14 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας

Το πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας είναι μια αρκετά κοινή συζήτηση στη σημερινή κοινωνία, η οποία χωρίζεται σαφώς σε δύο στρατόπεδα. Ορισμένοι ισχυρίζονται ότι είναι μια αξιόπιστη και φθηνή ενέργεια, ενώ άλλοι προειδοποιούν για καταστροφές που μπορεί να προκαλέσουν κατάχρηση του. 

Πυρηνική ή ατομική ενέργεια που λαμβάνεται με διαδικασία πυρηνική σχάση, η οποία περιλαμβάνει βομβαρδισμό ενός ατόμου ουρανίου με νετρόνια για να διαιρείται σε δύο, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες θερμότητας που στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Ο πρώτος πυρηνικός σταθμός εγκαινιάστηκε το 1956 στο Ηνωμένο Βασίλειο. Σύμφωνα με την Castells (2012), το 2000 υπήρχαν 487 πυρηνικοί αντιδραστήρες που παρήγαγαν το ένα τέταρτο της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα, έξι χώρες (ΗΠΑ, Γαλλία, Ιαπωνία, Γερμανία, Ρωσία και Νότια Κορέα) αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 75% της παραγωγής πυρηνικής ενέργειας (Fernández και González, 2015).

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η ατομική ενέργεια είναι πολύ επικίνδυνη χάρη σε διάσημα ατυχήματα όπως το Τσερνομπίλ ή η Φουκουσίμα. Ωστόσο, υπάρχουν εκείνοι που θεωρούν αυτόν τον τύπο ενέργειας "καθαρό" επειδή έχει πολύ λίγες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Ευρετήριο

• 1 Πλεονεκτήματα
  • 1.1 Υψηλή πυκνότητα ενέργειας
  • 1.2 Φθηνότερο από τα ορυκτά καύσιμα 
  • 1.3 Διαθεσιμότητα 
  • 1.4 Εκπέμπει λιγότερα αέρια θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα
  • 1.5 Χρειάζεται λίγο χώρο
  • 1.6 Δημιουργεί λίγα απόβλητα
  • 1.7 Τεχνολογία που βρίσκεται ακόμα σε εξέλιξη
• 2 Μειονεκτήματα
  • 2.1 Το ουράνιο είναι ένας μη ανανεώσιμος πόρος
  • 2.2 Δεν μπορούν να αντικατασταθούν τα ορυκτά καύσιμα
  • 2.3 Εξαρτάται από τα ορυκτά καύσιμα
  • 2.4 Η εξόρυξη ουρανίου είναι επιβλαβής για το περιβάλλον
  • 2.5 Πολύ ανθεκτικά απόβλητα
  • 2.6 Πυρηνικές καταστροφές
  • 2.7 Πολεμικές χρήσεις
• 3 Αναφορές

Πλεονεκτήματα

Υψηλή πυκνότητα ενέργειας

Το ουράνιο είναι το στοιχείο που χρησιμοποιείται συνήθως στα πυρηνικά εργοστάσια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό έχει την ιδιότητα να αποθηκεύει τεράστια ποσά ενέργειας.

Μόνο ένα γραμμάριο ουρανίου ισούται με 18 λίτρα βενζίνης και ένα κιλό παράγει περίπου την ίδια ενέργεια με 100 τόνους άνθρακα (Castells, 2012).

Φθηνότερο από τα ορυκτά καύσιμα 

Κατ 'αρχήν, το κόστος του ουρανίου φαίνεται να είναι πολύ πιο ακριβό από το πετρέλαιο ή βενζίνη, αλλά αν λάβουμε υπόψη ότι μόνο μικρές ποσότητες αυτού του στοιχείου που απαιτείται για την παραγωγή σημαντικών ποσοτήτων ενέργειας, τελικά, το κόστος γίνεται ακόμα λιγότερο από ό, τι των ορυκτών καυσίμων.

Διαθεσιμότητα 

Ένας σταθμός πυρηνικής ενέργειας έχει την ικανότητα να λειτουργεί όλη την ώρα, 24 ώρες την ημέρα, 365 ημέρες το χρόνο, για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια πόλη. αυτό είναι χάρη στην περίοδο ανεφοδιασμού είναι κάθε χρόνο ή 6 μήνες ανάλογα με το εργοστάσιο.

Άλλοι τύποι ενέργειας εξαρτώνται από τη συνεχή παροχή καυσίμων (όπως σταθμοί παραγωγής ενέργειας από άνθρακα) ή είναι διακεκομμένοι και περιορισμένοι από το κλίμα (όπως οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας).

