14 Fördelar och nackdelar med kärnenergi

1455
Abraham McLaughlin

De fördelar och nackdelar med kärnenergi de är en ganska vanlig debatt i dagens samhälle, som tydligt är uppdelad i två läger. Vissa hävdar att det är en pålitlig och billig energi, medan andra varnar för katastrofer som kan orsaka missbruk av den. 

Kärnenergi eller atomenergi erhålls genom kärnklyvningsprocessen, som består av att bomba en uranatom med neutroner så att den delar sig i två och släpper ut stora mängder värme som sedan används för att generera elektricitet.

Det första kärnkraftverket invigdes 1956 i Storbritannien. Enligt Castells (2012) fanns det 487 kärnreaktorer som producerade en fjärdedel av världens el år 2000. För närvarande koncentrerar sex länder (USA, Frankrike, Japan, Tyskland, Ryssland och Sydkorea) nästan 75% av kärnkraftsproduktionen (Fernández och González, 2015).

Många tror att atomenergin är mycket farlig tack vare berömda olyckor som Tjernobyl eller Fukushima. Det finns dock de som anser att denna typ av energi är "ren" eftersom den har väldigt få utsläpp av växthusgaser..

Artikelindex

  • 1 Fördelar
    • 1.1 Hög energitäthet
    • 1.2 Billigare än fossila bränslen 
    • 1.3 Tillgänglighet 
    • 1.4 Släpper ut mindre växthusgaser än fossila bränslen
    • 1.5 Behöver lite utrymme
    • 1.6 Genererar lite avfall
    • 1.7 Teknik fortfarande under utveckling
  • 2 Nackdelar
    • 2.1 Uran är en icke förnybar resurs
    • 2.2 Det kan inte ersätta fossila bränslen
    • 2.3 Beror på fossila bränslen
    • 2.4 Uranbrytning är skadligt för miljön
    • 2.5 Mycket ihållande rester
    • 2.6 Kärnkatastrofer
    • 2.7 Krigsanvändningar
  • 3 Referenser

Fördel

Hög energitäthet

Uran är det element som vanligtvis används i kärnkraftverk för att producera el. Detta har egenskapen att lagra stora mängder energi.

Bara ett gram uran motsvarar 18 liter bensin och ett kilo producerar ungefär samma energi som 100 ton kol (Castells, 2012).

Billigare än fossila bränslen 

I princip verkar kostnaden för uran vara mycket dyrare än för olja eller bensin, men om vi tar hänsyn till att endast små mängder av detta element krävs för att generera betydande mängder energi blir kostnaden i slutändan ännu lägre än för fossila bränslen.

Tillgänglighet 

Världsenergiförbrukning baserad på information från Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234 [CC0].

Ett kärnkraftverk har förmågan att arbeta hela tiden, 24 timmar om dygnet, 365 dagar om året, för att leverera el till en stad; Detta beror på att bränslepåfyllningsperioden är varje år eller 6 månader beroende på anläggningen..

Andra typer av energier är beroende av en konstant bränsletillförsel (t.ex. koleldade kraftverk), eller är intermittent och begränsad av klimatet (såsom förnybara källor).

Släpper ut mindre växthusgaser än fossila bränslen

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

Atomenergi kan hjälpa regeringar att uppfylla sina åtaganden om minskning av växthusgaser. Driftprocessen i kärnkraftverket släpper inte ut växthusgaser eftersom den inte kräver fossila bränslen.

Emissionerna som inträffar inträffar dock under anläggningens livscykel. konstruktion, drift, utvinning och malning av uran och nedmontering av kärnkraftverket. (Sovacool, 2008).

Av de viktigaste studierna som har gjorts för att uppskatta mängden koldioxid som frigörs av kärnaktivitet är medelvärdet 66 g CO2e / kWh. Vilket är ett högre utsläppsvärde än andra förnybara resurser men fortfarande är lägre än utsläppen från fossila bränslen (Sovacool, 2008).

Lite utrymme krävs

En kärnkraftverk kräver lite utrymme jämfört med andra typer av energiaktiviteter. kräver bara relativt lite mark för installation av rektor och kyltorn.

Tvärtom skulle vind- och solenergiaktiviteter kräva att stora områden producerar samma energi som en kärnkraftverk under hela dess livslängd..

Skapar lite avfall

Avfallet från en kärnkraftverk är extremt farligt och skadligt för miljön. Mängden av dessa är dock relativt liten om vi jämför den med andra aktiviteter och adekvata säkerhetsåtgärder används kan de förbli isolerade från miljön utan att utgöra någon risk..

