- יתרון
- צפיפות אנרגיה גבוהה
- זול יותר מדלקים מאובנים
- זמינות
- פולט פחות גזי חממה מאשר דלקים מאובנים
- נדרש מעט מקום
- מייצר מעט פסולת
- הטכנולוגיה עדיין בפיתוח
- חסרונות
- אורניום הוא משאב שאינו מתחדש
- זה לא יכול להחליף דלקים מאובנים
- תלוי בדלקים מאובנים
- כריית אורניום גרועה לסביבה
- שאריות מתמשכות מאוד
- אסונות גרעיניים
- שימושים במלחמה
- הפניות
היתרונות והחסרונות של אנרגיה גרעינית הם דיון נפוץ למדי בחברה של ימינו, אשר מחולקת באופן ברור לשתי מחנות. יש הטוענים שמדובר באנרגיה אמינה וזולה, בעוד שאחרים מתריעים על האסונות העלולים לגרום לשימוש לרעה בה.
אנרגיה גרעינית או אנרגיה אטומית מתקבלת בתהליך ביקוע גרעיני, המורכב מהפצצת אטום אורניום בנויטרונים כך שהוא מתחלק לשניים, ומשחרר כמויות גדולות של חום שמשמש אז לייצור חשמל.
תחנת הכוח הגרעינית הראשונה נפתחה בשנת 1956 בבריטניה. על פי קסטלס (2012), בשנת 2000 היו 487 כורים גרעיניים שהפיקו רבע מהחשמל בעולם. נכון להיום שש מדינות (ארה"ב, צרפת, יפן, גרמניה, רוסיה ודרום קוריאה) מרכזות כמעט 75% מייצור החשמל הגרעיני (פרננדז וגונזאלז, 2015).
אנשים רבים חושבים כי אנרגיה אטומית מסוכנת מאוד בזכות תאונות מפורסמות כמו צ'רנוביל או פוקושימה. עם זאת, יש הרואים בסוג זה של אנרגיה "נקיה" מכיוון שיש בה מעט מאוד פליטות גזי חממה.
יתרון
צפיפות אנרגיה גבוהה
אורניום הוא היסוד המשמש בדרך כלל במפעלים גרעיניים לייצור חשמל. זה המאפיין של אחסון כמויות אדירות של אנרגיה.
גרם אחד בלבד של אורניום שווה 18 ליטר בנזין, וקילו אחד מייצר אנרגיה זהה למאה טון פחם (Castells, 2012).
זול יותר מדלקים מאובנים
באופן עקרוני, נראה כי עלות האורניום יקרה בהרבה מזו של נפט או בנזין, אך אם ניקח בחשבון שרק כמויות קטנות של אלמנט זה נדרשות לייצור כמויות משמעותיות של אנרגיה, בסופו של דבר העלות הופכת להיות נמוכה אפילו יותר מאשר זה של דלקים מאובנים.
זמינות
צריכת אנרגיה עולמית מבוססת על מידע מבדיקה סטטיסטית של אנרגיה עולמית (2016). Delphi234.
לתחנת כוח גרעינית יש את היכולת לפעול כל העת, 24 שעות ביממה, 365 ימים בשנה, לספק חשמל לעיר; זאת הודות לעובדה שתקופת התדלוק היא כל שנה או 6 חודשים תלוי בצמח.
סוגים אחרים של אנרגיות תלויים באספקה מתמדת של דלק (כמו תחנות כוח פחמיות), או שהם לסירוגין ומוגבלים על ידי אקלים (כמו מקורות מתחדשים).
פולט פחות גזי חממה מאשר דלקים מאובנים
צריכת אנרגיה גרעינית עולמית. ואקום גרעיני
אנרגיה אטומית יכולה לעזור לממשלות לעמוד בהתחייבויותיהן להפחתת פליטת גזי חמצן. תהליך ההפעלה במפעל הגרעיני אינו פולט גזי חממה מכיוון שהוא אינו דורש דלקים מאובנים.
עם זאת, הפליטות המתרחשות מתרחשות לאורך מחזור חייו של הצמח; הקמה, הפעלה, חילוץ וטחינה של אורניום ופירוק תחנת הכוח הגרעינית. (Sovacool, 2008).
מבין המחקרים החשובים ביותר שנעשו בכדי להעריך את כמות ה- CO2 המשוחררת מפעילות גרעינית, הערך הממוצע הוא 66 גרם CO2e / kWh. שהוא ערך פליטות גבוה יותר ממשאבים מתחדשים אחרים אך עדיין נמוך מהפליטות הנוצרות מדלקים מאובנים (Sovacool, 2008).
