14 NÜKLEER ENERJININ AVANTAJLARI VE DEZAVANTAJLARI - ÇEVRE - 2025

Avantajları ve nükleer enerjinin dezavantajları açıkça iki kampa bölünmüştür günümüz toplumunda, bir oldukça yaygın bir tartışma vardır. Bazıları bunun güvenilir ve ucuz bir enerji olduğunu savunurken, diğerleri kötüye kullanılmasına neden olabilecek felaketler konusunda uyarıyor.

Nükleer enerji veya atom enerjisi, bir uranyum atomunu nötronlarla bombardıman ederek ikiye bölmek ve daha sonra elektrik üretmek için kullanılan büyük miktarda ısı açığa çıkarmaktan oluşan nükleer fisyon süreci yoluyla elde edilir.

İlk nükleer enerji santrali 1956'da Birleşik Krallık'ta açıldı. Castells'e (2012) göre, 2000 yılında dünyadaki elektriğin dörtte birini üreten 487 nükleer reaktör vardı. Şu anda altı ülke (ABD, Fransa, Japonya, Almanya, Rusya ve Güney Kore) nükleer elektrik üretiminin neredeyse% 75'ine yoğunlaşmaktadır (Fernández ve González, 2015).

Çoğu insan, Çernobil veya Fukuşima gibi ünlü kazalar sayesinde atom enerjisinin çok tehlikeli olduğunu düşünüyor. Ancak bu tür enerjiyi çok az sera gazı emisyonuna sahip olduğu için "temiz" olarak değerlendirenler var.

avantaj

Yüksek enerji yoğunluğu

Uranyum, nükleer santrallerde elektrik üretmek için yaygın olarak kullanılan elementtir. Bu, büyük miktarda enerji depolama özelliğine sahiptir.

Sadece bir gram uranyum 18 litre benzine eşdeğerdir ve bir kilo yaklaşık 100 ton kömürle aynı enerjiyi üretir (Castells, 2012).

Fosil yakıtlardan daha ucuz

Prensip olarak, uranyumun maliyeti petrol veya benzinden çok daha pahalı gibi görünmektedir, ancak önemli miktarda enerji üretmek için bu elementin yalnızca küçük miktarlarının gerekli olduğunu hesaba katarsak, sonuçta maliyet daha da düşük olur. fosil yakıtlarınki.

Kullanılabilirlik

Dünya enerji tüketimi, Dünya Enerjisinin İstatistiksel İncelemesinden (2016) alınan bilgilere dayanmaktadır. Delphi234.

Bir nükleer enerji santrali, bir şehre elektrik sağlamak için yılın 365 günü, günün 24 saati her zaman çalışma yeteneğine sahiptir; Bu, tesise bağlı olarak yakıt ikmal süresinin her yıl veya 6 ay olması sayesindedir.

Diğer enerji türleri (kömürle çalışan elektrik santralleri gibi) sürekli bir yakıt arzına bağlıdır veya aralıklı ve iklimle (yenilenebilir kaynaklar gibi) sınırlıdır.

Fosil yakıtlara göre daha az sera gazı yayar

Dünya nükleer enerji tüketimi. NuclearVacuum

Atom enerjisi, hükümetlerin sera gazı emisyonlarını azaltma taahhütlerini yerine getirmelerine yardımcı olabilir. Nükleer santraldeki operasyon süreci fosil yakıtlara ihtiyaç duymadığından sera gazı salmamaktadır.

Ancak tesisin yaşam döngüsü boyunca oluşan emisyonlar; uranyumun yapımı, işletilmesi, çıkarılması ve öğütülmesi ve nükleer santralin sökülmesi. (Sovacool, 2008).

Nükleer faaliyetten salınan CO2 miktarını tahmin etmek için yapılan en önemli çalışmalardan ortalama değer 66 g CO2e / kWh'dir. Bu, diğer yenilenebilir kaynaklardan daha yüksek bir emisyon değeridir, ancak yine de fosil yakıtların ürettiği emisyonlardan daha düşüktür (Sovacool, 2008).

Az yer kaplar

Bir nükleer santral, diğer enerji faaliyetlerine kıyasla çok az yer gerektirir; sadece rektör ve soğutma kulelerinin kurulumu için nispeten küçük bir alana ihtiyaç duyar.

