Atomenergi vs. Fossilt brensel

Atomenergi kommer fra energien som er lagret i kjernen til et atom. Denne energien frigjøres gjennom fisjon (splittende atomer) eller fusjon (sammensmelting av atomer for å danne et større atom). Den frigjorte energien kan brukes til å generere elektrisitet.

Fossile brensler - som hovedsakelig inkluderer kull, olje og naturgass - fyller de fleste energibehov over hele verden. Produksjon av elektrisitet er en av de viktigste bruken av fossile brensler. Men denne ressursen er begrenset.

Atomenergi kan frigjøres ved å splitte et uranatom. Kjernen til et atom er laget av protoner og nøytroner. Når kjernen deler seg frigjør den energi i form av varme. Noen nøytroner frigjøres også i splittelsen. Disse nøytronene kan dele andre kjerner og frigjøre mer varme og nøytroner. Denne kjedereaksjonen kalles kjernefysisk fisjon.

Fossilt brensel ble dannet fra de organiske restene av forhistoriske planter og dyr. Disse restene, som er millioner av år gamle, ble omdannet av varme og trykk i jordskorpen til karbonholdig drivstoff.

Både atomkraftverk og fossile drivstoffkraftverk produserer strøm på samme måte. Varmen som genereres i disse anleggene brukes til å generere damp. Denne dampen driver en turbin, som driver en generator som omdanner mekanisk energi til elektrisk energi.

Atomenergi er renere mens den genererer elektrisitet. Kjernefisjon gir energi uten å slippe ut klimagasser som karbondioksid. Imidlertid genererer atomkraftverk radioaktivt avfall, en kritisk faktor når man gjør et fossilt drivstoff til sammenligning av forurensning av kjernekraft.

I en sammenligning av atomkraft og kullkraft, vurder imidlertid at forbrenning av fossilt brensel frigjør karbondioksid i atmosfæren. Faktisk kommer 90 prosent av karbonutslippene fra kraftproduksjon i USA fra kullkraftverk. De avgir forurensende stoffer som svoveldioksid, giftige metaller, arsen, kadmium og kvikksølv.

En pellet med kjernebrensel veier omtrent 0,1 gram (6 gram). Imidlertid gir den ene pelleten mengden energi som tilsvarer den som genereres av tonn kull, 120 liter olje eller 17.000 kubikkfot naturgass, noe som gjør kjernefysisk drivstoff mye mer effektivt enn fossilt drivstoff.

I tillegg opererer atomkraftverk mer pålitelig enn andre kraftproduksjon. I 2017 arbeidet atomanlegg med full kapasitet 92% av tiden. Til sammenligning bør du vurdere driftstiden for andre energiproduserende kilder: kullverk (54%), naturgassanlegg (55%), vindgeneratorer (37%) og solanlegg (27%).

Uran er en av de rikeste energikildene på jorden. Uran kan behandles på nytt og brukes igjen, en av fordelene med kjernekraft fremfor fossile brensler. Fossilt drivstoff er derimot ikke fornybart. Det har vært en bratt nedgang i energireservene på grunn av folks avhengighet av fossilt brensel.

Kostnadene er viktige når man vurderer fordeler og ulemper med kjernekraft og fossilt brensel. Mens driftskostnadene for kjernekraftverk overstiger kostnadene for andre strømgenererende kraftkilder, er de totale kostnadene mindre enn de fleste. Den gjennomsnittlige totale kostnaden for produksjon av kraft inkluderer drift, vedlikehold og drivstoff. Kostnadene rapporteres i møller per kilowatt-time der en møll tilsvarer $ 0,001 eller en tidel av en amerikansk cent.

Gjennomsnittlige totale kostnader i fabrikker per kilowatt-time rapportert for 2017 er, i rekkefølge av økende kostnader, 10,29 for vannkraft (inkludert både konvensjonell vannkraft og pumpelagring vannkraftverk), 24,38 for kjernekraft, 31,76 for gassturbin og liten skala (definert som gassturbin, forbrenning, solcelleanlegg eller sol- og vindanlegg) og 35.41 for fossil damp planter.

Fossile drivstoffkilder synker gradvis, noe som fører til en potensiell global knapphet på energi. Kjernekraftverk gir allerede energi i tretti stater. Med to nye anlegg godkjent og omtrent 18 søknader om å bygge nye anlegg under vurdering av USA Nuclear Regulatory Commission i 2018, kan atomkraftverk fylle det energibehovet i USA.