נדרש מעט מקום
מפעל גרעיני דורש מעט מקום בהשוואה לסוגים אחרים של פעילויות אנרגיה; זה רק דורש שטח קטן יחסית להתקנת הרקטור ומגדלי הקירור.
נהפוך הוא, פעילויות באנרגיית הרוח והשמש היו מחייבות אזורים גדולים לייצר את אותה אנרגיה כמו מפעל גרעיני לאורך אורך חייו השימושיים.
מייצר מעט פסולת
הפסולת הנוצרת על ידי מפעל גרעיני מסוכנת ביותר ומזיקה לסביבה. עם זאת, כמות אלה קטנה יחסית אם נשווה אותה לפעילויות אחרות, וננקט אמצעי אבטחה נאותים, הם יכולים להישאר מבודדים מהסביבה מבלי לייצג שום סיכון.
הטכנולוגיה עדיין בפיתוח
יש עדיין הרבה בעיות שנפתרות בכל הנוגע לאנרגיה אטומית. עם זאת, בנוסף לביקוע, יש תהליך נוסף שנקרא היתוך גרעיני, אשר מורכב מחיבור שני אטומים פשוטים ליצירת אטום כבד.
פיתוח היתוך גרעיני, נועד להשתמש בשני אטומי מימן כדי לייצר אחד של הליום ולייצר אנרגיה, זו אותה תגובה שמתרחשת בשמש.
כדי להתרחש היתוך גרעיני, יש צורך בטמפרטורות גבוהות מאוד ובמערכת קירור עוצמתית, מה שמציב קשיים טכניים חמורים ולכן הוא עדיין בשלב הפיתוח.
אם זה מיושם, זה מרמז על מקור נקי יותר מכיוון שהוא לא ייצר פסולת רדיואקטיבית ויוצר גם אנרגיה רבה בהרבה מזו המופקת כיום באמצעות ביקוע של אורניום.
חסרונות
מפעל גרעיני גרנפרנפלד בגרמניה
אורניום הוא משאב שאינו מתחדש
נתונים היסטוריים ממדינות רבות מראים כי בממוצע לא ניתן יהיה לחלץ יותר מ- 50-70% של אורניום במכרה, מכיוון שריכוזי האורניום פחות מ- 0.01% אינם קיימים עוד, מכיוון שהוא דורש עיבוד של כמות גדולה יותר של סלעים והאנרגיה המשמשת גדולה ממה שהצמח יכול לייצר. יתר על כן, לכריית אורניום יש מחצית החיים של הפקת פיקדון של 10 ± 2 שנים (Dittmar, 2013).
דיטמר הציע מודל בשנת 2013 לכל מכרות האורניום הקיימים והמתוכננים עד שנת 2030, בה מתקבל שיא כריית אורניום עולמי של 58 ± 4 kton סביב שנת 2015, בהמשך יופחת למקסימום של 54 ± 5 kton. עד 2025 ובמקסימום 41 ± 5 kton סביב 2030.
סכום זה כבר לא יספיק בכדי להפעיל תחנות כוח גרעיניות קיימות ומתוכננות במשך 10-20 השנים הבאות (איור 1).
תרשים 1. שיא ייצור האורניום בעולם והשוואה עם דלקים אחרים (Fernández ו- González, 2015)
זה לא יכול להחליף דלקים מאובנים
אנרגיה גרעינית בלבד אינה מייצגת אלטרנטיבה לדלקים המבוססים על נפט, גז ופחם, מאחר ונדרשים 10,000 תחנות כוח גרעיניות כדי להחליף את 10 הטרה-וואטים הנוצרים בעולם מדלקים מאובנים. כדמות, ישנם רק 486 בעולם.
דרוש השקעה רבה של כסף וזמן לבניית מפעל גרעיני, בדרך כלל לוקח יותר מחמש עד עשר שנים מתחילת הבנייה ועד לעבודה, ועיכובים נפוצים מאוד בכל מפעלים חדשים (צימרמן) , 1982).
בנוסף, תקופת ההפעלה קצרה יחסית, בערך 30 או 40 שנה, ונדרשת השקעה נוספת לפירוק המפעל.
