvahu, že k výrobě významného množství energie je zapotřebí jen malé množství tohoto prvku, nakonec se cena dokonce sníží dokonce než fosilních paliv.

Dostupnost

Světová spotřeba energie na základě informací ze Statistického přehledu světové energie (2016). Delphi234.

Jaderná elektrárna je schopna dodávat elektřinu do města nepřetržitě 24 hodin denně, 365 dní v roce; Důvodem je skutečnost, že doba doplňování paliva je každý rok nebo 6 měsíců v závislosti na zařízení.

Jiné druhy energie závisí na stálém přísunu paliva (například uhelné elektrárny) nebo jsou občasné a omezené podnebím (např. Obnovitelné zdroje).

Emisuje méně skleníkových plynů než fosilní paliva

Světová spotřeba jaderné energie. NuclearVacuum

Atomová energie může vládám pomoci splnit jejich závazky ke snížení emisí skleníkových plynů. Provozní proces v jaderné elektrárně neemituje skleníkové plyny, protože nevyžaduje fosilní paliva.

K emisím, které se vyskytují, však dochází během životního cyklu zařízení; výstavba, provoz, těžba a frézování uranu a demontáž jaderné elektrárny. (Sovacool, 2008).

Z nejdůležitějších studií, které byly provedeny pro odhad množství CO2 uvolněného jadernou činností, je průměrná hodnota 66 g CO2e / kWh. Což je vyšší hodnota emisí než jiné obnovitelné zdroje, ale je stále nižší než emise generované fosilními palivy (Sovacool, 2008).

Potřebuje málo místa

Jaderná elektrárna vyžaduje ve srovnání s jinými druhy energetických aktivit málo prostoru; vyžaduje pouze relativně malou plochu pro instalaci rektoru a chladicích věží.

Naopak, činnost v oblasti větrné a solární energie by vyžadovala, aby velké oblasti produkovaly stejnou energii jako jaderná elektrárna po celou dobu její použitelnosti.

Vytváří málo odpadu

Odpad vzniklý v jaderné elektrárně je mimořádně nebezpečný a škodlivý pro životní prostředí. Jejich výše je však relativně malá, pokud ji porovnáme s jinými činnostmi a použijí-li se odpovídající bezpečnostní opatření, mohou zůstat izolována od prostředí, aniž by představovala jakékoli riziko.

Technologie se stále vyvíjí

Pokud jde o atomovou energii, je ještě třeba vyřešit mnoho problémů. Nicméně, kromě štěpení, tam je další proces nazvaný jaderná fúze, který sestává ze spojení dvou jednoduchých atomů tvořit těžký atom.

Cílem jaderné fúze je použít dva atomy vodíku k výrobě jednoho z helia a k výrobě energie, jedná se o stejnou reakci, která se vyskytuje na slunci.

K tomu, aby došlo k jaderné fúzi, jsou nutné velmi vysoké teploty a výkonný chladicí systém, což představuje vážné technické problémy, a proto je stále ve fázi vývoje.

Pokud by byl proveden, znamenalo by to čistší zdroj, protože by nevytvářel radioaktivní odpad a také by produkoval mnohem více energie, než jaká je v současné době produkována štěpením uranu.

Nevýhody

Jaderná elektrárna Grafenrheinfeld v Německu

Uran je neobnovitelný zdroj

Historické údaje z mnoha zemí ukazují, že v dole nebylo možné těžit v průměru více než 50–70% uranu, protože koncentrace uranu nižší než 0,01% již nejsou životaschopné, protože vyžaduje zpracování většího množství uranu. horniny a použitá energie je větší než to, co by rostlina mohla vytvořit. Těžba uranu má navíc poločas těžby ložiska 10 ± 2 roky (Dittmar, 2013).

Společnost Dittmar navrhla v roce 2013 model pro všechny stávající a plánované uranové doly do roku 2030, v nichž je kolem roku 2015 dosaženo globálního vrcholu těžby uranu 58 ± 4 kton, který bude později snížen na maximum 54 ± 5 ​​kton do roku 2025 a nejvýše 41 ± 5 kt kolem roku 2030.

