14 Kelebihan dan Kekurangan Tenaga Nuklear



The kelebihan dan kekurangan tenaga nuklear mereka adalah satu perdebatan yang cukup umum dalam masyarakat hari ini, yang secara jelas membahagikan kepada dua kem. Ada yang berpendapat bahawa ia adalah tenaga yang boleh dipercayai dan murah, sementara yang lain memberi amaran tentang bencana yang boleh menyebabkan penyalahgunaannya. 

Tenaga nuklear atau tenaga atom diperoleh melalui proses pembelahan nuklear, yang terdiri daripada membombardir atom uranium dengan neutron sehingga dibahagikan kepada dua, melepaskan sejumlah besar haba yang kemudian digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik..

Loji kuasa nuklear pertama telah dirasmikan pada tahun 1956 di United Kingdom. Menurut Castells (2012), pada tahun 2000 ada 487 reaktor nuklear yang menghasilkan seperempat tenaga elektrik di dunia. Pada masa ini, enam negara (Amerika Syarikat, Perancis, Jepun, Jerman, Rusia dan Korea Selatan) menyumbang hampir 75% pengeluaran tenaga nuklear (Fernández dan González, 2015).

Ramai orang berfikir bahawa tenaga atom sangat berbahaya kerana kemalangan terkenal seperti Chernobyl atau Fukushima. Walau bagaimanapun, terdapat orang yang menganggap jenis tenaga ini "bersih" kerana ia mempunyai sangat sedikit pelepasan gas rumah hijau.

Indeks

  • 1 Kelebihan
    • 1.1 Ketumpatan tenaga tinggi
    • 1.2 Lebih murah daripada bahan api fosil 
    • 1.3 Ketersediaan 
    • 1.4 Ia mengeluarkan gas rumah hijau yang kurang daripada bahan api fosil
    • 1.5 Perlu sedikit ruang
    • 1.6 Menghasilkan sisa kecil
    • 1.7 Teknologi masih dalam pembangunan
  • 2 Kekurangan
    • 2.1 Uranium adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui
    • 2.2 Tidak boleh menggantikan bahan api fosil
    • 2.3 Bergantung kepada bahan api fosil
    • 2.4 Perlombongan uranium berbahaya kepada alam sekitar
    • 2.5 Sisa yang sangat berterusan
    • 2.6 Bencana nuklear
    • 2.7 Kegunaan perang
  • 3 Rujukan

Kelebihan

Ketumpatan tenaga yang tinggi

Uranium adalah unsur yang biasa digunakan dalam loji nuklear untuk menghasilkan elektrik. Ini mempunyai harta menyimpan banyak tenaga.

Hanya satu gram uranium sama dengan 18 liter petrol, dan satu kilogram menghasilkan kira-kira tenaga yang sama dengan 100 tan arang batu (Castells, 2012).

Lebih murah daripada bahan api fosil 

Pada dasarnya, kos uranium nampaknya menjadi lebih mahal daripada minyak atau petrol, tetapi jika kita menganggap bahawa jumlah yang hanya kecil unsur ini diperlukan untuk menghasilkan sejumlah besar tenaga, akhirnya kos menjadi lebih kurang daripada bahawa bahan api fosil.

Ketersediaan 

Sebuah loji kuasa nuklear mempunyai kualiti untuk beroperasi sepanjang masa, 24 jam sehari, 365 hari setahun, untuk membekalkan elektrik ke bandar; ini berkat tempoh pengisian bahan bakar setiap tahun atau 6 bulan bergantung kepada kilang.

Jenis tenaga lain bergantung kepada bekalan bahan api yang tetap (seperti loji janakuasa arang batu), atau berselang-seli dan dihadkan oleh iklim (seperti sumber boleh diperbaharui).

Ia mengeluarkan kurang gas rumah hijau daripada bahan api fosil

Tenaga atom boleh membantu kerajaan memenuhi komitmen mereka untuk mengurangkan pelepasan GHG. Proses operasi di loji nuklear tidak memancarkan gas rumah hijau kerana ia tidak memerlukan bahan api fosil.

