Energia nucleară provine din energia stocată în nucleul (nucleul) unui atom. Această energie este eliberată prin fisiune (divizarea atomilor) sau fuziune (fuzionarea atomilor pentru a forma un atom mai mare). Energia eliberată poate fi utilizată pentru a genera electricitate.
Combustibilii fosili - care includ în principal cărbune, petrol și gaze naturale - umple majoritatea necesităților de energie din întreaga lume. Generarea de energie electrică este una dintre utilizările predominante ale combustibililor fosili. Dar această resursă este limitată.
Generarea de energie electrică
Energia nucleară poate fi eliberată prin divizarea unui atom de uraniu. Nucleul unui atom este format din protoni și neutroni. Când nucleul se desparte, eliberează energie sub formă de căldură. Unii neutroni sunt de asemenea eliberați în divizare. Acești neutroni ar putea împărți alți nuclei, eliberând mai multă căldură și neutroni. Această reacție în lanț se numește fisiune nucleară.
Combustibilii fosili s-au format din rămășițele organice ale plantelor și animalelor preistorice. Aceste rămășițe, vechi de milioane de ani, au fost transformate de căldură și presiune în scoarța terestră în combustibili care conțin carbon.
Atât centralele nucleare, cât și cele cu combustibili fosili produc electricitate în același mod. Căldura generată în aceste plante este utilizată pentru a genera abur. Acest abur acționează o turbină, care alimentează un generator care convertește energia mecanică în energie electrică.
Emisii: energie nucleară vs energie pe cărbune
Energia nucleară este mai curată în timp ce generează electricitate. Fisiunea nucleară furnizează energie fără a elibera gaze cu efect de seră precum dioxidul de carbon. Cu toate acestea, centralele nucleare generează deșeuri radioactive, un factor critic atunci când se compară poluarea cu combustibilul fosil.
Cu toate acestea, într-o comparație între energia nucleară și energia cărbunelui, considerați că arderea combustibililor fosili eliberează dioxid de carbon în atmosferă. De fapt, 90 la sută din emisiile de carbon provenite din producția de electricitate din Statele Unite provin de la centrale pe cărbune. Acestea emit poluanți precum dioxid de sulf, metale toxice, arsenic, cadmiu și mercur.
Eficiență și fiabilitate
O peletă de combustibil nuclear cântărește aproximativ 0,1 uncii (6 grame). Cu toate acestea, acea peletă produce cantitatea de energie echivalentă cu cea generată de o tonă de cărbune, 120 galoane de petrol sau 17.000 de metri cubi de gaz natural, făcând combustibilul nuclear mult mai eficient decât fosilele combustibili.
În plus, centralele nucleare funcționează mai fiabil decât alte instalații de producere a energiei electrice. În 2017, centralele nucleare au funcționat la capacitate maximă 92% din timp. Pentru comparație, luați în considerare timpii de funcționare pentru alte surse generatoare de energie: centrale pe cărbune (54%), centrale pe gaze naturale (55%), generatoare eoliene (37%) și centrale solare (27%).
Disponibilitatea resurselor
Uraniul este una dintre cele mai abundente surse de energie de pe Pământ. Uraniul poate fi reprocesat și utilizat din nou, unul dintre avantajele energiei nucleare față de combustibilii fosili. Pe de altă parte, combustibilii fosili nu sunt regenerabili. A existat o scădere accentuată a rezervelor de energie din cauza dependenței oamenilor de combustibilii fosili.
Costuri: energie nucleară vs combustibili fosili
Costul este important atunci când se iau în considerare avantajele și dezavantajele energiei nucleare față de combustibilii fosili. În timp ce costurile de funcționare pentru centralele nucleare depășesc costul altor surse de energie electrică, costul total este mai mic decât majoritatea. Costul mediu total al producției de energie electrică include operațiunile, întreținerea și combustibilii. Costurile sunt raportate în mori pe kilowatt-oră, unde o moară este egală cu 0,001 dolari sau o zecime din centul SUA.
Costurile totale medii în mori pe kilowatt-oră raportate pentru 2017 sunt, în ordinea creșterii costurilor, de 10,29 pentru energia hidroelectrică (incluzând atât hidroelectricul convențional, cât și stocarea pompată hidroelectrice), 24,38 pentru energia nucleară, 31,76 pentru turbina cu gaz și la scară mică (definită ca turbină cu gaz, combustie internă, instalații fotovoltaice sau solare și eoliene) și 35,41 pentru aburul fosil plante.
Viitorul generării de energie
Sursele de combustibili fosili scad treptat, ducând la o potențială lipsă globală de energie. Centralele nucleare furnizează deja energie în treizeci de state. Cu două noi uzine aprobate și aproximativ 18 aplicații pentru construirea de noi uzine în considerare de SUA Comisia de reglementare nucleară din 2018, centralele nucleare ar putea satisface nevoia de energie din Statele Unite.
