14 YDINENERGIAN EDUT JA HAITAT - YMPÄRISTÖ - 2025

Edut ja haitat ydinenergian ovat melko yleinen keskustelu tämän päivän yhteiskunnassa, joka on selkeästi jaettu kahteen leiriin. Jotkut väittävät, että se on luotettava ja halpa energia, kun taas toiset varoittavat katastrofeista, jotka voivat aiheuttaa sen väärinkäytön.

Ydinenergia tai atomienergia saadaan ydinfissioprosessilla, joka koostuu uraaniatomin pommittamisesta neutroneilla siten, että se jakautuu kahteen osaan, vapauttaen suuria määriä lämpöä, jota käytetään sitten sähkön tuottamiseen.

Ensimmäinen ydinvoimalaitos avattiin vuonna 1956 Isossa-Britanniassa. Castellsin (2012) mukaan vuonna 2000 oli 487 ydinreaktoria, jotka tuottivat neljänneksen maailman sähköstä. Tällä hetkellä kuudessa maassa (Yhdysvallat, Ranska, Japani, Saksa, Venäjä ja Etelä-Korea) keskittyy lähes 75% ydinsähköntuotannosta (Fernández ja González, 2015).

Monet ihmiset ajattelevat, että atomienergia on erittäin vaarallinen kuuluisten onnettomuuksien, kuten Tšernobylin tai Fukushiman, ansiosta. On kuitenkin niitä, jotka pitävät tämän tyyppistä energiaa "puhtaana", koska siitä on hyvin vähän kasvihuonekaasupäästöjä.

Etu

Korkea energiatiheys

Uraani on alkuaine, jota käytetään yleisesti ydinvoimaloissa sähkön tuottamiseksi. Tämän ominaisuus on varastoida valtavia määriä energiaa.

Vain yksi gramma uraania vastaa 18 litraa bensiiniä ja yksi kilo tuottaa suunnilleen saman energian kuin 100 tonnia hiiltä (Castells, 2012).

Halvempaa kuin fossiiliset polttoaineet

Periaatteessa uraanin kustannukset näyttävät olevan paljon kalliimpia kuin öljyn tai bensiinin, mutta jos otamme huomioon, että merkittäviä määriä energiaa tarvitaan vain pieniä määriä tätä elementtiä, lopulta kustannuksista tulee alempia kuin fossiilisten polttoaineiden.

Saatavuus

Maailman energiankulutus perustuu tilastollisen katsauksen World Energy (2016) tietoihin. Delphi234.

Ydinvoimalaitoksella on kyky toimia jatkuvasti, 24 tuntia vuorokaudessa, 365 päivää vuodessa, toimittaakseen sähköä kaupunkiin; Tämä johtuu siitä, että tankkausjakso on vuosittain tai 6 kuukautta laitoksesta riippuen.

Muun tyyppiset energiat riippuvat jatkuvasta polttoaineen saannista (kuten kivihiilivoimalat) tai ovat ajoittaisia ​​ja ilmaston rajoittamia (kuten uusiutuvat lähteet).

Päästää vähemmän kasvihuonekaasuja kuin fossiiliset polttoaineet

Ydinenergian kulutus maailmassa. NuclearVacuum

Atomienergia voi auttaa hallituksia täyttämään kasvihuonekaasupäästöjen vähentämissitoumuksensa. Ydinvoimalan toimintaprosessi ei päästä kasvihuonekaasuja, koska se ei vaadi fossiilisia polttoaineita.

Päästöt tapahtuvat kuitenkin koko laitoksen elinkaaren ajan; uraanin rakentaminen, käyttö, louhinta ja jauhatus sekä ydinvoimalaitoksen purkaminen. (Sovacool, 2008).

Tärkeimmistä tutkimuksista, jotka on tehty ydinvoiman aiheuttaman hiilidioksidimäärän arvioimiseksi, keskiarvo on 66 g CO2e / kWh. Mikä on korkeampi päästöarvo kuin muut uusiutuvat luonnonvarat, mutta on silti alhaisempi kuin fossiilisten polttoaineiden aiheuttamat päästöt (Sovacool, 2008).