Εκπέμπει λιγότερα αέρια θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα

Η ατομική ενέργεια μπορεί να βοηθήσει τις κυβερνήσεις να εκπληρώσουν τις δεσμεύσεις τους για μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η διαδικασία λειτουργίας στο πυρηνικό εργοστάσιο δεν εκπέμπει αέρια θερμοκηπίου, καθώς δεν απαιτεί ορυκτά καύσιμα.

Ωστόσο, οι εκπομπές που συμβαίνουν συμβαίνουν καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του φυτού. κατασκευή, λειτουργία, εξόρυξη και άλεση ουρανίου και αποσυναρμολόγηση του πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. (Sovacool, 2008).

Από τις σημαντικότερες μελέτες που έγιναν για την εκτίμηση της ποσότητας CO2 που απελευθερώνεται από πυρηνική δραστηριότητα, η μέση τιμή είναι 66 g CO2e / kWh. Ποια είναι η τιμή εκπομπών μεγαλύτερη από αυτή των άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αλλά εξακολουθεί να είναι χαμηλότερη από τις εκπομπές που παράγονται από τα ορυκτά καύσιμα (Sovacool, 2008).

Χρειάζεται λίγο χώρο

Ένα πυρηνικό εργοστάσιο χρειάζεται λίγο χώρο σε σύγκριση με άλλα είδη ενεργειακών δραστηριοτήτων. χρειάζεται μόνο σχετικά μικρή γη για την εγκατάσταση του πύργου και των πύργων ψύξης.

Αντίθετα, οι δραστηριότητες αιολικής και ηλιακής ενέργειας θα χρειαστούν μεγάλες εκτάσεις για να παράγουν την ίδια ενέργεια με ένα πυρηνικό εργοστάσιο καθ 'όλη τη διάρκεια της ωφέλιμης ζωής του.

Δημιουργεί λίγα απόβλητα

Τα απόβλητα που παράγονται από ένα πυρηνικό εργοστάσιο είναι εξαιρετικά επικίνδυνα και επιβλαβή για το περιβάλλον. Ωστόσο, η ποσότητα είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με άλλες δραστηριότητες και χρησιμοποιούνται επαρκή μέτρα ασφαλείας, τα οποία μπορούν να παραμείνουν απομονωμένα από το περιβάλλον χωρίς να παρουσιάζουν κανένα κίνδυνο.

Τεχνολογία που βρίσκεται ακόμα σε εξέλιξη

Υπάρχουν ακόμη πολλά ανεπίλυτα προβλήματα όσον αφορά την ατομική ενέργεια. Ωστόσο, εκτός από τη σχάση, υπάρχει μια άλλη διαδικασία που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη, η οποία περιλαμβάνει την ένωση δύο απλών ατόμων μαζί για να σχηματίσουν ένα βαρέα άτομο.

Η ανάπτυξη της πυρηνικής σύντηξης, στοχεύει στη χρήση δύο ατόμων υδρογόνου για την παραγωγή ενός ηλίου και την παραγωγή ενέργειας, αυτή είναι η ίδια αντίδραση που συμβαίνει στον ήλιο.

Για να συμβεί η πυρηνική σύντηξη, απαιτούνται πολύ υψηλές θερμοκρασίες και ένα ισχυρό σύστημα ψύξης, το οποίο δημιουργεί σοβαρές τεχνικές δυσκολίες και βρίσκεται ακόμα στη φάση ανάπτυξης..

Εάν εφαρμοστεί, θα συνεπαγόταν μια καθαρότερη πηγή δεδομένου ότι δεν θα παράγει ραδιενεργά απόβλητα και θα παράγει επίσης πολύ περισσότερη ενέργεια από αυτήν που παράγεται σήμερα από τη σχάση του ουρανίου..

Μειονεκτήματα

Το ουράνιο είναι ένας μη ανανεώσιμος πόρος

Ιστορικά δεδομένα από πολλές χώρες δείχνουν ότι, κατά μέσο όρο, όχι περισσότερο από 50-70% του ουρανίου θα μπορούσε να εξαχθεί σε ένα ορυχείο δεδομένου συγκεντρώσεις ουρανίου λιγότερο από 0,01% δεν είναι πλέον βιώσιμα, απαιτεί ένα μεγαλύτερο ποσό επεξεργασίας τα πετρώματα και η χρησιμοποιούμενη ενέργεια είναι μεγαλύτερη από ό, τι θα μπορούσε να δημιουργήσει στο εργοστάσιο. Επιπλέον, εξόρυξη ουρανίου έχει ημιζωή των καταθέσεων εξόρυξης 10 ± 2 έτη (Dittmar, 2013).

