Ядерна енергія проти Викопного палива

Ядерна енергія походить від енергії, що зберігається в ядрі (ядрі) атома. Ця енергія виділяється шляхом ділення (розщеплення атомів) або синтезу (злиття атомів з утворенням більшого атома). Виділена енергія може бути використана для виробництва електроенергії.

Викопне паливо, яке в основному включає вугілля, нафту та природний газ, заповнює більшість енергетичних потреб у всьому світі. Виробництво електроенергії є одним із переважних видів використання викопного палива. Але цей ресурс обмежений.

Ядерну енергію можна виділити розщепленням атома урану. Ядро атома складається з протонів і нейтронів. Коли ядро ​​розщеплюється, воно виділяє енергію у вигляді тепла. Деякі нейтрони також виділяються при розщепленні. Ці нейтрони можуть розщеплювати інші ядра, виділяючи більше тепла та нейтронів. Ця ланцюгова реакція називається поділом ядра.

Викопне паливо утворювалось з органічних залишків доісторичних рослин і тварин. Ці останки, яким мільйони років, були перетворені теплом та тиском у земній корі у вуглевмісне паливо.

Атомні електростанції та електростанції на викопному паливі виробляють електроенергію однаково. Тепло, що виробляється на цих установках, використовується для утворення пари. Ця пара керує турбіною, яка живить генератор, який перетворює механічну енергію в електричну.

Ядерна енергія чистіша при виробництві електроенергії. Ділення ядер забезпечує енергію, не виділяючи парникових газів, таких як вуглекислий газ. Однак атомні електростанції утворюють радіоактивні відходи, що є критичним фактором при порівнянні викопного палива для забруднення атомної енергії.

Однак, порівнюючи ядерну енергетику та вугільну енергетику, враховуйте, що згоряння викопного палива виділяє вуглекислий газ в атмосферу. Насправді 90 відсотків викидів вуглецю від виробництва електроенергії в США надходять від вугільних електростанцій. Вони виділяють такі забруднювачі, як діоксид сірки, токсичні метали, миш’як, кадмій і ртуть.

Гранула ядерного палива важить приблизно 0,1 грам (6 грам). Однак ця одна гранула дає кількість енергії, еквівалентну енергії, що виробляється тонною вугілля, 120 галонів нафти або 17000 кубічних футів природного газу, що робить ядерне паливо набагато ефективнішим, ніж викопне палива.

Крім того, атомні електростанції працюють надійніше, ніж інші енергетичні об'єкти. У 2017 році атомні електростанції працювали на повну потужність 92% часу. Для порівняння розглянемо час роботи інших енергогенеруючих установок: вугільних заводів (54%), заводів природного газу (55%), вітрогенераторів (37%) та сонячних установок (27%).

Уран - одне з найпоширеніших джерел енергії на Землі. Уран може бути перероблений і використаний знову, що є однією з переваг ядерної енергії перед викопним паливом. З іншого боку, викопне паливо не відновлюється. Відбувається різке зниження запасів енергії через залежність людей від викопного палива.

Вартість є важливою при розгляді плюсів і мінусів ядерної енергетики проти викопного палива. Хоча експлуатаційні витрати на атомні електростанції перевищують вартість інших джерел електроенергії, що виробляють електроенергію, загальна вартість менша, ніж більшість. Середні загальні витрати на виробництво електроенергії включають експлуатацію, технічне обслуговування та паливо. Витрати повідомляються в млинах за кіловат-годину, де один млин дорівнює 0,001 долара США або одній десятій американського цент.

Середні загальні витрати в млинах за кіловат-годину, про які повідомляється за 2017 рік, складають у порядку зростання витрат 10,29 для гідроелектростанції (включаючи як звичайну гідроелектростанцію, так і насосне сховище гідроелектростанції), 24,38 для атомної енергетики, 31,76 для газової турбіни та малого масштабу (визначається як газова турбіна, системи внутрішнього згоряння, фотоелектричні або сонячні та вітрові установки) та 35,41 для викопної пари рослини.

Джерела викопного палива поступово зменшуються, що призводить до глобальної нестачі енергії. Атомні електростанції вже забезпечують енергією тридцять штатів. З схваленням двох нових заводів та близько 18 заявок на будівництво нових заводів, що розглядаються США Комісія з ядерного регулювання в 2018 році атомні електростанції можуть заповнити цю енергетичну потребу в США.