Sadržaj
- Proizvodnja električne energije
- Emisija: Nuklearna energija vs Snaga ugljena
- Učinkovitost i pouzdanost
- Dostupnost resursa
- Troškovi: Nuklearna energija vs fosilna goriva
- Budućnost proizvodnje energije
Nuklearna energija dolazi od energije pohranjene u jezgri (jezgri) atoma. Ta se energija oslobađa putem fisije (cijepanje atoma) ili fuzije (spajanjem atoma u jedan veći atom). Oslobođena energija može se koristiti za proizvodnju električne energije.
Fosilna goriva - koja uglavnom uključuju ugljen, naftu i prirodni plin - ispunjavaju većinu energetskih potreba širom svijeta. Proizvodnja električne energije jedna je od prevladavajuće uporabe fosilnih goriva. Ali ovaj je resurs ograničen.
Proizvodnja električne energije
Nuklearna energija može se osloboditi cijepanjem atoma urana. Jezgro atoma sačinjeno je od protona i neutrona. Kad se jezgra odvoji, ona oslobađa energiju u obliku topline. U rascjepu se oslobađaju i neki neutroni. Ti neutroni mogu razdvojiti druga jezgra, oslobađajući više topline i neutrona. Ova lančana reakcija naziva se nuklearna fisija.
Fosilna goriva formirana su iz organskih ostataka pretpovijesnih biljaka i životinja. Ovi ostaci, stari milijune godina, pretvoreni su toplinom i pritiskom u zemljinoj kori u gorivo koje sadrži ugljik.
I nuklearne i elektrane na fosilna goriva proizvode električnu energiju na isti način. Toplina koja se generira u tim postrojenjima koristi se za stvaranje pare. Ova para pokreće turbinu, koja pokreće generator koji mehaničku energiju pretvara u električnu.
Emisija: Nuklearna energija vs Snaga ugljena
Nuklearna energija je čistija dok stvara električnu energiju. Nuklearna fisija pruža energiju bez ispuštanja stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida.Međutim, nuklearne elektrane stvaraju radioaktivni otpad, što je kritični čimbenik u usporedbi fosilnog goriva s usporedbom onečišćenja nuklearnom energijom.
Međutim, u usporedbi snage nuklearne energije i uglja, uzmite u obzir da izgaranje fosilnih goriva oslobađa ugljični dioksid u atmosferu. U stvari, 90 posto emisija ugljika iz proizvodnje električne energije u Sjedinjenim Državama dolazi iz elektrana na ugalj. Oni emitiraju zagađivače poput sumpornog dioksida, toksičnih metala, arsena, kadmija i žive.
Učinkovitost i pouzdanost
Peleta nuklearnog goriva teži otprilike 0,1 unce (6 grama). Međutim, ta pojedinačna peleta daje količinu energije jednake onoj koja se stvara u tonu ugljena, 120 galona nafte ili 17.000 kubičnih metara prirodnog plina, što čini nuklearno gorivo mnogo učinkovitijim od fosilnih goriva.
Pored toga, nuklearne elektrane djeluju pouzdanije od ostalih postrojenja za proizvodnju električne energije. U 2017. godini nuklearne elektrane radile su u punom kapacitetu 92% vremena. Za usporedbu, uzmite u obzir vrijeme rada za druge izvore energije: ugljena (54%), postrojenja za prirodni plin (55%), vjetroelektrane (37%) i solarne elektrane (27%).
Dostupnost resursa
Uran je jedan od najbogatijih izvora energije na Zemlji. Uran se može preraditi i ponovo upotrijebiti, što je jedna od prednosti nuklearne energije u odnosu na fosilna goriva. Fosilna goriva, s druge strane, nisu obnovljiva. Došlo je do naglog pada energetskih rezervi zbog ovisnosti ljudi o fosilnim gorivima.
Troškovi: Nuklearna energija vs fosilna goriva
Trošak je važan kad se uzmu u obzir prednosti i nedostaci nuklearne energije u odnosu na fosilna goriva. Iako operativni troškovi nuklearnih elektrana premašuju troškove ostalih izvora energije koji stvaraju energiju, ukupni trošak je manji od većine. Prosječni ukupni troškovi proizvodnje električne energije uključuju rad, održavanje i goriva. Troškovi su iskazani u mlinovima po kilovatsat-satu, gdje jedan mlin predstavlja 0,001 USD ili jednu desetinu američkog centa.
Prosječni ukupni troškovi u mlinovima po kilovat-satu prijavljeni za 2017. godinu su, kako bi se povećali troškovi, 10,29 za hidroelektrane (uključujući i konvencionalne hidroelektrane i crpne skladišne hidroelektrane), 24,38 za nuklearnu energiju, 31,76 za plinske turbine i male razmjere (definirano kao plinske turbine, postrojenja s unutarnjim sagorijevanjem, fotonaponske ili solarne i vjetroelektrane) i 35,41 za postrojenja sa fosilnom parom.
Budućnost proizvodnje energije
Izvori fosilnih goriva postupno opadaju, što dovodi do potencijalne globalne nestašice energije. Nuklearne elektrane već daju energiju u trideset država. Uz dva nova postrojenja i oko 18 zahtjeva za izgradnju novih postrojenja koje je razmatrala američka Komisija za nuklearno regulaciju u 2018. godini, nuklearne elektrane mogu ispuniti tu energetsku potrebu u Sjedinjenim Državama.