Teknik fortfarande under utveckling

Det finns många problem som ännu inte ska lösas när det gäller atomenergi. Förutom klyvning finns det dock en annan process som kallas kärnfusion, som består av att sammanfoga två enkla atomer för att bilda en tung atom.

Utvecklingen av kärnfusion, syftar till att använda två väteatomer för att producera en av helium och generera energi, detta är samma reaktion som sker i solen.

För att kärnfusion ska uppstå är mycket höga temperaturer och ett kraftfullt kylsystem nödvändigt, vilket medför allvarliga tekniska svårigheter, varför det fortfarande är i utvecklingsfasen..

Om det implementeras skulle det innebära en renare källa eftersom det inte skulle producera radioaktivt avfall och också skulle generera mycket mer energi än det som för närvarande produceras genom klyvning av uran..

Nackdelar

Grafenrheinfeld kärnkraftverk i Tyskland

Uran är en icke förnybar resurs

Historiska data från många länder visar att i genomsnitt inte mer än 50-70% av uran skulle kunna extraheras i en gruva, eftersom urankoncentrationer mindre än 0,01% inte längre är livskraftiga, eftersom det kräver bearbetning av en större mängd stenar och energianvändningen är större än den som kan genereras i anläggningen. Dessutom har uranbrytning en halveringstid på 10 ± 2 år (Dittmar, 2013).

Dittmar föreslog en modell 2013 för alla befintliga och planerade urangruvor fram till 2030, där en global uranbrytningstopp på 58 ± 4 kton erhålls runt 2015 för att senare reduceras till maximalt 54 ± 5 ​​kton fram till 2025 och maximalt 41 ± 5 kton omkring 2030.

Detta belopp räcker inte längre för att driva befintliga och planerade kärnkraftverk de närmaste 10-20 åren (Figur 1).

Figur 1. Topp av uranproduktion i världen och jämförelse med andra bränslen (Fernández och González, 2015)

Det kan inte ersätta fossila bränslen

Kärnenergi ensam utgör inte ett alternativ till bränslen baserade på olja, gas och kol, eftersom 10 000 kärnkraftverk kommer att behövas för att ersätta de 10 teravatt som genereras i världen från fossila bränslen. Som data finns det bara 486 i världen.

Det tar mycket pengar och tid att investera för att bygga en kärnkraftsanläggning, de tar vanligtvis mer än 5 till 10 år från byggstart till idrifttagning, och förseningar är mycket vanliga vid alla nya anläggningar (Zimmerman, 1982).

Dessutom är drifttiden relativt kort, cirka 30 eller 40 år, och en extra investering krävs för nedmontering av anläggningen..

Beror på fossila bränslen

Processerna relaterade till kärnenergi beror på fossila bränslen. Kärnbränslecykeln involverar inte bara kraftgenereringsprocessen vid anläggningen, den består också av en rad aktiviteter som sträcker sig från prospektering och exploatering av urangruvor till avveckling och demontering av kärnkraftverket..

Uranbrytning är dåligt för miljön

Uranbrytning är en mycket skadlig aktivitet för miljön, för att få 1 kg uran är det nödvändigt att ta bort mer än 190 000 kg jord (Fernández och González, 2015).

I USA beräknas uranresurser i konventionella avlagringar, där uran är huvudprodukten, uppgå till 1 600 000 ton substrat, varifrån 250 000 ton uran kan återvinnas (Theobald, et al. 1972)

Uran bryts på ytan eller under jorden, krossas och lakas sedan ut i svavelsyra (Fthenakis och Kim, 2007). Avfallet som genereras förorenar marken och vattnet på platsen med radioaktiva ämnen och bidrar till försämring av miljön.

Uran medför betydande hälsorisker för arbetstagare som är dedikerade till dess utvinning. Samet et al. Drog slutsatsen att uranbrytning är en större riskfaktor för att utveckla lungcancer än cigarettrökning..

Mycket ihållande rester

När en anläggning avslutar sin verksamhet är det nödvändigt att starta avvecklingsprocessen för att säkerställa att framtida användningar av marken inte utgör radiologiska risker för befolkningen eller miljön..

Demonteringsprocessen består av tre nivåer och en period på cirka 110 år krävs för att marken ska vara fri från föroreningar. (Guld, 2008).

För närvarande finns det cirka 140 000 ton radioaktivt avfall utan någon övervakning som dumpades mellan 1949 och 1982 i Atlanten, av Storbritannien, Belgien, Holland, Frankrike, Schweiz, Sverige, Tyskland och Italien (Reinero, 2013, Fernández och González, 2015). Med tanke på att uranets livslängd är tusentals år utgör detta en risk för kommande generationer..