Tarvitaan vähän tilaa

Ydinvoimala vaatii vähän tilaa verrattuna muun tyyppisiin energiatoimintoihin; Rektorin ja jäähdytystornien asentamiseen tarvitaan vain suhteellisen pieni alue.

Päinvastoin, tuuli- ja aurinkoenergiatoiminta edellyttäisi suuria alueita tuottamaan samaa energiaa kuin ydinvoimala koko sen käyttöiän ajan.

Tuottaa vähän jätettä

Ydinlaitoksen tuottama jäte on erittäin vaarallista ja ympäristölle haitallista. Niiden määrä on kuitenkin suhteellisen pieni, jos verrataan sitä muihin toimintoihin, ja jos käytetään riittäviä turvatoimenpiteitä, ne voivat pysyä ympäristöstä eristettynä aiheuttamatta mitään riskiä.

Teknologia on edelleen kehitteillä

Atomienergian suhteen on vielä ratkaisematta monia ongelmia. Fissioinnin lisäksi on olemassa myös toinen prosessi, jota kutsutaan ydinfuusioksi, joka koostuu kahden yksinkertaisen atomin yhdistämisestä raskaan atomin muodostamiseksi.

Ydinfuusion kehityksen tavoitteena on käyttää kahta vetyatomia tuottamaan yksi heliumista ja tuottamaan energiaa, tämä on sama reaktio, joka tapahtuu auringossa.

Ydinfuusion tapahtumiseksi tarvitaan erittäin korkeita lämpötiloja ja tehokas jäähdytysjärjestelmä, mikä aiheuttaa vakavia teknisiä vaikeuksia ja on sen vuoksi edelleen kehitysvaiheessa.

Jos se toteutetaan, se tarkoittaa puhtaampaa lähdettä, koska se ei tuota radioaktiivista jätettä ja tuottaa myös paljon enemmän energiaa kuin mitä uraanifissiolla tällä hetkellä tuotetaan.

haitat

Grafenrheinfeldin ydinvoimala Saksassa

Uraani on uusiutumaton luonnonvara

Monien maiden historialliset tiedot osoittavat, että kaivoksessa voitiin uuttaa keskimäärin enintään 50–70% uraania, koska alle 0,01%: n uraanipitoisuudet eivät ole enää elinkelpoisia, koska se vaatii suuremman määrän prosessointia kiviä ja käytetty energia on suurempi kuin mitä kasvi voisi tuottaa. Lisäksi uraanin louhinnan saostumien puoliintumisaika on 10 ± 2 vuotta (Dittmar, 2013).

Dittmar ehdotti vuonna 2013 mallia kaikille olemassa oleville ja suunnitelluille uraanikaivoksille vuoteen 2030 saakka, jolloin saavutetaan vuoden 2015 ympäri 58 ± 4 ktonin uraaninhuollon huippu, jota voidaan myöhemmin pienentää enintään 54 ± 5 ​​ktoniin. vuoteen 2025 mennessä ja korkeintaan 41 ± 5 ktoniin vuoden 2030 ympäri.

Tämä määrä ei enää riitä nykyisten ja suunniteltujen ydinvoimalaitosten käyttämiseen seuraavien 10-20 vuoden aikana (kuva 1).

Kuva 1. Uraanintuotannon huiput maailmassa ja vertailu muihin polttoaineisiin (Fernández ja González, 2015)

Se ei voi korvata fossiilisia polttoaineita

Ydinenergia ei yksinään edusta vaihtoehtoa öljyyn, kaasuun ja hiileen perustuville polttoaineille, koska tarvitaan 10 000 ydinvoimalaa korvaamaan 10 terawattia, joita maailmassa syntyy fossiilisista polttoaineista. Luvuna on vain 486 maailmassa.

Ydinvoimalan rakentamiseen kuluu paljon rahaa ja aikaa, kuluu yleensä yli 5–10 vuotta rakentamisen aloittamisesta käyttöönottoon ja viivästykset ovat hyvin yleisiä kaikissa uusissa laitoksissa (Zimmerman, 1982).

Lisäksi toiminta-aika on suhteellisen lyhyt, noin 30 tai 40 vuotta, ja laitoksen purkamiseen tarvitaan lisäinvestointeja.

