Преимущества и недостатки ядерной энергетики: всесторонний и хорошо проработанный

Добро пожаловать в блог Linquip. Сегодня и в этой статье мы рассмотрим преимущества и недостатки атомной энергетики. Далее мы познакомим вас с наиболее важными преимуществами и возможными недостатками ядерной энергии как одного из самых спорных источников энергии, которые у нас есть. Для некоторых людей потенциальный риск, связанный с ядерной энергетикой, слишком велик. Для других ядерная энергия выглядит как ответ на будущее с нулевым выбросом углерода. Помимо всех спекуляций, ядерная энергия в настоящее время составляет значительную часть общего производства энергии в Соединенных Штатах.

Для тех, кто точно не знает, какая энергия называется ядерной энергией или мощностью, в первую очередь мы подготовили определение ядерной энергии, а затем обсудим преимущества, а затем недостатки этого вида энергии соответственно. .

Узнайте больше об устройствах и оборудовании для возобновляемых источников энергии в Linquip

Наша команда собрала всю необходимую информацию по этой теме, чтобы избавиться от необходимости читать разнообразный контент на других сайтах. Оставайтесь с нами до конца, чтобы найти ответ на свой вопрос по этой теме. Нам предстоит долгий путь, так что сделайте глубокий вдох, откиньтесь на спинку кресла и продолжайте читать эту статью до конца.

Что такое ядерная энергия?

Ядерная энергия или мощность образуется путем расщепления атомов урана или плутония посредством цепных реакций в ядерном реакторе в процессе, называемом ядерным делением. Энергия, высвобождаемая при расщеплении атомов, используется для нагревания воды до состояния пара. Затем этот пар вращает турбину, которая вырабатывает полезную электроэнергию. Исследователи недавно обнаружили, что торий является еще одним топливом, которое можно использовать для ядерной энергетики. Он уже используется в таких странах, как Индия и Россия.

Теперь, когда мы знаем, что такое ядерная энергия и как ее можно использовать, давайте подробнее рассмотрим ее плюсы и минусы.

Подробнее о Linquip
Схема атомной электростанции: полное руководство

1. Преимущества ядерной энергетики

Переходим сразу к делу, не теряя времени. В этом разделе мы познакомимся с 7 наиболее важными преимуществами использования ядерной энергии и расширим наши знания в этом отношении. Быстрый поиск в Google показывает, что есть много других преимуществ использования и освоения ядерной энергии. Но в этой статье мы остановимся только на самых важных из этих плюсов.

1.1. Атомная энергетика — чистый источник энергии

Атомная энергия является крупнейшим источником экологически чистой энергии не только в США, но и во многих странах Европы. Ядерная энергетика ежегодно производит более 800 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в США и производит более 55% электроэнергии без выбросов в стране. Это позволяет избежать более 470 миллионов метрических тонн углерода в год, что эквивалентно удалению с дорог 100 миллионов автомобилей. Тепловая энергия ядерных реакторов также может быть использована для обезуглероживания других энергоемких секторов, таких как транспорт, который является крупнейшим источником углеродного загрязнения.

См. Список всех компаний-производителей возобновляемой энергии в Linquip

1.2. Ядерная энергия надежна

В то время как некоторые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, зависят от погодных условий, ядерная энергия не имеет таких ограничений. Неважно, дует ли ветер или пасмурно. Атомные электростанции практически не подвержены влиянию внешних климатических факторов и вырабатывают предсказуемую и стабильную выработку энергии. Атомная электростанция, работающая на полную мощность, может непрерывно производить энергию в течение всего года, что обеспечивает хорошую окупаемость инвестиций, поскольку в производстве энергии нет задержек.

Атомные электростанции надежны еще и потому, что у нас на планете достаточно урана для выработки энергии на ближайшие 70-80 лет. Хотя это может показаться недолгим, это дольше, чем, по оценкам, хватит многих ископаемых видов топлива, и в настоящее время изучаются другие источники ядерной энергии для питания атомных электростанций.

1.3. Ядерная энергетика имеет нулевые выбросы углерода

Атомные энергетические реакторы не производят никаких выбросов углерода. Это огромное преимущество перед традиционными источниками энергии, такими как ископаемое топливо, которое выбрасывает в атмосферу тонны углекислого газа.

Избыток углекислого газа является одной из основных причин изменения климата. Таким образом, чем меньше выбросов углерода и парниковых газов имеет источник энергии, тем лучше.

На самом деле, по данным Института ядерной энергии, производство электроэнергии на атомных электростанциях предотвращает ежегодный выброс в атмосферу 528 миллионов метрических тонн углекислого газа.