Dittmar πρότεινε ένα μοντέλο το 2013 για όλα τα ορυχεία ουρανίου και προγραμματίζεται μέχρι το 2030, κατά την οποία μία κορυφή παγκόσμια εξόρυξης ουρανίου 58 ± 4 σε χιλιάδες τόνους λαμβάνεται γύρω από το 2015 και αργότερα μειώνεται σε ένα μέγιστο των 54 ± 5 ​​σε χιλιάδες τόνους για το 2025 και, κατ 'ανώτατο όριο, 41 ± 5 kton γύρω στο 2030.

Το ποσό αυτό δεν θα είναι πλέον αρκετό για την τροφοδοσία υφιστάμενων και προγραμματισμένων πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής κατά τα επόμενα 10-20 χρόνια (Σχήμα 1).

Δεν μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα

Η πυρηνική ενέργεια από μόνη της δεν αποτελεί εναλλακτική λύση στα καύσιμα με βάση το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και τον άνθρακα, όπως για την αντικατάσταση των 10 terawatts παράγονται στον κόσμο από ορυκτά καύσιμα είναι 10 χιλιάδες σταθμούς πυρηνικής ενέργειας που απαιτείται. Στην πραγματικότητα, στον κόσμο υπάρχουν μόνο 486 άτομα.

πολλές επενδύσεις χρήματα και ο χρόνος που απαιτείται για την κατασκευή ενός πυρηνικού εργοστασίου, συνήθως διαρκεί περισσότερο από 5 έως 10 ετών από την έναρξη της κατασκευής σε θέση, και είναι πολύ συχνές καθυστερήσεις που συμβαίνουν σε όλες τις νέες εγκαταστάσεις (Zimmerman 1982).

Επιπλέον, η περίοδος λειτουργίας είναι σχετικά σύντομη, περίπου 30 ή 40 χρόνια, και απαιτείται πρόσθετη επένδυση για την αποσυναρμολόγηση του εργοστασίου.

Εξαρτάται από τα ορυκτά καύσιμα

Οι προοπτικές που σχετίζονται με την πυρηνική ενέργεια εξαρτώνται από τα ορυκτά καύσιμα. Ο κύκλος του πυρηνικού καυσίμου δεν αφορά μόνο η διαδικασία της μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αποτελείται επίσης από μια σειρά δραστηριοτήτων που κυμαίνονται από την εξερεύνηση και την εκμετάλλευση των μεταλλείων ουρανίου μέχρι τον παροπλισμό και την αποξήλωση του πυρηνικού σταθμού.

Η εξόρυξη ουρανίου είναι επιβλαβής για το περιβάλλον

Η εξόρυξη ουρανίου είναι μια δραστηριότητα που είναι πολύ επιβλαβής για το περιβάλλον, δεδομένου ότι για να ληφθεί 1 κιλό ουρανίου είναι απαραίτητο να αφαιρεθούν περισσότερα από 190.000 κιλά γης (Fernández και González, 2015).

ΗΠΑ πόρων ουρανίου σε συμβατικά δεξαμενές, όπου το ουράνιο είναι το κύριο προϊόν, εκτιμάται σε 1,6 εκατομμύρια τόνους υποστρώματος τα οποία μπορούν να ανακτηθούν ουρανίου ανακτηθεί 250.000 τόνους (Theobald, et al. 1972)

Το ουράνιο εξάγεται στην επιφάνεια ή στο υπέδαφος, συνθλίβεται και στη συνέχεια απορροφάται σε θειικό οξύ (Ftenakis and Kim, 2007). Τα απόβλητα που παράγονται ρυπαίνουν το έδαφος και το νερό του τόπου με ραδιενεργά στοιχεία και συμβάλλουν στην υποβάθμιση του περιβάλλοντος.

Το ουράνιο φέρει σημαντικούς κινδύνους για την υγεία των εργαζομένων που το εξαγάγουν. Οι Samet και οι συνάδελφοί του κατέληξαν στο συμπέρασμα το 1984 ότι η εξόρυξη ουρανίου είναι ένας μεγαλύτερος παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα παρά το κάπνισμα τσιγάρων.

Πολύ επίμονα απόβλητα

Όταν ένα εργοστάσιο τερματίζει τις εργασίες του, είναι απαραίτητο να αρχίσει η διαδικασία αποσυναρμολόγησης, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι μελλοντικές χρήσεις της γης δεν δημιουργούν ακτινολογικούς κινδύνους για τον πληθυσμό ή το περιβάλλον.

