אנרגיה גרעינית נגד דלק מאובנים

אנרגיה גרעינית מגיעה מהאנרגיה השמורה בגרעין (הליבה) של אטום. אנרגיה זו משתחררת באמצעות ביקוע (פיצול אטומים) או היתוך (מיזוג אטומים ליצירת אטום גדול יותר). האנרגיה המשתחררת יכולה לשמש לייצור חשמל.

דלקים מאובנים - הכוללים בעיקר פחם, נפט וגז טבעי - ממלאים את מרבית צרכי האנרגיה ברחבי העולם. ייצור חשמל הוא אחד השימושים הבולטים בדלקים מאובנים. אך משאב זה מוגבל.

ניתן לשחרר אנרגיה גרעינית על ידי פיצול אטום אורניום. גרעין האטום עשוי מפרוטונים ונויטרונים. כאשר הגרעין מתפצל הוא משחרר אנרגיה בצורת חום. חלק מהניטרונים משוחררים גם הם בפיצול. נויטרונים אלה עשויים לפצל גרעינים אחרים, ולשחרר יותר חום ונויטרונים. תגובת שרשרת זו נקראת ביקוע גרעיני.

דלקים מאובנים נוצרו משרידים אורגניים של צמחים ובעלי חיים פרהיסטוריים. שרידים אלה, בני מיליוני שנים, הומרו באמצעות חום ולחץ בקרום כדור הארץ לדלקים המכילים פחמן.

גם תחנות כוח דלק גרעיני וגם מאובנים מייצרות חשמל באותה דרך. החום שנוצר בצמחים אלה משמש להפקת קיטור. קיטור זה מניע טורבינה, שמפעילה גנרטור הממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית.

אנרגיה גרעינית נקייה יותר תוך כדי ייצור חשמל. ביקוע גרעיני מספק אנרגיה מבלי לשחרר גזי חממה כגון פחמן דו חמצני. עם זאת, תחנות כוח גרעיניות מייצרות פסולת רדיואקטיבית, גורם קריטי בעת השוואה של דלק מאובנים לזיהום כוח גרעיני.

בהשוואה בין כוח גרעיני לעומת כוח פחם, שקול כי בעירה של דלקים מאובנים משחררת פחמן דו חמצני לאטמוספירה. למעשה, 90 אחוז מפליטת הפחמן מייצור חשמל בארצות הברית מגיעה מתחנות כוח פחמיות. הם פולטים מזהמים כמו גופרית דו חמצנית, מתכות רעילות, ארסן, קדמיום וכספית.

גלולה של דלק גרעיני שוקלת כ- 0.1 גרם (6 גרם). עם זאת, גלולה אחת מניבה את כמות האנרגיה המקבילה לזו שנוצרת על ידי טון פחם, 120 גלונים של נפט או 17,000 רגל מעוקבת של גז טבעי, מה שהופך את הדלק הגרעיני ליעיל בהרבה מאובנים דלקים.

בנוסף, תחנות כוח גרעיניות פועלות בצורה אמינה יותר ממתקני ייצור חשמל אחרים. בשנת 2017, תחנות גרעיניות עבדו בקיבולת מלאה 92% מהמקרים. לשם השוואה, שקול את זמני ההפעלה של מקורות אחרים לייצור אנרגיה: תחנות פחם (54%), תחנות גז טבעי (55%), מחוללי רוח (37%) ומפעלים סולאריים (27%).

אורניום הוא אחד ממקורות האנרגיה הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. ניתן לעבד אורניום ולהשתמש בו שוב, אחד היתרונות של אנרגיה גרעינית על פני דלקים מאובנים. לעומת זאת, דלקים מאובנים אינם ניתנים לחידוש. חלה ירידה תלולה ברזרבות האנרגיה בגלל תלותם של אנשים בדלקים מאובנים.

העלות חשובה כאשר בוחנים את היתרונות והחסרונות של אנרגיה גרעינית לעומת דלקים מאובנים. עלויות התפעול של תחנות כוח גרעיניות אמנם עולות על עלות מקורות חשמל אחרים המייצרים חשמל, אך העלות הכוללת נמוכה מרובם. העלות הכוללת הממוצעת של ייצור חשמל כוללת תפעול, תחזוקה ודלקים. עלויות מדווחות בטחנות לקילוואט שעה, שם טחנה אחת שווה ל -0.001 דולר או עשירית של ארה"ב.

העלויות הכוללות הממוצעות בטחנות לקילוואט-שעה המדווחות לשנת 2017 הן לפי סדר העלות הגדולה 10.29 לאנרגיה הידרואלקטרית (כולל גם אחסון הידרואלקטרי קונבנציונאלי וגם אחסון שאוב תחנות הידרואלקטריות), 24.38 לאנרגיה גרעינית, 31.76 לטורבינת גז ובקנה מידה קטן (מוגדר כטורבינת גז, בעירה פנימית, פוטו וולטאית או תחנות שמש ורוח) ו 35.41 לאדים מאובנים צמחים.

מקורות הדלק המאובנים יורדים בהדרגה, מה שמוביל למחסור עולמי אפשרי באנרגיה. תחנות כוח גרעיניות כבר מספקות אנרגיה בשלושים מדינות. עם שני מפעלים חדשים שאושרו וכ- 18 בקשות לבניית מפעלים חדשים הנמצאים בבחינת ארה"ב. ועדת הרגולציה הגרעינית בשנת 2018, תחנות כוח גרעיניות עשויות למלא את צורך האנרגיה בארצות הברית.