Tato částka již nebude stačit k napájení stávajících a plánovaných jaderných elektráren na příštích 10–20 let (obrázek 1).

Obrázek 1. Vrchol produkce uranu ve světě a srovnání s jinými palivy (Fernández a González, 2015)

Nemůže nahradit fosilní paliva

Samotná jaderná energie nepředstavuje alternativu k palivům na bázi ropy, plynu a uhlí, protože k nahrazení 10 terawattů, které jsou na světě vyráběny z fosilních paliv, bude zapotřebí 10 000 jaderných elektráren. Na obrázku je na světě pouze 486.

Stavba jaderné elektrárny vyžaduje hodně investic peněz a času, obvykle trvá déle než 5 až 10 let od zahájení výstavby do uvedení do provozu a zpoždění jsou u všech nových elektráren velmi běžná (Zimmerman, 1982).

Kromě toho je doba provozu relativně krátká, přibližně 30 nebo 40 let a na demontáž zařízení je nutná další investice.

Závisí na fosilních palivech

Procesy související s jadernou energií závisí na fosilních palivech. Cyklus jaderného paliva zahrnuje nejen proces výroby energie v elektrárně, ale zahrnuje také řadu činností, od průzkumu a těžby uranových dolů po vyřazení z provozu a demontáž jaderné elektrárny.

Těžba uranu je pro životní prostředí špatná

Těžba uranu je pro životní prostředí velmi škodlivá aktivita, protože pro získání 1 kg uranu je nutné odstranit více než 190 000 kg Země (Fernández a González, 2015).

Ve Spojených státech se zdroje uranu v konvenčních ložiscích, kde je hlavním produktem uran, odhadují na 1 600 000 tun substrátu, z čehož lze získat 250 000 tun uranu (Theobald, et al. 1972).

Uran se těží na povrchu nebo pod zemí, rozdrtí se a poté se vyluhuje na kyselinu sírovou (Fthenakis a Kim, 2007). Vznikající odpad kontaminuje půdu a vodu v místě radioaktivními prvky a přispívá ke zhoršování životního prostředí.

Uran s sebou nese významná zdravotní rizika u pracovníků, kteří se věnují jeho těžbě. Samet et al. V roce 1984 dospěl k závěru, že těžba uranu je větším rizikovým faktorem pro rozvoj rakoviny plic než kouření cigaret.

Velmi přetrvávající zbytky

Když zařízení ukončí svou činnost, je nutné zahájit proces demontáže, aby bylo zajištěno, že budoucí využití půdy nebude představovat radiologická rizika pro obyvatelstvo nebo životní prostředí.

Demontážní proces sestává ze tří úrovní a je nutná doba asi 110 let, aby byla půda bez kontaminace. (Dorado, 2008).

V současné době existuje asi 140 000 tun radioaktivního odpadu bez jakéhokoli druhu dozoru, které bylo uloženo v letech 1949 až 1982 v Atlantickém výkopu Spojeným královstvím, Belgií, Holandskem, Francií, Švýcarskem, Švédskem, Německem a Itálií (Reinero, 2013, Fernández a González, 2015). Vzhledem k tomu, že doba použitelnosti uranu je tisíce let, představuje to riziko pro budoucí generace.

Jaderné katastrofy

Jaderné elektrárny jsou postaveny s přísnými bezpečnostními normami a jejich stěny jsou vyrobeny z betonu několik metrů silné, aby izolovaly radioaktivní materiál z vnějšku.

Nelze však tvrdit, že jsou 100% bezpečné. V průběhu let došlo k několika nehodám, které dosud naznačují, že atomová energie představuje riziko pro zdraví a bezpečnost obyvatelstva.

11. března 2011 došlo k zemětřesení 9 v Richterově stupnici na východním pobřeží Japonska, což způsobilo ničivou vlnu tsunami. To způsobilo rozsáhlé poškození jaderné elektrárny Fukušima-Daiiči, jejíž reaktory byly vážně zasaženy.