1.4. Ядерная энергетика – перспективный источник энергии будущего

Ядерный синтез — это святой Грааль использования энергии. Если бы мы научились управлять атомным синтезом, у нас была бы практически неограниченная энергия. На данный момент у этого метода есть несколько серьезных проблем, которые необходимо решить, если мы хотим начать использовать их в более широком масштабе. Тем не менее, его потенциал важно иметь в виду, когда речь идет о производстве энергии в будущем.

1.5. Ядерная энергия создает рабочие места

Атомная промышленность поддерживает почти полмиллиона рабочих мест в Соединенных Штатах и ​​ежегодно вносит около 60 миллиардов долларов в валовой внутренний продукт США. На атомных электростанциях США может быть занято до 700 рабочих с зарплатой, которая на 30% выше, чем в среднем по стране. Они также ежегодно вносят миллиарды долларов в местную экономику за счет федеральных и государственных налоговых поступлений.

1.6. Ядерная энергетика — источник энергии с хорошей доступностью

Как и ископаемое топливо, запасы урана, используемого для снабжения атомных электростанций, ограничены.Однако наших запасов урана, по оценкам, хватит еще на 80 лет, в то время как ископаемое топливо имеет гораздо более ограниченный срок службы. Со времен промышленной революции мы последовательно и постоянно истощаем наши запасы ископаемого топлива. Если мы продолжим потреблять ископаемое топливо и продолжим увеличивать его по мере роста населения мира, по оценкам, к 2052 году у нас закончатся запасы нефти, к 2060 году — газа, а к 2088 году — угля.

Конечно, нам еще предстоит открыть больше ископаемых видов топлива, но их становится все меньше и больше, чем когда-либо, и в конечном итоге они закончатся. Переход на уран может дать нам дополнительное время, необходимое для поиска более качественных и чистых возобновляемых источников энергии. Кроме того, некоторые страны, такие как Индия, Китай и Россия, уже работают над использованием более экологичного и распространенного тория для питания ядерных реакторов.

Если мы перейдем на торий, у нас будет топлива даже больше, чем на 80 лет. Однако, если ученые смогут воплотить ядерный синтез в реальность, теоретически мы никогда больше не останемся без электричества. Превращение ядерной энергии в устойчивую энергию требует использования реакторов-размножителей и ядерного синтеза, чтобы поддерживать нас в обозримом будущем.

Подробнее о Linquip
Является ли ядерная энергия возобновляемой? Полный ответ

1.7. Ядерная энергетика обладает высокой плотностью энергии

В нашем списке плюсов и минусов ядерной энергии это преимущество весьма поразительно. Ядерное деление (процесс, используемый для получения ядерной энергии) высвобождает гораздо большее количество энергии, чем простое сжигание ископаемого топлива, такого как газ, нефть или уголь. Насколько эффективнее? Ядерное деление почти в 8000 раз более эффективно для производства энергии, чем традиционное ископаемое топливо. Это значительная плотность энергии. Поскольку ядерная энергия более эффективна, она требует меньше топлива для питания электростанции и, следовательно, создает меньше отходов.

2. Недостатки ядерной энергетики

Как мы уже признали, атомная энергетика имеет и некоторые недостатки.От стоимости создания оборудования до разрушительного воздействия, которое оно оказывает на нашу среду обитания. Давайте подробнее рассмотрим некоторые из наиболее важных негативных последствий ядерной энергии в нашей жизни.

2.1. Воздействие на окружающую среду и последствия

Хотя выбросы углерода на атомных электростанциях нулевые, атомная энергетика по-прежнему оказывает существенное воздействие на окружающую среду, в основном за счет добычи полезных ископаемых и сброса воды.
Уран, используемый для производства ядерной энергии, должен быть добыт. Любая добыча полезных ископаемых наносит вред окрестностям. В частности, добыча урана известна выбросами мышьяка и радона. Это отрицательно сказалось на здоровье людей, живущих вокруг урановых рудников, которые в основном состоят из представителей народа навахо.

Атомные электростанции также вызывают так называемое «тепловое загрязнение». Большинство атомных электростанций расположены на водоеме, например, в озере или океане. Электростанция использует воду из озера или океана, называемую охлаждающей водой, для конденсации пара обратно в воду.

Этот процесс вызывает повышение температуры охлаждающей воды, а затем ее выпуск обратно в водоем. Эта горячая вода, обычно около 100 градусов по Фаренгейту, значительно меняет химический состав океана или озера, в которое она сбрасывается, делая ее пригодной для жизни большинства водных организмов.

2.2. Атомное энергетическое оборудование дорого строить

Несмотря на то, что атомные электростанции относительно недороги в эксплуатации, их строительство невероятно дорого, и стоимость продолжает расти. С 2002 по 2008 год сметная стоимость строительства атомной станции выросла с 2-4 миллиардов долларов до 9 миллиардов долларов, а электростанции часто превосходят свои сметные затраты во время строительства. В дополнение к расходам на строительство электростанции атомные станции также должны выделять средства на защиту производимых ими отходов и хранить их в охлаждаемых помещениях с соблюдением процедур безопасности. Все эти затраты делают атомную энергетику довольно дорогой.