Walau bagaimanapun, pelepasan yang berlaku berlaku sepanjang kitaran hayat tumbuhan; pembinaan, operasi, pengekstrakan dan pengilangan uranium dan pembongkaran loji tenaga nuklear. (Sovacool, 2008).

Daripada kajian yang paling penting yang telah dilakukan untuk menganggarkan jumlah CO2 yang dikeluarkan oleh aktiviti nuklear, nilai purata ialah 66 g CO2e / kWh. Yang merupakan nilai pelepasan yang lebih besar daripada sumber yang boleh diperbaharui tetapi masih lebih rendah daripada pelepasan yang dihasilkan oleh bahan api fosil (Sovacool, 2008).

Perlukan ruang kecil

Sebuah loji nuklear memerlukan sedikit ruang berbanding dengan jenis tenaga lain; ia hanya memerlukan tanah yang agak kecil untuk pemasangan rektor dan menara penyejuk.

Sebaliknya, aktiviti tenaga angin dan tenaga solar memerlukan tanah yang besar untuk menghasilkan tenaga yang sama sebagai tanaman nuklear sepanjang hayatnya.

Menghasilkan sisa kecil

Sampah yang dihasilkan oleh loji nuklear sangat berbahaya dan berbahaya kepada alam sekitar. Walau bagaimanapun, kuantiti itu agak kecil berbanding dengan aktiviti lain, dan langkah-langkah keselamatan yang mencukupi digunakan, ini boleh tetap terpencil dari alam sekitar tanpa mewakili sebarang risiko.

Teknologi masih dalam pembangunan

Masih banyak masalah yang tidak dapat diselesaikan berkaitan dengan tenaga atom. Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada pembelahan, terdapat satu lagi proses yang dikenali sebagai gabungan nuklear, yang melibatkan bergabung dengan dua atom mudah bersama untuk membentuk atom berat.

Pengembangan gabungan nuklear, bertujuan untuk menggunakan dua atom hidrogen untuk menghasilkan satu helium dan menghasilkan tenaga, ini adalah reaksi yang sama yang terjadi di matahari.

Untuk pelakuran nuklear berlaku, suhu yang sangat tinggi diperlukan, dan sistem pendinginan yang kuat, yang menimbulkan kesulitan teknikal yang serius dan masih dalam fasa pembangunan..

Sekiranya dilaksanakan, ia akan menyiratkan sumber yang lebih bersih kerana ia tidak menghasilkan sisa radioaktif dan juga menjana lebih banyak tenaga daripada yang dihasilkan oleh pembelahan uranium..

Kelemahan

Uranium adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui

Data sejarah dari pelbagai negara menunjukkan bahawa, secara purata, tidak lebih daripada 50-70% daripada uranium boleh diperolehi di dalam lombong sejak kepekatan uranium kurang daripada 0.01% tidak lagi berdaya maju, ia memerlukan jumlah yang lebih besar pemprosesan batuan dan tenaga yang digunakan adalah lebih besar daripada apa yang dapat dihasilkan di dalam tumbuhan. Di samping itu, perlombongan uranium mempunyai separuh hayat pengekstrakan deposit 10 ± 2 tahun (Dittmar, 2013).

Dittmar dicadangkan model pada tahun 2013 untuk semua lombong uranium dan dirancang sehingga 2030, di mana perlombongan uranium global puncak 58 ± 4 kton diperolehi sekitar 2015 dan kemudiannya dikurangkan kepada maksimum 54 ± 5 ​​kton untuk 2025 dan, pada maksimum 41 ± 5 kton sekitar 2030.

Jumlah ini tidak akan cukup untuk membiayai loji kuasa nuklear yang sedia ada dan yang dirancang selama 10-20 tahun akan datang (Rajah 1).

Ia tidak boleh menggantikan bahan api fosil

Kuasa nuklear sahaja tidak mewakili alternatif kepada minyak, gas dan bahan api arang batu, kerana untuk menggantikan 10 terawati yang dihasilkan di dunia dari bahan bakar fosil, 10 ribu loji tenaga nuklear akan diperlukan. Sebagai hakikatnya, di dunia terdapat hanya 486.

banyak pelaburan wang dan masa yang diperlukan untuk membina loji nuklear, biasanya mengambil masa lebih daripada 5 hingga 10 tahun dari permulaan pembinaan untuk pentauliahan, dan kelewatan yang sangat biasa yang berlaku dalam semua tumbuh-tumbuhan baru (Zimmerman 1982).