Následné výbuchy uvnitř reaktorů uvolnily štěpné produkty (radionuklidy) do atmosféry. Radionuklidy se rychle připojily k atmosférickým aerosolům (Gaffney et al., 2004) a následně cestovaly velké vzdálenosti po celém světě vedle vzdušných hmot díky velké cirkulaci atmosféry. (Lozano, et al. 2011).

Kromě toho bylo do oceánu rozlito velké množství radioaktivního materiálu a do dnešního dne rostlina Fukušima nadále vypouští kontaminovanou vodu (300 t / d) (Fernández a González, 2015).

K havárii v Černobylu došlo 26. dubna 1986 při hodnocení elektrického řídicího systému elektrárny. Katastrofa vystavila 30 000 lidí žijících v blízkosti reaktoru asi 45 rem záření, což je zhruba stejná úroveň záření, jaké zažili přeživší bomba Hirošima (Zehner, 2012).

Během počátečního období po nehodě byly nejvíce uvolněnými biologicky významnými izotopy radioaktivní jodiny, zejména jód 131 a další krátkodobě jodidy (132, 133).

Absorpce radioaktivního jodu požitím kontaminované potravy a vody a inhalací měla za následek vážné vnitřní vystavení lidí štítné žláze.

Během 4 let po nehodě lékařská vyšetření odhalila podstatné změny funkčního stavu štítné žlázy u exponovaných dětí, zejména u dětí mladších 7 let (Nikiforov a Gnepp, 1994).

Válečné použití

Podle Fernándeze a Gonzáleze (2015) je velmi obtížné oddělit civilisty od vojenského jaderného průmyslu, protože odpady z jaderných elektráren, jako je plutonium a ochuzený uran, jsou surovinami při výrobě jaderných zbraní. Plutonium je základem pro atomové bomby, zatímco uran se používá v projektilech.

Růst jaderné energie zvýšil schopnost národů získat uran pro jaderné zbraně. Je dobře známo, že jedním z faktorů, které vedou několik zemí bez programů jaderné energie k vyjádření zájmu o tuto energii, je základ, že jim tyto programy mohou pomoci vyvinout jaderné zbraně. (Jacobson a Delucchi, 2011).

Velký celosvětový nárůst jaderných energetických zařízení může ohrozit svět potenciální jadernou válkou nebo teroristickým útokem. Vývoj nebo pokus o vývoj jaderných zbraní v zemích, jako je Indie, Irák a Severní Korea, byl doposud tajně prováděn na jaderných energetických zařízeních (Jacobson a Delucchi, 2011).

Reference

1. Castells XE (2012) Recyklace průmyslového odpadu: městský pevný odpad a splaškové kaly. Vydání Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). Konec levného uranu. Science of Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Ve spirále energie. Svazek II: Kolaps globálního a civilizačního kapitalismu.
4. Fthenakis, VM a Kim, HC (2007). Emise skleníkových plynů ze solární elektrické a jaderné energie: studie životního cyklu. Energetická politika, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, a Delucchi, MA (2011). Poskytování veškeré světové energie větrnou, vodní a solární energií, část I: Technologie, energetické zdroje, množství a oblasti infrastruktury 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). Radioaktivní dopad havárie ve Fukušimě na Pyrenejském poloostrově: evoluce a vlečka předchozí cesta. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., & Gnepp, DR (1994). Dětská rakovina štítné žlázy po katastrofě v Černobylu. Patomorfologická studie 84 případů (1991–1992) z Běloruské republiky. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontáž a uzavření jaderných elektráren. Rada pro jadernou bezpečnost. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Těžba uranu a rakovina plic u mužů Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Hodnocení emisí skleníkových plynů z jaderné energie: kritický průzkum. Energy Policy, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972). Energetické zdroje Spojených států (č. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Neuspokojená budoucnost jaderné energie. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Učební účinky a komercializace nových energetických technologií: Případ jaderné energie, Bell Journal of Economics, 297-310.