Kärnkatastrofer

Kärnkraftverk är byggda med strikta säkerhetsstandarder och deras väggar är gjorda av flera meter tjock betong för att isolera radioaktivt material från utsidan..

Det är dock inte möjligt att hävda att de är 100% säkra. Under åren har det skett flera olyckor som hittills antyder att atomenergi utgör en risk för befolkningens hälsa och säkerhet.

Den 11 mars 2011 slog en jordbävning 9 på Richterskalan på Japans östkust och orsakade en förödande tsunami. Detta orsakade omfattande skador på kärnkraftverket Fukushima-Daiichi, vars reaktorer drabbades allvarligt..

Efterföljande explosioner i reaktorerna släppte klyvningsprodukter (radionuklider) i atmosfären. Radionuklider fästes snabbt i atmosfäriska aerosoler (Gaffney et al., 2004) och reste därefter stora avstånd runt om i världen tillsammans med luftmassor på grund av atmosfärens stora cirkulation. (Lozano, et al. 2011).

Utöver detta spilldes en stor mängd radioaktivt material ut i havet och fram till idag fortsätter Fukushima-anläggningen att släppa ut förorenat vatten (300 ton / dag) (Fernández och González, 2015).

Tjernobylolyckan inträffade den 26 april 1986 under en utvärdering av anläggningens elektriska styrsystem. Katastrofen exponerade 30 000 personer som bodde nära reaktorn för cirka 45 remstrålningar vardera, ungefär samma nivå av strålning som upplevdes av överlevande från Hiroshima-bomben (Zehner, 2012).

Under den första perioden efter olycka var de mest biologiskt signifikanta frigjorda isotoperna radioaktiva joder, främst jod 131 och andra kortlivade jodider (132, 133).

Absorption av radioaktivt jod genom intag av förorenad mat och vatten och genom inandning resulterade i allvarlig intern exponering för människors sköldkörtel..

Under de fyra åren efter olyckan upptäckte medicinska undersökningar betydande förändringar i sköldkörtelns funktionella status hos exponerade barn, särskilt de under 7 år (Nikiforov och Gnepp, 1994).

Krig använder

Enligt Fernández och González (2015) är det mycket svårt att skilja civilen från den militära kärnkraftsindustrin eftersom avfallet från kärnkraftverk, såsom plutonium och utarmat uran, är råvara vid tillverkning av kärnvapen. Plutonium är grunden för atombomber, medan uran används i projektiler. 

Tillväxten av kärnkraft har ökat nationernas förmåga att få uran för kärnvapen. Det är välkänt att en av de faktorer som leder till att flera länder utan kärnenergiprogram uttrycker intresse för denna energi är grunden för att sådana program kan hjälpa dem att utveckla kärnvapen. (Jacobson och Delucchi, 2011).

En storskalig global ökning av kärnkraftsanläggningar kan äventyra världen från ett potentiellt kärnkrig eller terroristattack. Hittills har utvecklingen eller försöket att utveckla kärnvapen i länder som Indien, Irak och Nordkorea i hemlighet utförts vid kärnkraftsanläggningar (Jacobson och Delucchi, 2011).

Referenser

  1. Castells X. E. (2012) Återvinning av industriavfall: fast avfall från stad och avloppsslam. Editions Díaz de Santos s. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Slutet på billigt uran. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R. och González Reyes, L. (2015). I spiral av energi. Volym II: kollaps av global och civiliserande kapitalism.
  4. Fthenakis, V. M., & Kim, H. C. (2007). Växthusgasutsläpp från solenergi och kärnkraft: En livscykelstudie. Energipolitik, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M. A. (2011). Förser all global energi med vind-, vatten- och solenergi, del I: Teknik, energiresurser, mängder och områden av infrastruktur och material. Energipolitik, 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 påverkan av Fukushima-olyckan på den iberiska halvön: utveckling och plym tidigare väg. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Barnsköldkörtelcancer efter Tjernobylkatastrofen. Patomorfologisk studie av 84 fall (1991-1992) från Vitryssland. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Demontering och stängning av kärnkraftverk. Kärnsäkerhetsrådet. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J. M., Kutvirt, D. M., Waxweiler, R. J., & Key, C. R. (1984). Uranbrytning och lungcancer hos Navajo-män. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Värdering av växthusgasutsläppen från kärnkraft: En kritisk undersökning. Energipolitik, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P. K., Schweinfurth, S. P., & Duncan, D. C. (1972). USA: s energiresurser (nr CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
  12. Zehner, O. (2012). Kärnkrafts osäker framtid. Futuristen, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Inlärningseffekter och kommersialisering av ny energiteknik: Fallet med kärnkraft. Bell Journal of Economics, 297-310.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.