2.3. Несчастные случаи вероятны

На атомных электростанциях действуют очень строгие меры безопасности. Однако несчастные случаи могут произойти независимо от того, насколько вы осторожны. Авария на атомной электростанции может иметь катастрофические последствия для окружающих территорий, о чем мы знаем из таких событий, как авария на Фукусиме, Чернобыль и Три-Майл-Айленд в Пенсильвании.

В случае ядерного расплавления может произойти утечка вредного излучения, что может оказать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Инцидент 1986 года в Чернобыле в конечном итоге привел к гибели тысяч человек, по оценкам, в результате инцидента погибло от 4 000 до 60 000 человек. Мало того, более 2 миллионов человек все еще борются с проблемами со здоровьем, связанными с Чернобылем. Сегодня, более 30 лет спустя, доступ в 30-километровую чернобыльскую зону отчуждения по-прежнему ограничен.

Однако важно иметь в виду, что такие несчастные случаи случаются редко. Кроме того, многие исследования показывают, что индустрия ископаемого топлива гораздо более смертоносна, чем ядерная, даже если учесть такие катастрофы, как Чернобыль.

2.4. Ядерная энергетика несет радиоактивные отходы

Хотя производство ядерной энергии не создает никаких выбросов, оно производит радиоактивные отходы, которые необходимо надежно хранить, чтобы они не загрязняли окружающую среду. Хотя радиация может показаться пугающей, мы постоянно подвергаемся воздействию небольшого количества радиоактивности от космических лучей или радона в воздухе, которым мы дышим. В небольших количествах радиация безвредна, но радиоактивные отходы производства ядерной энергии невероятно опасны.

Хранение радиоактивных отходов является серьезной проблемой, стоящей перед атомными электростанциями. Поскольку нет никакого способа уничтожить ядерные отходы, нынешнее решение состоит в том, чтобы надежно запечатать их в контейнерах и хранить глубоко под землей, где они не могут загрязнить окружающую среду. Мы надеемся, что по мере совершенствования технологий в будущем мы найдем лучшие способы хранения радиоактивных отходов.

2.5. Это невозобновляемо

Возобновляемый энергетический ресурс определяется как источник энергии, который не истощается при использовании или может быть восполнен в течение жизни человека. Солнечная энергия является примером возобновляемого ресурса, потому что, превращая солнечную энергию в полезную электроэнергию, мы не уменьшаем мощность солнца.

Атомная энергия, с другой стороны, является невозобновляемым источником энергии. Это связано с тем, что топливо, используемое в ядерных реакторах, уран, является исчерпаемым ресурсом. По мере того, как мы добываем уран, мы истощаем доступное количество, и больше не будет произведено в течение жизни человека.
Сейчас эксперты считают, что урана хватит примерно на 200 лет, если предположить, что мы сохраним те же темпы производства атомной энергии. Но если в будущем мы станем больше полагаться на ядерную энергию, запасы урана будут истощаться быстрее, что может вызвать проблемы в ближайшие годы.

2.6. Это может быть источником угрозы безопасности

Ядерная энергетика представляет собой уникальную угрозу нашей национальной безопасности, поскольку она питается от ядерной энергии. Террористы могут атаковать атомные электростанции, чтобы создать катастрофу, а уран, используемый для производства энергии, может быть превращен в ядерное оружие, если он попадет не в те руки. По этим причинам безопасность ядерных материалов и атомных электростанций чрезвычайно важна.

Подробнее о Linquip
Как работает ядерный реактор? Пристальный взгляд на принцип работы ядерных реакторов

Вывод

Настоящая статья была попыткой предоставить всю необходимую информацию о преимуществах и недостатках ядерной энергетики. мы сначала привели основное определение того, что такое ядерная энергия, а затем перешли к 7 наиболее важным преимуществам. После уточнения преимуществ мы столкнулись с 6 основными недостатками использования ядерной энергии.

Если у вас есть опыт использования ядерной энергии и вы знаете больше о ее последствиях и будущем, мы будем очень рады вашим мнениям в комментариях на нашем сайте Linquip.Более того, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, вы можете зарегистрироваться на нашем сайте и дождаться ответа наших специалистов на ваши вопросы. Надеюсь, вам понравилось читать эту статью.

Ищете цены на устройства и оборудование для возобновляемых источников энергии?

Здесь, в Linquip, вы можете отправлять запросы всем поставщикам возобновляемой энергии и бесплатно получать предложения.