14 FÖRDELAR OCH NACKDELAR MED KÄRNENERGI - MILJÖ - 2025

De fördelar och nackdelar med kärnkraften 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 katastroferna som kan orsaka dess missbruk.

Kärnenergi eller atomenergi erhålls genom processen med kärnklyvning, som består av att bombardera en uranatom med neutroner så att den delar sig i två och frigör stora mängder värme som sedan används för att generera elektricitet.

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

Många tycker att atomenergi är mycket farligt tack vare kända olyckor som Tjernobyl eller Fukushima. Men det finns de som anser denna typ av energi som "ren" eftersom den har mycket få utsläpp av växthusgaser.

Fördel

Hög energitäthet

Uran är det element som vanligtvis används i kärnkraftverk för att producera el. Detta har egenskapen att lagra enorma 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 kostnaderna i slutändan lägre än det för fossila bränslen.

Tillgänglighet

Världenergiförbrukning baserad på information från Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234.

Ett kärnkraftverk har förmågan att driva hela tiden, dygnet runt, 365 dagar om året, för att leverera el till en stad; Detta tack vare det faktum att tankningsperioden är varje år eller 6 månader beroende på anläggningen.

Andra typer av energier beror på en konstant tillförsel av bränsle (som koleldade kraftverk) eller är intermittenta och begränsade av klimat (som förnybara källor).

Avger mindre växthusgaser än fossila bränslen

Världskärnkraftsförbrukning. NuclearVacuum

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

Emellertid sker de utsläpp som inträffar under hela anläggningens livscykel; konstruktion, drift, utvinning och fräsning av uran och demontering av kärnkraftverket. (Sovacool, 2008).

Av de viktigaste studierna som har gjorts för att uppskatta mängden koldioxid som släpps ut genom kärnkraftsaktivitet är medelvärdet 66 g CO2e / kWh. Vilket är ett högre utsläppsvärde än andra förnybara resurser men som fortfarande är lägre än de utsläpp som genereras av fossila bränslen (Sovacool, 2008).

Lite utrymme krävs

En kärnkraftverk kräver lite utrymme jämfört med andra typer av energiaktiviteter; det kräver endast ett relativt litet område för installation av rektor och kyltorn.

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

Genererar lite avfall

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

Teknik som fortfarande är under utveckling

Det finns många problem som ännu inte ska lösas när det gäller atomenergi. Men förutom fission finns det en annan process som kallas kärnfusion, som består av att förena 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 inträffar i solen.

För att kärnfusion ska inträffa är mycket höga temperaturer och ett kraftfullt kylsystem nödvändigt, vilket innebär allvarliga tekniska svårigheter och därför fortfarande är i utvecklingsfasen.

Om det implementeras skulle det innebära en renare källa eftersom det inte skulle producera radioaktivt avfall och också generera mycket mer energi än den 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% uran skulle kunna utvinnas i en gruva, eftersom urankoncentrationer mindre än 0,01% inte längre är livskraftiga, eftersom det kräver bearbetning av en större mängd av stenar och energin som används är större än vad anläggningen kan generera. Dessutom har uranbrytning en halveringstid på 10 ± 2 år för insättningsextraktion (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 år 2015 för att senare reduceras till maximalt 54 ± 5 ​​kton år 2025 och maximalt 41 ± 5 kton omkring 2030.

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

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

Det kan inte ersätta fossila bränslen

Kärnenergi enbart representerar inte ett alternativ till bränslen baserat på olja, gas och kol, eftersom 10 000 kärnkraftverk skulle behövas för att ersätta de tio terawatten som genereras i världen från fossila bränslen. Som en figur finns det bara 486 i världen.

Det tar mycket investeringar av pengar och tid att bygga en kärnkraftverk, 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 demontering av anläggningen.

Beror på fossila bränslen

Processerna relaterade till kärnenergi beror på fossila bränslen. Kärnbränslecykeln involverar inte bara kraftproduktionsprocessen vid anläggningen, den består också av en serie aktiviteter som sträcker sig från utforskning och utnyttjande av urangruvor till avveckling och nedmontering av kärnkraftverket.

