Нуклеарна енергија потиче од енергије ускладиштене у језгру (језгру) атома. Ова енергија се ослобађа цепањем (цепање атома) или фузијом (спајањем атома да би се створио већи атом). Ослобођена енергија може се користити за производњу електричне енергије.
Фосилна горива - која углавном укључују угаљ, нафту и природни гас - испуњавају већину енергетских потреба широм света. Производња електричне енергије једна је од претежних употреба фосилних горива. Али овај ресурс је ограничен.
Производња електричне енергије
Нуклеарна енергија се може ослободити цепањем атома уранијума. Језгро атома сачињено је од протона и неутрона. Када се језгро цепа, оно ослобађа енергију у облику топлоте. Неколицина неутрона се такође ослобађа у цепању. Ови неутрони могу раздвојити друга језгра, ослобађајући више топлоте и неутрона. Ова ланчана реакција назива се нуклеарна фисија.
Фосилна горива настала су од органских остатака праисторијских биљака и животиња. Ови остаци, стари милиони година, топлотом и притиском у земљиној кори претворени су у горива која садрже угљеник.
Нуклеарне електране и електране на фосилна горива производе електричну енергију на исти начин. Топлота која се генерише у овим постројењима користи се за производњу паре. Ова пара покреће турбину која напаја генератор који претвара механичку енергију у електричну.
Емисије: Нуклеарна енергија наспрам угља
Нуклеарна енергија је чистија док производи електричну енергију. Нуклеарна фисија даје енергију без ослобађања стакленичких гасова као што је угљен-диоксид. Међутим, нуклеарне електране генеришу радиоактивни отпад, што је критичан фактор приликом поређења загађења фосилним горивом.
У поређењу нуклеарне енергије и угља, међутим, узмите у обзир да сагоревање фосилних горива ослобађа угљен-диоксид у атмосферу. Заправо, 90 процената емисије угљеника из производње електричне енергије у Сједињеним Државама потиче из електрана на угаљ. Они емитују загађиваче попут сумпор-диоксида, токсичних метала, арсена, кадмијума и живе.
Ефикасност и поузданост
Куглица нуклеарног горива тешка је приближно 6 грама. Међутим, тај појединачни пелет даје количину енергије еквивалентну оној коју генерише тона угља, 120 галона нафте или 17.000 кубних стопа природног гаса, што нуклеарно гориво чини много ефикаснијим од фосилних горива.
Поред тога, нуклеарне електране раде поузданије од осталих постројења за производњу електричне енергије. У 2017. години нуклеарне електране радиле су пуним капацитетом 92% времена. За поређење, узмите у обзир радна времена осталих извора за производњу енергије: постројења на угаљ (54%), постројења на природни гас (55%), ветрогенератори (37%) и соларна постројења (27%).
Доступност ресурса
Уранијум је један од најзаступљенијих извора енергије на Земљи. Уран се може поново прерадити и поново користити, што је једна од предности нуклеарне енергије у односу на фосилна горива. Фосилна горива, с друге стране, нису обновљива. Дошло је до наглог пада резерви енергије због зависности људи од фосилних горива.
Трошкови: Нуклеарна енергија у односу на фосилна горива
Трошкови су важни при разматрању предности и недостатака нуклеарне енергије у односу на фосилна горива. Иако оперативни трошкови нуклеарних електрана премашују трошкове осталих извора електричне енергије који производе електричну енергију, укупни трошкови су мањи од већине. Просечни укупни трошкови производње електричне енергије укључују рад, одржавање и горива. Трошкови се пријављују у млиновима по киловат-сату, при чему један млин износи 0,001 америчког долара или једну десетину америчког цента.
Просечни укупни трошкови у млиновима по киловат-сату пријављени за 2017. годину су, у циљу повећања трошкова, 10,29 за хидроенергију (укључујући и конвенционалну хидроелектрику и пумпано складиште хидроелектране), 24,38 за нуклеарну енергију, 31,76 за гасну турбину и мале размере (дефинисано као гасна турбина, са унутрашњим сагоревањем, фотонапонске или соларне и ветроелектране) и 35,41 за фосилну пару биљке.
Будућност производње енергије
Извори фосилних горива постепено опадају, што доводи до потенцијалне глобалне несташице енергије. Нуклеарне електране већ пружају енергију у тридесет држава. Са одобреним два нова постројења и око 18 пријава за изградњу нових постројења, САД разматрају Комисија за нуклеарну регулацију у 2018. години, нуклеарне електране могу испунити ту потребу за енергијом у Сједињеним Државама.