Ydinvoimalat ja fossiilisia polttoaineita käyttävät voimalaitokset eroavat toisistaan pääasiassa energiansa lähtöpaikan mukaan ydinreaktori tuottaa lämpöä radioaktiivisista metalleista ja fossiilisten polttoaineiden laitos polttaa hiiltä, öljyä tai maakaasua. Näiden kahden lähestymistavan teknisten erojen lisäksi ne vaikuttavat ympäristöön eri tavoin: Fossiilisia polttoaineita käyttävät laitokset ovat tunnetaan kasvihuonekaasupäästöistä, kun taas ydinreaktorit tunnetaan radioaktiivisesta jätteestä, joka voi pysyä vaarallisena tuhansille vuosien ajan.
Hiilivedyt vs. Radioaktiivisuus
Fossiilikäyttöinen voimalaitos käyttää muinaista tulitekniikkaa lämmön tuottamiseksi; tällaiset laitokset polttavat hiilivetypolttoaineita, kuten metaania tai jauhettua hiiltä. Palamisprosessi vapauttaa energiaa polttoaineen kemiallisista sidoksista. Sen sijaan ydinreaktorit hyödyntävät radioaktiivisuuden lämpöä. Uraani-235: n ja plutonium-239: n raskaat, epävakaat atomit, molemmat tavalliset ydinpolttoaineet, hajoavat kevyemmiksi alkuaineiksi ja tuottavat samalla runsaasti lämpöä.
Polttoaineenergian tiheys
Koska ydinreaktiot ovat paljon energisempiä kuin kemialliset, punta ydinpolttoainetta kuluttaa noin miljoona kertaa energiaa puntaa fossiilista polttoainetta. Floridan yliopiston mukaan 1 gigawatin hiilivoimalaitos tarvitsee 9000 tonnia polttoainetta päivässä; vastaava ydinvoimala kuluttaa noin 3 kilogrammaa (6,6 paunaa) uraania samassa ajassa.
Päästöjen jakautuminen
Fossiilisten polttoaineiden laitosta käyttävät palamisreaktiot kuluttavat polttoainetta ja happea ja tuottavat vesihöyryä, hiilidioksidia ja energiaa. Hiilen, maakaasun ja öljyn palaminen tuottaa aina hiilidioksidia, jonka uskotaan olevan vahvasti yhteydessä ilmaston lämpenemiseen. Koska kivihiilellä ja öljyllä on palamattomia epäpuhtauksia, nämä lähteet tuottavat myös typpioksideja, rikkidioksidia ja muita epäpuhtauksia. Ydinvoimala ei käytä kemiallisia reaktioita energian tuottamiseen; normaalikäytössä sillä ei ole kaasumaisia päästöjä.
Ympäristön vaarat
Vaaroja esiintyy sekä fossiilisilla polttoaineilla että ydinvoimaloilla, vaikka monet vaaroista ovatkin erilaisia. Useimpien toimivien ydinvoimaloiden reaktorisuunnittelu vaatii jatkuvaa vesivirtaa, jotta reaktori ei ylikuumene ja mahdollisesti päästää radioaktiivisuutta ympäristöön; Fukushiman katastrofi vuonna 2011 tapahtui vesipumppujen vikaantuessa. Hiilivoimalat tuottavat suuria määriä tuhkaa, kiinteää jätettä, joka sisältää elohopeaa, arseenia ja muita vaarallisia aineita. Jotkut laitosoperaattorit sisältävät tuhkaa jättimäisissä lammikoissa, jotka voivat repeytyä ja saastuttaa ympäröivän alueen. Tällainen onnettomuus tapahtui Tennesseessä vuonna 2008, jolloin tuhkalietettä vapautui 1,3 miljoonaa kuutiometriä - 1,7 miljoonaa kuutiometriä.