Riippuu fossiilisista polttoaineista

Ydinenergiaan liittyvät prosessit riippuvat fossiilisista polttoaineista. Ydinpolttoainekierros ei sisällä vain laitoksen sähköntuotantoprosessia, vaan se koostuu myös toimintasarjasta uraanikaivoksien etsinnästä ja hyödyntämisestä ydinvoimalan käytöstä poistamiseen ja purkamiseen.

Uraanin louhinta on haitallista ympäristölle

Uraanin louhinta on erittäin haitallista ympäristölle, koska 1 kg uraanin saamiseksi on poistettava yli 190 000 kg maata (Fernández ja González, 2015).

Yhdysvalloissa tavanomaisteniesiintymien, joissa uraani on päätuote, uraanivaroiksi arvioidaan 1 600 000 tonnia substraattia, josta voidaan kerätä 250 000 tonnia uraania (Theobald, et al. 1972).

Uraani louhitaan pinnalle tai maan alle, murskataan ja uutettiin sitten rikkihapoksi (Fthenakis ja Kim, 2007). Syntyvä jäte saastuttaa paikan maaperän ja veden radioaktiivisilla elementeillä ja myötävaikuttaa ympäristön pilaantumiseen.

Uraanilla on merkittäviä terveysriskejä työntekijöille, jotka ovat sitoutuneet sen uuttamiseen. Samet ym. Totesi vuonna 1984, että uraanin louhinta on suurempi riskitekijä keuhkosyövän kehittymisessä kuin tupakointi.

Erittäin pysyvät jäämät

Kun laitos lopettaa toimintansa, on tarpeen aloittaa purkaminen sen varmistamiseksi, että maan tuleva käyttö ei aiheuta säteilyriskejä väestölle tai ympäristölle.

Purkamisprosessi koostuu kolmesta tasosta, ja maan on oltava noin 110 vuoden ajan pilaantumattomasta. (Dorado, 2008).

Tällä hetkellä Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Belgiassa, Hollannissa, Ranskassa, Sveitsissä, Ruotsissa, Saksassa ja Italiassa (noin Reinero, 2013, Fernández ja González, 2015). Kun otetaan huomioon, että uraanin käyttöikä on tuhansia vuosia, tämä on riski tuleville sukupolville.

Ydinonnettomuudet

Ydinvoimalaitokset rakennetaan tiukkojen turvallisuusstandardien mukaisesti ja niiden seinät on valmistettu useiden metrien paksuisesta betonista radioaktiivisen materiaalin eristämiseksi ulkopuolelta.

Ei kuitenkaan voida väittää, että ne ovat 100% turvallisia. Vuosien mittaan on tapahtunut useita onnettomuuksia, jotka viittaavat siihen, että atomienergia on vaara väestön terveydelle ja turvallisuudelle.

Japanin itärannikon Richterin asteikolla 9 kärsi maanjäristys 11. maaliskuuta 2011 aiheuttaen tuhoisan tsunamin. Tämä aiheutti huomattavia vahinkoja Fukushima-Daiichi-ydinvoimalaitokselle, jonka reaktorit kärsivät vakavasti.

Seuraavat räjähdykset reaktorien sisällä vapauttivat halkeamistuotteet (radionuklidit) ilmakehään. Radionuklidit kiinnittyivät nopeasti ilmakehän aerosoleihin (Gaffney ym., 2004) ja kuljettivat sitten suuria matkoja ympäri maailmaa ilmamassojen rinnalla ilmakehän suuren kierteen takia. (Lozano, et al. 2011).

Tämän lisäksi valtamereen läikkyi suuri määrä radioaktiivista ainetta, ja tähän päivään mennessä Fukushiman laitos päästää edelleen saastunutta vettä (300 t / päivä) (Fernández ja González, 2015).

Tšernobylin onnettomuus tapahtui 26. huhtikuuta 1986 tehtaan sähköisen ohjausjärjestelmän arvioinnin aikana. Katastrofi paljasti 30 000 ihmistä, jotka asuvat reaktorin lähellä, noin 45 Rem säteilyä, joka on suunnilleen sama säteilytaso kuin Hiroshiman pommin selviytyjät (Zehner, 2012).

