Jaderná energie vs. Fosilní palivo

Jaderná energie pochází z energie uložené v jádru (jádru) atomu. Tato energie se uvolňuje štěpením (štěpením atomů) nebo fúzí (sloučením atomů za vzniku většího atomu). Uvolněnou energii lze použít k výrobě elektřiny.

Fosilní paliva - která zahrnují hlavně uhlí, ropu a zemní plyn - uspokojují většinu energetických potřeb po celém světě. Výroba elektřiny je jedním z převládajících použití fosilních paliv. Ale tento zdroj je omezený.

Jaderná energie může být uvolněna štěpením atomu uranu. Jádro atomu je tvořeno protony a neutrony. Když se jádro rozdělí, uvolňuje energii ve formě tepla. Některé neutrony jsou také uvolněny v rozdělení. Tyto neutrony by mohly rozdělit další jádra, uvolňovat více tepla a neutronů. Tato řetězová reakce se nazývá jaderné štěpení.

Fosilní paliva byla tvořena z organických pozůstatků prehistorických rostlin a zvířat. Tyto pozůstatky staré miliony let se působením tepla a tlaku v zemské kůře přeměnily na paliva obsahující uhlík.

Jaderné elektrárny i elektrárny na fosilní paliva vyrábějí elektřinu stejným způsobem. Teplo generované v těchto zařízeních se používá k výrobě páry. Tato pára pohání turbínu, která pohání generátor, který převádí mechanickou energii na elektrickou energii.

Jaderná energie je při výrobě elektřiny čistší. Jaderné štěpení poskytuje energii bez uvolňování skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý. Jaderné elektrárny však produkují radioaktivní odpad, což je rozhodující faktor při srovnávání znečištění jaderné energie z fosilních paliv.

Ve srovnání jaderné energie s uhelnou energií však vezměte v úvahu, že spalováním fosilních paliv se do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý. Ve skutečnosti 90 procent emisí uhlíku z výroby elektřiny ve Spojených státech pochází z uhelných elektráren. Vydávají znečišťující látky, jako je oxid siřičitý, toxické kovy, arsen, kadmium a rtuť.

Peleta jaderného paliva váží přibližně 0,1 unce (6 gramů). Tato jednotlivá peleta však poskytuje množství energie ekvivalentní energii generované tunou uhlí, 120 galonů ropy nebo 17 000 kubických stop zemního plynu, díky čemuž je jaderné palivo mnohem efektivnější než fosilní paliva.

Jaderné elektrárny navíc fungují spolehlivěji než jiná zařízení na výrobu energie. V roce 2017 jaderné elektrárny pracovaly na plný výkon 92% času. Pro srovnání zvažte provozní dobu dalších zdrojů energie: uhelné elektrárny (54%), elektrárny na zemní plyn (55%), větrné elektrárny (37%) a solární elektrárny (27%).

Uran je jedním z nejhojnějších zdrojů energie na Zemi. Uran lze znovu zpracovat a znovu použít, což je jedna z výhod jaderné energie oproti fosilním palivům. Fosilní paliva jsou naopak neobnovitelná. Došlo k prudkému poklesu energetických zásob kvůli závislosti lidí na fosilních palivech.

Náklady jsou důležité při zvažování výhod a nevýhod jaderné energie vs. fosilních paliv. Zatímco provozní náklady jaderných elektráren převyšují náklady na jiné zdroje energie vyrábějící elektřinu, celkové náklady jsou nižší než většina. Průměrné celkové náklady na výrobu elektřiny zahrnují provoz, údržbu a paliva. Náklady se vykazují v mlýnech na kilowatthodinu, přičemž jeden mlýn se rovná 0,001 USD nebo jedna desetina amerického centu.

Průměrné celkové náklady v mlýnech na kilowatthodinu vykázané pro rok 2017 jsou, v pořadí rostoucích nákladů, 10,29 pro vodní energii (včetně konvenčních vodních a přečerpávacích zdrojů) vodní elektrárny), 24,38 pro jadernou energii, 31,76 pro plynovou turbínu a malé elektrárny (definované jako plynová turbína, spalovací, fotovoltaické nebo solární a větrné elektrárny) a 35,41 pro fosilní páru rostliny.

Zdroje fosilních paliv postupně ubývají, což vede k potenciálnímu globálnímu nedostatku energie. Jaderné elektrárny již dodávají energii ve třiceti státech. Se dvěma novými schválenými závody a přibližně 18 žádostmi o výstavbu nových závodů, které zvažují USA Komise pro jadernou regulaci v roce 2018 mohou jaderné elektrárny uspokojit tuto energetickou potřebu ve Spojených státech.