Aksine, rüzgar ve güneş enerjisi faaliyetleri, faydalı ömrü boyunca bir nükleer santral ile aynı enerjiyi üretmek için geniş alanlara ihtiyaç duyacaktır.

Az atık üretir

Bir nükleer santralin ürettiği atık son derece tehlikeli ve çevreye zararlıdır. Bununla birlikte, diğer faaliyetlerle karşılaştırırsak, bunların miktarı nispeten küçüktür ve yeterli güvenlik önlemleri kullanılırsa, herhangi bir risk oluşturmadan çevreden izole kalabilirler.

Teknoloji hala geliştiriliyor

Atom enerjisi söz konusu olduğunda henüz çözülmesi gereken birçok sorun var. Bununla birlikte, fisyona ek olarak, iki basit atomun ağır bir atom oluşturmak için birleştirilmesinden oluşan nükleer füzyon adı verilen başka bir işlem vardır.

Nükleer füzyonun gelişimi, helyumdan birini üretmek ve enerji üretmek için iki hidrojen atomunu kullanmayı amaçlamaktadır, bu güneşte meydana gelen reaksiyonun aynısıdır.

Nükleer füzyonun meydana gelmesi için çok yüksek sıcaklıklar ve güçlü bir soğutma sistemi gereklidir, bu da ciddi teknik zorluklar ortaya çıkarmaktadır ve bu nedenle hala geliştirme aşamasındadır.

Uygulanırsa, radyoaktif atık üretmeyeceği için daha temiz bir kaynak anlamına gelir ve aynı zamanda şu anda uranyum fisyonuyla üretilen enerjiden çok daha fazla enerji üretir.

Dezavantajları

Almanya'da Grafenrheinfeld nükleer santrali

Uranyum yenilenemeyen bir kaynaktır

Pek çok ülkeden alınan tarihsel veriler, bir madende ortalama olarak% 50-70'den fazla uranyum çıkarılamayacağını göstermektedir, çünkü% 0.01'den daha az uranyum konsantrasyonları, daha fazla miktarda işlenmesi gerektiğinden artık uygun değildir. kayalar ve kullanılan enerji bitkinin üretebileceğinden daha büyüktür. Dahası, uranyum madenciliğinin tortu çıkarma yarı ömrü 10 ± 2 yıldır (Dittmar, 2013).

Dittmar, 2013 yılında, 2030 yılına kadar mevcut ve planlanan tüm uranyum madenleri için, 2015 yılı civarında 58 ± 4 ktonluk küresel uranyum madenciliği zirvesinin elde edildiği ve daha sonra maksimum 54 ± 5 ​​kton'a düşürüldüğü bir model önermiştir. 2025'e kadar ve 2030 civarında maksimum 41 ± 5 kton.

Bu miktar, önümüzdeki 10-20 yıl boyunca mevcut ve planlanan nükleer santrallere enerji sağlamak için artık yeterli olmayacaktır (Şekil 1).

Şekil 1. Dünyadaki uranyum üretiminin zirvesi ve diğer yakıtlarla karşılaştırılması (Fernández ve González, 2015)

Fosil yakıtların yerini alamaz

Dünyada fosil yakıtlardan üretilen 10 terawatt'ın yerini almak için 10.000 nükleer santral gerekeceğinden, nükleer enerji tek başına petrol, gaz ve kömüre dayalı yakıtlara bir alternatif oluşturmuyor. Rakam olarak dünyada 486 kişi var.

Bir nükleer santral kurmak çok para ve zaman gerektirir, genellikle inşaatın başlamasından işletmeye alınmasına kadar 5 ila 10 yıldan fazla zaman alır ve tüm yeni fabrikalarda gecikmeler çok yaygındır (Zimmerman , 1982).

Ayrıca işletme süresi nispeten kısadır, yaklaşık 30 veya 40 yıl olup, tesisin sökülmesi için ekstra bir yatırım gerekmektedir.