Di samping itu, tempoh operasi agak singkat, kira-kira 30 atau 40 tahun, dan pelaburan tambahan diperlukan untuk pembongkaran kilang.

Bergantung kepada bahan api fosil

Prospek yang berkaitan dengan tenaga nuklear bergantung kepada bahan bakar fosil. kitaran bahan api nuklear bukan sahaja melibatkan proses loji penjanaan kuasa juga terdiri daripada satu siri aktiviti yang terdiri daripada penerokaan dan eksploitasi lombong uranium sehingga pelucutan tauliah dan pembongkaran loji nuklear.

Perlombongan uranium berbahaya kepada alam sekitar

aktiviti perlombongan Uranios adalah sangat berbahaya untuk alam sekitar, kerana untuk mendapatkan 1 kg uranium diperlukan untuk mengeluarkan lebih daripada 190,000 kg tanah (Fernandez dan González, 2015).

US sumber uranium dalam tangki konvensional, di mana uranium adalah produk utama, dianggarkan 1.6 juta tan substrat yang boleh diperolehi semula uranium semula 250,000 tan (Theobald, et al. 1972)

Uranium diekstrak di permukaan atau di bawah tanah, dihancurkan dan kemudian disembur ke asid sulfurik (Fthenakis dan Kim, 2007). Sisa yang dihasilkan menjejaskan tanah dan air tempat dengan unsur radioaktif dan menyumbang kepada kemerosotan alam sekitar.

Uranium membawa risiko kesihatan yang ketara kepada pekerja yang mengambilnya. Samet dan rakan sekerja menyimpulkan pada tahun 1984 bahawa perlombongan uranium adalah faktor risiko yang lebih besar untuk membina kanser paru-paru daripada merokok.

Sisa yang sangat berterusan

Apabila loji selesai operasi, ia perlu untuk memulakan proses pembongkaran untuk memastikan penggunaan masa depan tanah tidak menimbulkan risiko radiologi untuk populasi atau persekitaran.

Proses pembongkaran terdiri daripada tiga peringkat dan tempoh kira-kira 110 tahun diperlukan untuk tanah bebas daripada pencemaran. (Dorado, 2008).

Pada masa ini terdapat kira-kira 140,000 tan sisa radioaktif tanpa sebarang pengawasan yang telah dicurahkan di antara tahun 1949 dan 1982 di Atlantik Trench, untuk United Kingdom, Belgium, Belanda, Perancis, Switzerland, Sweden, Jerman dan Itali (Reinero, 2013, Fernández dan González, 2015). Dengan mengambil kira bahawa hayat berguna uranium beribu-ribu tahun ini merupakan risiko untuk generasi akan datang.

Bencana nuklear

Tumbuhan tenaga nuklear dibina dengan piawaian keselamatan yang ketat dan dinding mereka diperbuat daripada konkrit beberapa meter tebal untuk mengasingkan bahan radioaktif dari luar.

Walau bagaimanapun, tidak mustahil untuk mengatakan bahawa mereka adalah 100% selamat. Selama bertahun-tahun terdapat beberapa kemalangan yang pada masa ini menyiratkan bahawa tenaga atom merupakan risiko kepada kesihatan dan keselamatan penduduk.

Pada 11 Mac 2011, gempa bumi berlaku 9 darjah pada skala Richter di pantai timur Jepun yang menyebabkan tsunami yang dahsyat. Ini menyebabkan kerosakan yang meluas ke loji nuklear Fukushima-Daiichi, yang reaktornya terpengaruh dengan serius.

Letupan berikutnya di dalam reaktor mengeluarkan produk pembelahan (radionuklid) ke atmosfera. Radionuklid cepat terikat dengan aerosol atmosfera (Gaffney et al., 2004), dan seterusnya mengembara jarak jauh di seluruh dunia bersama-sama dengan massa udara kerana peredaran besar atmosfera. (Lozano, et al., 2011).