תלוי בדלקים מאובנים
התהליכים הקשורים לאנרגיה גרעינית תלויים בדלקים מאובנים. מחזור הדלק הגרעיני אינו כרוך רק בתהליך ייצור הכוח במפעל, אלא הוא מורכב משורה של פעילויות החל מחקירה וניצול של מכרות אורניום וכלה בפירוק ופירוק המפעל הגרעיני.
כריית אורניום גרועה לסביבה
כריית אורניום היא פעילות מזיקה מאוד לסביבה, מכיוון שכדי להשיג 1 ק"ג אורניום יש צורך להסיר יותר מ -190,000 ק"ג אדמה (Fernández and González, 2015).
בארצות הברית מוערכים משאבי האורניום בפיקדונות קונבנציונליים, שבהם האורניום הוא המוצר העיקרי בכ -1,600,000 טון מצע, ממנו ניתן לשקם 250,000 טון אורניום (Theobald, et al. 1972).
האורניום ממוקש על פני השטח או מתחת לאדמה, נמחץ ואז דוחף לחומצה גופרתית (Fthenakis and Kim, 2007). הפסולת שנוצרת מזהמת את האדמה והמים של המקום באלמנטים רדיואקטיביים ותורמת להידרדרות הסביבה.
אורניום טומן בחובו סיכונים בריאותיים משמעותיים בקרב עובדים המוקדשים למיצויו. סמט ואח 'סיכמו בשנת 1984 כי כריית אורניום מהווה גורם סיכון גדול יותר להתפתחות סרטן ריאות מאשר עישון סיגריות.
שאריות מתמשכות מאוד
כאשר מפעל מסיים את פעילותו, יש להתחיל בתהליך הפירוק בכדי להבטיח כי השימוש העתידי בקרקע אינו מהווה סיכונים רדיולוגיים לאוכלוסייה או לסביבה.
תהליך הפירוק מורכב משלוש מפלסים ונדרשת תקופה של כ -110 שנה בכדי שהאדמה תהיה נקייה מזיהום. (דוראדו, 2008).
נכון לעכשיו יש כ -140,000 טונות של פסולת רדיואקטיבית ללא כל מעקב שנזרק בין השנים 1949 - 1982 בטרנץ 'האטלנטי, על ידי בריטניה, בלגיה, הולנד, צרפת, שוויץ, שוודיה, גרמניה ואיטליה (Reinero, 2013, פרננדז וגונזלס, 2015). אם לוקחים בחשבון כי אורך החיים השימושיים של אורניום הוא אלפי שנים, הדבר מהווה סיכון לדורות הבאים.
אסונות גרעיניים
תחנות כוח גרעיניות בנויים בתקני בטיחות מחמירים וקירותיהם עשויים בטון בעובי של כמה מטרים לבידוד חומר רדיואקטיבי מבחוץ.
עם זאת, לא ניתן לטעון שהם בטוחים במאה אחוז. במהלך השנים אירעו מספר תאונות שכעת מרמזות כי אנרגיה אטומית מהווה סיכון לבריאות ובטיחות האוכלוסייה.
ב- 11 במרץ 2011 רעידת אדמה פגעה ב- 9 בסולם ריכטר בחוף המזרחי של יפן וגרמה לצונאמי הרסני. זה גרם לנזק רב למפעל הגרעין פוקושימה-דאיאצ'י, אשר הכורים שלו נפגעו קשה.
פיצוצים שלאחר מכן בתוך הכורים שיחררו מוצרי ביקוע (רדיונוקלידים) לאטמוספרה. רדיונוקלידים התחברו במהירות לתרסיסים אטמוספריים (Gaffney et al., 2004), ובהמשך נסעו מרחקים גדולים ברחבי העולם לצד המוני אוויר בגלל התפוצה הגדולה של האווירה. (Lozano, et al. 2011).
בנוסף לכל אלה, כמות גדולה של חומר רדיואקטיבי נשפכה לאוקיאנוס ועד היום מפעל פוקושימה ממשיך לשחרר מים מזוהמים (300 ט '/ ד') (Fernández and González, 2015).
תאונת צ'רנוביל התרחשה ב- 26 באפריל 1986, במהלך הערכת מערכת הבקרה החשמלית של המפעל. האסון חשף כ- 45,000 אנשים החיים בסמוך לכור לכ- 45 רמות קרינה כל אחת, בערך באותה רמת קרינה שחוו ניצולי פצצת הירושימה (Zehner, 2012).