Fosil yakıtlara bağlıdır

Nükleer enerjiyle ilgili süreçler fosil yakıtlara bağlıdır. Nükleer yakıt döngüsü, yalnızca tesisteki enerji üretim sürecini değil, aynı zamanda uranyum madenlerinin araştırılması ve işletilmesinden nükleer santralin hizmetten çıkarılmasına ve sökülmesine kadar bir dizi faaliyetten oluşmaktadır.

Uranyum madenciliği çevre için kötü

Uranyum madenciliği çevre için çok zararlı bir faaliyettir, çünkü 1 kg uranyum elde etmek için 190.000 kg'dan fazla toprağı çıkarmak gerekir (Fernández ve González, 2015).

Amerika Birleşik Devletleri'nde, uranyumun ana ürün olduğu geleneksel yataklardaki uranyum kaynaklarının 1.600.000 ton substrat olduğu tahmin edilmektedir ve bunlardan 250.000 ton uranyum geri kazanılabilir (Theobald, et al. 1972)

Uranyum yüzeyde veya yeraltında çıkarılır, ezilir ve sonra sülfürik aside süzülür (Fthenakis ve Kim, 2007). Ortaya çıkan atık, yerin toprağını ve suyunu radyoaktif elementlerle kirletmekte ve çevrenin bozulmasına katkı sağlamaktadır.

Uranyum, kendisini özütlemeye adamış işçilerde önemli sağlık riskleri taşır. Samet ve arkadaşları, 1984 yılında uranyum madenciliğinin sigara içmekten daha akciğer kanseri gelişimi için daha büyük bir risk faktörü olduğu sonucuna vardı.

Çok kalıcı kalıntılar

Bir tesis faaliyetlerini bitirdiğinde, arazinin gelecekteki kullanımlarının nüfus veya çevre için radyolojik riskler oluşturmamasını sağlamak için hizmetten çıkarma sürecini başlatmak gerekir.

Söküm süreci üç aşamadan oluşmakta ve arazinin kirlilikten arındırılması için yaklaşık 110 yıllık bir süre gerekmektedir. (Dorado, 2008).

Halihazırda, 1949 ile 1982 yılları arasında Atlantik Açması'na, Birleşik Krallık, Belçika, Hollanda, Fransa, İsviçre, İsveç, Almanya ve İtalya tarafından atılan, herhangi bir gözetim olmaksızın yaklaşık 140.000 ton radyoaktif atık bulunmaktadır (Reinero, 2013, Fernández ve González, 2015). Uranyumun faydalı ömrünün binlerce yıl olduğu hesaba katıldığında, bu gelecek nesiller için bir risk teşkil etmektedir.

Nükleer felaketler

Nükleer enerji santralleri katı güvenlik standartları ile inşa edilir ve duvarları radyoaktif malzemeyi dışarıdan izole etmek için birkaç metre kalınlığında betondan yapılmıştır.

Ancak% 100 güvenli olduklarını iddia etmek mümkün değildir. Yıllar geçtikçe, bugüne kadar atom enerjisinin nüfusun sağlığı ve güvenliği için bir risk oluşturduğunu ima eden birkaç kaza oldu.

11 Mart 2011'de Japonya'nın doğu kıyısındaki Richter Ölçeğinde 9'u vuran bir deprem yıkıcı bir tsunamiye neden oldu. Bu, reaktörleri ciddi şekilde etkilenen Fukushima-Daiichi nükleer santralinde büyük hasara neden oldu.

Reaktörlerin içindeki müteakip patlamalar, fisyon ürünlerini (radyonüklitler) atmosfere saldı. Radyonüklidler hızla atmosferik aerosollere bağlanmış (Gaffney ve diğerleri, 2004) ve daha sonra atmosferin büyük sirkülasyonu nedeniyle hava kütlelerinin yanı sıra dünya çapında büyük mesafeler kat etmişlerdir. (Lozano, vd. 2011).

Buna ek olarak, okyanusa büyük miktarda radyoaktif madde döküldü ve bu güne kadar Fukushima fabrikası kirli su salmaya devam ediyor (300 t / gün) (Fernández ve González, 2015).

Çernobil kazası, santralin elektrik kontrol sisteminin değerlendirilmesi sırasında 26 Nisan 1986'da meydana geldi. Felaket, reaktörün yakınında yaşayan 30.000 insanı, her biri yaklaşık 45 rem radyasyona maruz bıraktı, kabaca Hiroşima bombasından kurtulanların yaşadığı aynı radyasyon seviyesi (Zehner, 2012).

