Elektrownie opalane paliwami jądrowymi i kopalnymi różnią się głównie tym, skąd pochodzi ich energia; reaktor jądrowy wytwarza ciepło z metali radioaktywnych, a elektrownia na paliwa kopalne spala węgiel, ropę lub gaz ziemny. Oprócz różnic technicznych między tymi dwoma podejściami, mają one inny wpływ na środowisko: Instalacje paliw kopalnych są znany z emisji gazów cieplarnianych, podczas gdy reaktory jądrowe są znane z odpadów radioaktywnych, które mogą pozostać niebezpieczne dla tysięcy lat.
Węglowodory vs. Radioaktywność
Elektrownia na paliwa kopalne wykorzystuje starożytną technologię ognia do wytwarzania ciepła; takie zakłady spalają paliwa węglowodorowe, takie jak metan lub pył węglowy. Proces spalania uwalnia energię z wiązań chemicznych w paliwie. Natomiast reaktory jądrowe wykorzystują ciepło radioaktywności. Ciężkie, niestabilne atomy uranu-235 i plutonu-239, które są powszechnymi paliwami jądrowymi, rozpadają się na lżejsze pierwiastki, generując duże ilości ciepła.
Gęstość energii paliwowej
Ponieważ reakcje jądrowe są znacznie bardziej energetyczne niż chemiczne, funt paliwa jądrowego przenosi około 1 milion razy więcej energii niż funt paliwa kopalnego. Według University of Florida, 1-gigawatowa elektrownia węglowa wymaga 9000 ton paliwa dziennie; równoważna elektrownia jądrowa zużywa w tym samym czasie około 3 kilogramów (6,6 funta) uranu.
Podział emisji
Reakcje spalania, które zasilają instalację paliw kopalnych, zużywają paliwo i tlen oraz wytwarzają parę wodną, dwutlenek węgla i energię. Spalanie węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej zawsze daje w wyniku CO2, gaz uważany za silnie związany z globalnym ociepleniem. Ponieważ węgiel i ropa zawierają niepalne zanieczyszczenia, źródła te wytwarzają również tlenki azotu, dwutlenek siarki i inne zanieczyszczenia. Elektrownia jądrowa nie wykorzystuje reakcji chemicznych do produkcji energii; podczas normalnej pracy nie ma emisji gazowych.
Zagrożenia dla środowiska
Zagrożenia istnieją zarówno w przypadku elektrowni na paliwa kopalne, jak i elektrowni jądrowych, chociaż wiele z nich jest różnych. Konstrukcja reaktora większości działających elektrowni jądrowych wymaga stałego przepływu wody, aby zapobiec przegrzaniu reaktora i ewentualnemu uwolnieniu radioaktywności do środowiska; Katastrofa w Fukushimie w 2011 roku miała miejsce, gdy awaria pomp wodnych. Elektrownie węglowe generują duże ilości popiołu, odpadów stałych zawierających rtęć, arsen i inne niebezpieczne materiały. Niektórzy operatorzy elektrowni zawierają popiół w gigantycznych stawach, które mogą pękać, zanieczyszczając okolicę. Taki wypadek miał miejsce w Tennessee w 2008 roku, uwalniając 1,3 miliona metrów sześciennych – 1,7 miliona jardów sześciennych – popiołu szlamu.