Uranbrytning är dåligt för miljön

Uran-gruvdrift 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 uppskattas uranresurser i konventionella avlagringar, där uran är den viktigaste produkten, till 1 600 000 ton substrat, varifrån 250 000 ton uran kan återvinnas (Theobald, et al. 1972)

Uran bryts på ytan eller under jord, krossas och läckas sedan ut till svavelsyra (Fthenakis och Kim, 2007). Avfallet som genereras förorenar markens och vattnet på platsen med radioaktiva element och bidrar till att miljön försämras.

Uran har betydande hälsorisker för arbetare som är dedikerade till dess utvinning. Samet m.fl. drog slutsatsen 1984 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 markanvändning inte medför 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. (Dorado, 2008).

För närvarande finns det cirka 140 000 ton radioaktivt avfall utan någon typ av 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 hänsyn till att uran är livslängd är tusentals år representerar detta en risk för kommande generationer.

Kärnkatastrofer

Kärnkraftverk byggs med strikta säkerhetsnormer och deras väggar är gjorda av flera meter tjocka 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 innebär att atomenergi utgör en risk för befolkningens hälsa och säkerhet.

Den 11 mars 2011 träffade en jordbävning 9 på Richter-skalan på Japans östkust, vilket orsakade en förödande tsunami. Detta orsakade omfattande skador på kärnkraftverket Fukushima-Daiichi, vars reaktorer påverkades allvarligt.

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

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

Tjernobylolyckan inträffade den 26 april 1986 under en utvärdering av anläggningens elektriska styrsystem. Katastrofen utsatte 30 000 människor som bodde nära reaktorn för cirka 45 rem strålning vardera, ungefär samma strålningsnivå som de överlevande från Hiroshima-bomben upplevde (Zehner, 2012).

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

Absorption av radioaktivt jod genom förtäring av förorenad mat och vatten och genom inandning resulterade i allvarlig intern exponering för sköldkörteln hos människor.

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

Krigsanvändningar

Enligt Fernández och González (2015) är det mycket svårt att skilja den civila från den militära kärnkraftsindustrin eftersom avfallet från kärnkraftverk, såsom plutonium och utarmat uran, är råmaterial vid tillverkningen av kärnvapen. Plutonium är basen 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 faktorerna 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 sätta världen i riskzonen genom ett potentiellt kärnkraft eller terroristattack. Hittills har utveckling eller försök till utveckling av kärnvapen i länder som Indien, Irak och Nordkorea genomförts i hemlighet vid kärnkraftverk (Jacobson och Delucchi, 2011).

referenser

1. Castells XE (2012) Återvinning av industriavfall: fast stadsavfall och avloppsslam. Upplagor 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., & González Reyes, L. (2015). I energispiralen. Bind II: Kollaps av den globala och civiliserande kapitalismen.
4. Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007). Utsläpp av växthusgaser från solenergi och kärnkraft: En livscykelstudie. Energipolitik, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, & Delucchi, MA (2011). Tillhandahåller all global energi med vind, vatten och solkraft, del I: Teknologier, energiresurser, mängder och infrastrukturområden och material. Energipolitik, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011). Radioaktiv påverkan av Fukushima-olyckan på den iberiska halvön: utveckling och plumma tidigare väg. Miljö International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y., & Gnepp, DR (1994). Pediatrisk sköldkörtelcancer efter Tjernobyl-katastrofen. 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, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Uranbrytning och lungcancer hos Navajo-män. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Värdering av växthusgasutsläpp från kärnkraft: En kritisk undersökning. Energipolitik, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972). USA: s energiresurser (Nr CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Kärnkrafts oroade framtid. Futuristen, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Lärande effekter och kommersialisering av ny energiteknologi: Fallet med kärnkraft, The Bell Journal of Economics, 297-310.