Kaza sonrası ilk dönemde, salınan biyolojik olarak en önemli izotoplar radyoaktif iyotlar, özellikle iyot 131 ve diğer kısa ömürlü iyoditlerdi (132, 133).

Radyoaktif iyotun, kontamine gıda ve suyun yutulması ve solunması yoluyla emilmesi, insanların tiroid bezine ciddi dahili maruziyete neden oldu.

Kazadan sonraki 4 yıl boyunca, tıbbi muayeneler maruz kalan çocuklarda, özellikle 7 yaşın altındaki çocuklarda tiroidin fonksiyonel durumunda önemli değişiklikler tespit etti (Nikiforov ve Gnepp, 1994).

Savaş kullanır

Fernández ve González'e (2015) göre, plütonyum ve tükenmiş uranyum gibi nükleer santrallerin atıkları nükleer silah üretiminde hammadde olduğundan, sivili askeri nükleer endüstriden ayırmak çok zordur. Plütonyum atom bombalarının temelidir, uranyum ise mermilerde kullanılır.

Nükleer enerjinin büyümesi, ulusların nükleer silahlar için uranyum elde etme yeteneklerini artırdı. Nükleer enerji programları olmayan birçok ülkeyi bu enerjiye ilgi göstermeye iten faktörlerden birinin, bu tür programların nükleer silah geliştirmelerine yardımcı olmasının temeli olduğu iyi bilinmektedir. (Jacobson ve Delucchi, 2011).

Nükleer enerji tesislerindeki büyük ölçekli küresel bir artış, dünyayı potansiyel bir nükleer savaş veya terörist saldırı nedeniyle riske atabilir. Bugüne kadar, Hindistan, Irak ve Kuzey Kore gibi ülkelerde nükleer silah geliştirme veya geliştirme girişimi, nükleer enerji tesislerinde gizlice yürütülmüştür (Jacobson ve Delucchi, 2011).

Referanslar

1. Castells XE (2012) Endüstriyel atıkların geri dönüşümü: kentsel katı atık ve kanalizasyon çamuru. Yayınlar Díaz de Santos s. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). Ucuz uranyumun sonu. Toplam Çevre Bilimi, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R. ve González Reyes, L. (2015). Enerji sarmalında. Cilt II: Küresel ve medenileşen kapitalizmin çöküşü.
4. Fthenakis, VM ve Kim, HC (2007). Güneş enerjisi ve nükleer enerji kaynaklı sera gazı emisyonları: Bir yaşam döngüsü çalışması. Enerji Politikası, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ ve Delucchi, MA (2011). Tüm küresel enerjiyi rüzgar, su ve güneş enerjisi ile sağlamak, Bölüm I: Teknolojiler, enerji kaynakları, altyapı miktarları ve alanları ve malzemeler. Enerji Politikası, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, EG ve Bolívar, JP (2011). Fukushima kazasının İber Yarımadası üzerindeki radyoaktif etkisi: evrim ve önceki yol. Çevre Uluslararası, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, Y. ve Gnepp, DR (1994). Çernobil felaketinden sonra pediatrik tiroid kanseri. Belarus Cumhuriyeti'nden 84 vakanın (1991–1992) patoomorfolojik çalışması. Yengeç, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Nükleer Santrallerin Sökülmesi ve Kapatılması. Nükleer Güvenlik Konseyi. SDB-01.05. S. 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ ve Key, CR (1984). Navajo erkeklerinde uranyum madenciliği ve akciğer kanseri. New England Tıp Dergisi, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Nükleer enerjiden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının değerlendirilmesi: Kritik bir araştırma. Enerji Politikası, 36 (8), 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP ve Duncan, DC (1972). Amerika Birleşik Devletleri'nin enerji kaynakları (No. CIRC-650). Jeolojik Araştırma, Washington, DC (ABD).
12. Zehner, O. (2012). Nükleer Enerjinin Kararsız Geleceği. Fütürist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Yeni enerji teknolojilerinin öğrenme etkileri ve ticarileştirilmesi: Nükleer enerji örneği, The Bell Journal of Economics, 297-310.