במהלך התקופה הראשונית שלאחר התאונה, האיזוטופים המובהקים ביותר מבחינה ביולוגית ששוחררו היו יוד רדיואקטיבי, בעיקר יוד 131 ויודדים אחרים קצרי מועד (132, 133).
ספיגת יוד רדיואקטיבי על ידי בליעת מזון ומים מזוהמים ועל ידי שאיפה הביאה לחשיפה פנימית רצינית לבלוטת התריס של אנשים.
במהלך ארבע השנים שלאחר התאונה, בדיקות רפואיות גילו שינויים מהותיים במצבו התפקודי של בלוטת התריס בילדים חשופים, במיוחד אלה מתחת לגיל 7 (Nikiforov and Gnepp, 1994).
שימושים במלחמה
על פי פרננדס וגונזלס (2015), קשה מאוד להפריד בין האזרחים לתעשייה הגרעינית הצבאית שכן הפסולת מתחנות כוח גרעיניות, כמו פלוטוניום ואורניום מדולדל, הם חומר גלם בייצור נשק גרעיני. פלוטוניום הוא הבסיס לפצצות אטום, ואילו אורניום משמש בטילים.
צמיחת הכוח הגרעיני הגדילה את יכולתם של המדינות להשיג אורניום לנשק גרעיני. ידוע כי אחד הגורמים המובילים מספר מדינות ללא תוכניות אנרגיה גרעינית להביע עניין באנרגיה זו הוא הבסיס שתוכניות מסוג זה יכולות לעזור להן לפתח נשק גרעיני. (ג'ייקובסון ודלוצ'י, 2011).
עלייה עולמית רחבה בהיקף מתקני הכוח הגרעיניים עלולה לסכן את העולם כתוצאה ממלחמה גרעינית או פיגוע טרור. עד היום התפתחות או ניסיון פיתוח נשק גרעיני במדינות כמו הודו, עירק וצפון קוריאה התנהלה בחשאי במתקני כוח גרעיניים (ג'ייקובסון ודלוצ'י, 2011).
הפניות
- Castells XE (2012) מיחזור פסולת תעשייתית: פסולת עירונית מוצקה ובוצת ביוב. מהדורות Díaz de Santos p. 1320.
- דיטמר, מ '(2013). הסוף של אורניום זול. מדע הסביבה הכוללת, 461, 792-798.
- Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). בספירלת האנרגיה. כרך ב ': קריסת הקפיטליזם הגלובלי והמתורבת.
- Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007). פליטת גזי חממה מכוח חשמלי גרעיני וגרעיני: מחקר מחזור חיים. מדיניות אנרגיה, 35 (4), 2549-2557.
- ג'ייקובסון, MZ, ודלוצ'י, תואר שני (2011). אספקת כל האנרגיה העולמית עם אנרגיה רוח, מים וסולארי, חלק I: טכנולוגיות, משאבי אנרגיה, כמויות ואזורי תשתית וחומרים. מדיניות אנרגיה, 39 (3), 1154-1169.
- Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011). השפעה רדיואקטיבית של תאונת פוקושימה על חצי האי האיברי: אבולוציה וצינחת מסלול קודם. סביבה בינלאומית, 37 (7), 1259-1264.
- Nikiforov, Y., & Gnepp, DR (1994). סרטן בלוטת התריס בילדים לאחר אסון צ'רנוביל. מחקר פתומורפולוגי של 84 מקרים (1991–1992) מרפובליקה של בלארוס. סרטן, 74 (2), 748-766.
- פדרו ג'וסטו דוראדו דלמנס (2008). פירוק וסגירת תחנות כוח גרעיניות. המועצה לבטיחות גרעינית. SDB-01.05. עמ '37
- Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). כריית אורניום וסרטן ריאות אצל גברים בנבאחו. כתב העת לרפואה של ניו אינגלנד, 310 (23), 1481-1484.
- Sovacool, BK (2008). הערכת פליטת גזי החממה מאנרגיה גרעינית: סקר קריטי. מדיניות אנרגיה, 36 (8), 2950-2963.
- Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972). משאבי אנרגיה של ארצות הברית (מס 'CIRC-650). סקר גיאולוגי, וושינגטון הבירה (ארה"ב).
- Zehner, O. (2012). העתיד הבלתי מעורער של הכוח הגרעיני. הפוטוריסט, 46, 17-21.
- צימרמן, מ.ב. (1982). אפקטים של למידה ומסחור של טכנולוגיות אנרגיה חדשות: המקרה של אנרגיה גרעינית, The Bell Journal of Economics, 297-310.