Diferențele dintre centralele nucleare și centralele electrice cu combustibil fosil

Centralele nucleare și cu combustibili fosili diferă în principal de unde provine energia lor; un reactor nuclear produce căldură din metale radioactive, iar o centrală cu combustibili fosili arde cărbune, petrol sau gaze naturale. Pe lângă diferențele tehnice dintre cele două abordări, acestea afectează mediul în mod diferit: centralele cu combustibili fosili sunt notoriu pentru emisiile de gaze cu efect de seră, în timp ce reactoarele nucleare sunt cunoscute pentru deșeurile radioactive, care pot rămâne periculoase pentru mii de ani.

O centrală electrică alimentată cu fosile se bazează pe vechea tehnologie a focului pentru a produce căldură; astfel de centrale ard combustibili cu hidrocarburi precum metan sau cărbune pulverizat. Procesul de ardere eliberează energie din legăturile chimice din combustibil. În schimb, reactoarele nucleare exploatează căldura radioactivității. Atomii grei și instabili de uraniu-235 și plutoniu-239, ambii combustibili nucleari obișnuiți, se degradează în elemente mai ușoare, generând în același timp căldură abundentă.

Deoarece reacțiile nucleare sunt mult mai energice decât cele chimice, o kilogramă de combustibil nuclear transportă de aproximativ 1 milion de ori energia ca o kilogramă de combustibil fosil. Potrivit Universității din Florida, o centrală electrică pe cărbune de 1 gigawatt necesită 9.000 de tone de combustibil pe zi; o centrală nucleară echivalentă consumă aproximativ 3 kilograme de uraniu în aceeași perioadă de timp.

Reacțiile de ardere care alimentează o centrală cu combustibili fosili consumă combustibil și oxigen și produc vapori de apă, dioxid de carbon și energie. Arderea cărbunelui, gazului natural și a petrolului produce întotdeauna CO2, un gaz despre care se crede că este puternic conectat la încălzirea globală. Deoarece cărbunele și petrolul au impurități necombustibile, aceste surse produc și oxizi de azot, dioxid de sulf și alți poluanți. O centrală nucleară nu folosește reacții chimice pentru a produce energie; în timpul operațiunilor normale, nu are emisii gazoase.

Există pericole atât pentru combustibilii fosili, cât și pentru centralele nucleare, deși multe dintre pericole sunt diferite. Proiectarea reactorului pentru majoritatea centralelor nucleare care funcționează necesită un flux constant de apă pentru a împiedica supraîncălzirea reactorului și, eventual, eliberarea radioactivității în mediu; dezastrul de la Fukushima din 2011 s-a întâmplat când pompele de apă au eșuat. Centralele electrice pe cărbune generează cantități mari de cenușă, deșeuri solide care conțin mercur, arsen și alte materiale periculoase. Unii operatori de instalații conțin cenușa în iazuri gigantice, care se pot rupe, contaminând zona înconjurătoare. Un astfel de accident s-a întâmplat în Tennessee în 2008, eliberând 1,3 milioane de metri cubi - 1,7 milioane de metri cubi - de nămol de cenușă.