Η διαδικασία αποσυναρμολόγησης αποτελείται από τρία επίπεδα και απαιτείται περίοδος περίπου 110 ετών ώστε η γη να μην είναι μολυσμένη. (Dorado, 2008).

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν περίπου 140.000 τόνοι ραδιενεργών αποβλήτων, χωρίς κανένα έλεγχο που χύθηκαν στο μεταξύ 1949 και 1982 στον Ατλαντικό Τάφρο, για το Ηνωμένο Βασίλειο, το Βέλγιο, την Ολλανδία, τη Γαλλία, την Ελβετία, τη Σουηδία, τη Γερμανία και την Ιταλία (Reinero, 2013, Fernández και González, 2015). Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ωφέλιμη ζωή του ουρανίου είναι χιλιάδες χρόνια, αυτό αποτελεί κίνδυνο για τις μελλοντικές γενιές.

Πυρηνικές καταστροφές

Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής κατασκευάζονται με αυστηρά πρότυπα ασφαλείας και οι τοίχοι τους είναι κατασκευασμένοι από σκυρόδεμα πάχους αρκετών μέτρων για την απομόνωση ραδιενεργού υλικού από το εξωτερικό.

Ωστόσο, δεν είναι δυνατόν να πούμε ότι είναι 100% ασφαλείς. Με τα χρόνια έχουν σημειωθεί πολλά ατυχήματα που μέχρι σήμερα υποδηλώνουν ότι η ατομική ενέργεια αποτελεί κίνδυνο για την υγεία και την ασφάλεια του πληθυσμού.

Στις 11 Μαρτίου 2011, ένας σεισμός έλαβε χώρα κατά 9 βαθμούς στη κλίμακα Richter στην ανατολική ακτή της Ιαπωνίας προκαλώντας καταστροφικό τσουνάμι. Αυτό προκάλεσε εκτεταμένες ζημίες στο πυρηνικό εργοστάσιο Fukushima-Daiichi, των οποίων οι αντιδραστήρες επηρεάστηκαν σοβαρά.

Οι επακόλουθες εκρήξεις μέσα στους αντιδραστήρες απελευθέρωσαν τα προϊόντα σχάσης (ραδιονουκλεΐδια) στην ατμόσφαιρα. Ραδιονουκλίδια ενώνονται γρήγορα ατμοσφαιρικών αερολυμάτων (Gaffney et al., 2004), και στη συνέχεια πήγε στα μεγάλα μήκη όλο τον κόσμο από αέριες μάζες λόγω της υψηλής κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. (Lozano, et αϊ., 2011).

Είναι Εκτός από αυτό, μια μεγάλη ποσότητα ραδιενεργού υλικού χύθηκαν στον ωκεανό, και μέχρι σήμερα, το εργοστάσιο Fukushima συνεχίζει να απελευθερώνει το μολυσμένο νερό (300 t / d) (Fernández y González, 2015).

Το ατύχημα του Τσερνομπίλ συνέβη στις 26 Απριλίου 1986, κατά την αξιολόγηση του ηλεκτρικού συστήματος ελέγχου του εργοστασίου. Η καταστροφή που εκτίθενται σε 30.000 ανθρώπους που ζουν κοντά στον αντιδραστήρα περίπου 45 rem ακτινοβολίας κάθε περίπου το ίδιο επίπεδο ακτινοβολίας που βιώνουν οι επιζώντες της βόμβας της Χιροσίμα (Zehner, 2012)

Κατά την αρχική περίοδο μετά το ατύχημα, τα σημαντικότερα ισότοπα που απελευθερώθηκαν από βιολογική άποψη ήταν ραδιενεργά ιωδίδια, κυρίως ιώδιο 131 και άλλα βραχύβια ιωδίδια (132, 133)..

Η απορρόφηση του ραδιενεργού ιωδίου με κατάποση μολυσμένων τροφίμων και νερού και με εισπνοή είχε ως αποτέλεσμα σοβαρή εσωτερική έκθεση στον θυρεοειδή αδένα των ανθρώπων.

Κατά τη διάρκεια των 4 χρόνια μετά το ατύχημα, ιατρικές εξετάσεις ανιχνεύονται σημαντικές αλλαγές στη λειτουργική κατάσταση του θυρεοειδούς σε παιδιά που εκτίθενται, ιδιαίτερα τα παιδιά κάτω των 7 ετών (Nikiforov και Gnepp, 1994).