Alkuperäisen onnettomuuden jälkeisen ajanjakson aikana biologisesti merkittävimpiä vapautuneita isotooppeja olivat radioaktiiviset jodit, pääasiassa jodi 131 ja muut lyhytaikaiset jodidit (132, 133).

Radioaktiivisen jodin imeytyminen nieltynä saastunutta ruokaa ja vettä ja hengitettynä johti vakaviin sisäisiin ihmisten altistumiseen kilpirauhanen.

Onnettomuuden jälkeen kuluneiden 4 vuoden aikana lääketieteellisissä tarkastuksissa havaittiin merkittäviä muutoksia kilpirauhanen toimintatilassa alttiina oleville lapsille, erityisesti alle 7-vuotiaille (Nikiforov ja Gnepp, 1994).

Sota käyttää

Fernándezin ja Gonzálezin (2015) mukaan siviili on erittäin vaikea erottaa sotilaallisesta ydinteollisuudesta, koska ydinvoimaloiden jätteet, kuten plutonium ja köyhdytetty uraani, ovat raaka-aineita ydinaseiden valmistuksessa. Plutonium on perusta atomipommeille, kun taas uraania käytetään ammuksissa.

Ydinvoiman kasvu on lisännyt maiden kykyä hankkia uraania ydinaseisiin. On hyvin tiedossa, että yksi tekijöistä, jotka saavat useita maita, joilla ei ole ydinenergiaohjelmia, ilmaisemaan kiinnostustaan ​​tähän energiaan, on perusta, jonka mukaan tällaiset ohjelmat voivat auttaa niitä kehittämään ydinaseita. (Jacobson ja Delucchi, 2011).

Ydinvoimalaitosten laajamittainen maailmanlaajuinen lisääminen voi asettaa maailman riskin mahdollisen ydinsota- tai terrori-iskun vuoksi. Tähän päivään mennessä ydinaseiden kehittämistä tai kehittämisyrityksiä esimerkiksi Intiassa, Irakissa ja Pohjois-Koreassa on toteutettu salassa ydinvoimalaitoksissa (Jacobson ja Delucchi, 2011).

Viitteet

1. Castells XE (2012) Teollisuusjätteiden kierrätys: kiinteät yhdyskuntajätteet ja jätevesilietteet. Painos Díaz de Santos p. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). Halvan uraanin loppu. Science of Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., ja González Reyes, L. (2015). Energian kierteessä. Osa II: Globaalin ja sivistyvän kapitalismin romahtaminen.
4. Fthenakis, VM ja Kim, HC (2007). Kasvihuonekaasupäästöt aurinko- ja ydinvoimasta: elinkaaritutkimus. Energiapolitiikka, 35 (4), 2549 - 2557.
5. Jacobson, MZ, ja Delucchi, MA (2011). Kaikkien maailmanlaajuisten energialähteiden tarjoaminen tuuli-, vesi- ja aurinkovoimalla, osa I: Teknologiat, energiavarat, määrät ja infrastruktuurialueet sekä materiaalit. Energy Policy, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, ja Bolívar, JP (2011). Fukushima-onnettomuuden radioaktiiviset vaikutukset Iberian niemimaalla: kehitys ja sujuva aikaisempi polku. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., ja Gnepp, DR (1994). Lasten kilpirauhassyöpä Tšernobylin katastrofin jälkeen. Patomorfologinen tutkimus 84 tapauksesta (1991–1992) Valkovenäjän tasavallasta. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Ydinvoimalaitosten purkaminen ja sulkeminen. Ydinturvallisuusneuvosto. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Uraanin louhinta ja keuhkosyöpä Navajo-miehillä. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481 - 1484.
10. Sovacool, BK (2008). Ydinvoiman kasvihuonekaasupäästöjen arviointi: Kriittinen tutkimus. Energiapolitiikka, 36 (8), 2950 - 2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP, ja Duncan, DC (1972). Yhdysvaltojen energialähteet (nro CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (Yhdysvallat).
12. Zehner, O. (2012). Ydinvoiman ratkaisematon tulevaisuus. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Oppimisvaikutukset ja uuden energiateknologian kaupallistaminen: Ydinvoiman tapaus, The Bell Journal of Economics, 297-310.