Jadrová energia vs. Fosílne palivo

Jadrová energia pochádza z energie uloženej v jadre (jadre) atómu. Táto energia sa uvoľňuje štiepením (štiepením atómov) alebo fúziou (zlúčením atómov za vzniku väčšieho atómu). Uvoľnenú energiu je možné použiť na výrobu elektriny.

Fosílne palivá - ktoré zahŕňajú hlavne uhlie, ropu a zemný plyn - uspokojujú väčšinu energetických potrieb na celom svete. Výroba elektriny je jedným z hlavných spôsobov využívania fosílnych palív. Tento zdroj je však obmedzený.

Jadrová energia sa môže uvoľňovať štiepením atómu uránu. Jadro atómu je tvorené protónmi a neutrónmi. Keď sa jadro rozdelí, uvoľní energiu vo forme tepla. Niektoré neutróny sa uvoľňujú aj rozdelením. Tieto neutróny môžu štiepiť ďalšie jadrá, čím uvoľňujú viac tepla a neutrónov. Táto reťazová reakcia sa nazýva jadrové štiepenie.

Fosílne palivá vznikali z organických zvyškov pravekých rastlín a živočíchov. Tieto zvyšky staré milióny rokov sa pôsobením tepla a tlaku v zemskej kôre premenili na palivá obsahujúce uhlík.

Jadrové aj elektrárne na fosílne palivá vyrábajú elektrinu rovnakým spôsobom. Teplo generované v týchto zariadeniach sa používa na výrobu pary. Táto para poháňa turbínu, ktorá poháňa generátor, ktorý premieňa mechanickú energiu na elektrickú.

Jadrová energia je pri výrobe elektriny čistejšia. Jadrové štiepenie poskytuje energiu bez uvoľňovania skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý. Jadrové elektrárne však vytvárajú rádioaktívny odpad, ktorý je rozhodujúcim faktorom pri porovnávaní znečistenia jadrovej energie z fosílnych palív.

Pri porovnaní jadrovej energie s uhoľnou energiou však vezmite do úvahy, že spaľovaním fosílnych palív sa uvoľňuje oxid uhličitý do atmosféry. V skutočnosti 90 percent uhlíkových emisií z výroby elektriny v Spojených štátoch pochádza z uhoľných elektrární. Vydávajú znečisťujúce látky ako oxid siričitý, toxické kovy, arzén, kadmium a ortuť.

Peleta s jadrovým palivom váži približne 0,1 gramu (6 gramov). Táto jednotlivá peleta však poskytuje také množstvo energie, ktoré sa rovná energii generovanej tonou uhlia, 120 litrov ropy alebo 17 000 kubických stôp zemného plynu, vďaka čomu je jadrové palivo oveľa efektívnejšie ako fosílne palivá.

Jadrové elektrárne navyše fungujú spoľahlivejšie ako iné zariadenia na výrobu energie. V roku 2017 fungovali jadrové elektrárne na plný výkon 92% času. Pre porovnanie zvážte prevádzkové doby iných zdrojov na výrobu energie: uhoľné elektrárne (54%), elektrárne na zemný plyn (55%), veterné elektrárne (37%) a solárne elektrárne (27%).

Urán je jedným z najhojnejších zdrojov energie na Zemi. Urán je možné opätovne spracovať a znova použiť, čo je jednou z výhod jadrovej energie pred fosílnymi palivami. Fosílne palivá sú na druhej strane neobnoviteľné. Došlo k prudkému poklesu energetických rezerv z dôvodu závislosti ľudí na fosílnych palivách.

Náklady sú dôležité pri zvažovaní výhod a nevýhod jadrovej energie a fosílnych palív. Zatiaľ čo prevádzkové náklady jadrových elektrární prevyšujú náklady na iné zdroje energie vyrábajúce elektrinu, celkové náklady sú nižšie ako väčšina. Priemerné celkové náklady na výrobu elektriny zahŕňajú prevádzku, údržbu a palivá. Náklady sa uvádzajú v miliónoch na kilowatthodinu, pričom jeden milión sa rovná 0,001 USD alebo desatina amerického centu.

Priemerné celkové náklady v mil. Na kilowatthodinu hlásené za rok 2017 sú, v poradí zvyšujúcich sa nákladov, 10,29 za vodnú energiu (vrátane konvenčných vodných a prečerpávacích zdrojov). vodné elektrárne), 24,38 pre jadrovú energiu, 31,76 pre plynovú turbínu a malé elektrárne (definované ako plynové turbíny, spaľovacie, fotovoltaické alebo solárne a veterné elektrárne) a 35,41 pre fosílnu paru rastlín.

Zdroje fosílnych palív postupne ubúdajú, čo vedie k možnému globálnemu nedostatku energie. Jadrové elektrárne už poskytujú energiu v tridsiatich štátoch. So schválenými dvoma novými závodmi a asi 18 žiadosťami o výstavbu nových závodov, ktoré zvažuje USA Regulačnej komisie pre atómovú energiu v roku 2018 môžu jadrové elektrárne uspokojiť túto energetickú potrebu v USA.