Πολεμικές χρήσεις

Σύμφωνα με Fernandez και González (2015) είναι πολύ δύσκολο να διαχωριστούν πολιτικής στρατιωτική πυρηνική βιομηχανία από τα απόβλητα των πυρηνικών σταθμών, όπως το πλουτώνιο και το απεμπλουτισμένο ουράνιο, είναι πρώτη ύλη για την κατασκευή πυρηνικών όπλων. Το πλουτώνιο είναι η βάση των ατομικών βόμβων, ενώ το ουράνιο χρησιμοποιείται σε βλήματα. 

Η ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας αύξησε την ικανότητα των εθνών να αποκτήσουν ουράνιο για πυρηνικά όπλα. Είναι γνωστό ότι ένας από τους παράγοντες που οδηγεί πολλές χώρες χωρίς προγράμματα πυρηνικής ενέργειας να εκφράσουν ενδιαφέρον για αυτή την ενέργεια είναι το θεμέλιο ότι τέτοια προγράμματα θα μπορούσαν να τα βοηθήσουν να αναπτύξουν πυρηνικά όπλα. (Jacobson και Delucchi, 2011).

Μια μεγάλη παγκόσμια αύξηση των εγκαταστάσεων πυρηνικής ενέργειας θα μπορούσε να θέσει τον κόσμο σε κίνδυνο εν όψει ενός πιθανού πυρηνικού πολέμου ή τρομοκρατικής επίθεσης. Μέχρι σήμερα, η ανάπτυξη ή η απόπειρα ανάπτυξης πυρηνικών όπλων από χώρες όπως η Ινδία, το Ιράκ και η Βόρεια Κορέα πραγματοποιήθηκε κρυφά σε εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας (Jacobson και Delucchi, 2011).

Αναφορές

1. Castells X. E. (2012) Ανακύκλωση βιομηχανικών αποβλήτων: στερεά αστικά απόβλητα και ιλύς καθαρισμού λυμάτων. Ediciones Díaz de Santos σελ. 1320.
2. Dittmar, Μ. (2013). Το τέλος του φθηνού ουρανίου. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Στη σπείρα της ενέργειας. Τόμος ΙΙ: Κατάρρευση του παγκόσμιου και πολιτισμού του καπιταλισμού.
4. Φτενάκης, V. Μ., & Kim, Η. C. (2007). Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από την ηλιακή ηλεκτρική και πυρηνική ενέργεια: Μια μελέτη κύκλου ζωής. Energy Policy, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, Μ. Ζ., & Delucchi, Μ. Α. (2011). Παροχή όλης της παγκόσμιας ενέργειας με αιολική ενέργεια, νερό και ηλιακή ενέργεια, Μέρος Ι: Τεχνολογίες, ενεργειακοί πόροι, ποσότητες και περιοχές υποδομής και υλικών. Energy Policy, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, R. L., Hernandez-Ceballos, Μ.Α., Adame, J. Α, Ruiz σπίτια, Μ, Sorribas, Μ, San Miguel, Ε G., & Bolivar, J. Ρ (2011). Ραδιενεργός επίδραση του ατυχήματος της Φουκουσίμα στην Ιβηρική Χερσόνησο: εξέλιξη και πτώση της προηγούμενης οδού. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Υ., & Gnepp, D. R. (1994). Παιδιατρικός καρκίνος του θυρεοειδούς μετά την καταστροφή του Τσερνομπίλ. Παθομορφική μελέτη 84 περιπτώσεων (1991-1992) από τη Δημοκρατία της Λευκορωσίας. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Ο Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Αποσυναρμολόγηση και κλείσιμο πυρηνικών σταθμών. Συμβούλιο Πυρηνικής Ασφάλειας. SDB-01.05. P37
9. Samet, J. Μ., Kutvirt, D. Μ., Waxweiler, R. J., & Key, C. R. (1984). Εξόρυξη ουρανίου και καρκίνο πνεύμονα στους άνδρες Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, Β. Κ. (2008). Αξιολόγηση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από την πυρηνική ενέργεια: Μια κριτική μελέτη. Energy Policy, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, Ρ. Κ., Schweinfurth, S. Ρ., & Duncan, D.C. (1972). Οι ενεργειακοί πόροι των Ηνωμένων Πολιτειών (αριθ. CIRC-650). Γεωλογική Έρευνα, Ουάσιγκτον, DC (ΗΠΑ).
12. Zehner, Ο. (2012). Το αναξιοποίητο μέλλον της πυρηνικής ενέργειας. Ο Φουτουριστής, 46, 17-21.
13. Zimmerman, Μ. Β. (1982). Μαθησιακά αποτελέσματα και εμπορευματοποίηση νέων ενεργειακών τεχνολογιών: Η περίπτωση της πυρηνικής ενέργειας. Το Bell Journal of Economics, 297-310.