Ditambah lagi, sejumlah besar bahan radioaktif telah tertumpah ke laut dan sehingga hari ini, kilang Fukushima terus melepaskan air yang tercemar (300 t / d) (Fernández dan González, 2015).

Kemalangan Chernobyl berlaku pada 26 April 1986, semasa penilaian sistem kawalan elektrik loji. Bencana ini mendedahkan 30,000 orang yang tinggal berhampiran reaktor untuk kira-kira 45 rem radiasi masing-masing, kira-kira tahap radiasi yang sama yang dialami oleh orang yang selamat dari bom Hiroshima (Zehner, 2012)

Semasa tempoh awal selepas kemalangan itu, isotop yang paling penting yang dikeluarkan dari sudut pandangan biologi adalah iodin radioaktif, terutamanya iodine 131 dan iodida pendek lain (132, 133)..

Penyerapan iodin radioaktif dengan pengambilan makanan dan air yang tercemar dan melalui penyedutan mengakibatkan pendedahan dalaman yang serius kepada kelenjar tiroid orang.

Semasa 4 tahun selepas kemalangan, pemeriksaan perubatan mengesan perubahan ketara dalam status fungsi tiroid dalam kanak-kanak yang terdedah, terutamanya kanak-kanak di bawah umur 7 tahun (Nikiforov dan Gnepp, 1994)..

Kegunaan perang

Menurut Fernández dan González (2015), sangat sukar untuk memisahkan industri nuklear sivil daripada tentera sejak pembuangan dari loji kuasa nuklear, seperti plutonium dan uranium habis, adalah bahan mentah dalam pembuatan senjata nuklear. Plutonium adalah asas bom atom, manakala uranium digunakan dalam projektil. 

Pertumbuhan tenaga nuklear telah meningkatkan keupayaan negara untuk mendapatkan uranium untuk senjata nuklear. Adalah diketahui bahawa salah satu faktor yang membawa beberapa negara tanpa program tenaga nuklear untuk menyatakan minat terhadap tenaga ini adalah asas yang program tersebut dapat membantu mereka mengembangkan senjata nuklear. (Jacobson dan Delucchi, 2011).

Peningkatan global yang besar dalam kemudahan tenaga nuklear boleh menyebabkan dunia berisiko menghadapi serangan nuklear atau serangan pengganas yang mungkin. Sehingga kini, perkembangan atau percubaan untuk membangunkan senjata nuklear dari negara-negara seperti India, Iraq dan Korea Utara telah dilakukan secara rahsia dalam kemudahan kuasa nuklear (Jacobson dan Delucchi, 2011).

Rujukan

  1. Castells X. E. (2012) Mengitar semula sisa industri: Sisa bandar pepejal dan enapcemar kumbahan. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Akhir uranium murah. Sains Alam Sekitar, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). Dalam lingkaran tenaga. Jilid II: Keruntuhan kapitalisme global dan bertamadun.
  4. Fthenakis, V. M., & Kim, H. C. (2007). Pelepasan gas rumah hijau dari tenaga solar dan tenaga nuklear: Kajian kitaran hayat. Dasar Tenaga, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M. A. (2011). Menyediakan semua tenaga global dengan angin, air, dan tenaga suria, Bahagian I: Teknologi, sumber tenaga, kuantiti dan kawasan infrastruktur, dan bahan-bahan. Dasar Tenaga, 39 (3), 1154-1169.
  6. Lozano, R. L., Hernandez-Ceballos, M.A., Adame, J.A., Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, E.G., & Bolivar, J.P. (2011). Impak radioaktif kemalangan Fukushima di Semenanjung Iberian: evolusi dan jalur sebelumnya. Persekitaran Antarabangsa, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D. R. (1994). Kanser tiroid pediatrik selepas bencana Chernobyl. Kajian Pathomorphologic terhadap 84 kes (1991-1992) dari Republik Belarus. Kanser, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Pembongkaran dan penutupan loji kuasa nuklear. Majlis Keselamatan Nuklear. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., & Kunci, C.R. (1984). Perlombongan uranium dan kanser paru-paru di lelaki Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Menghargai pelepasan gas rumah hijau dari kuasa nuklear: Kajian kritikal. Dasar Tenaga, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Sumber tenaga Amerika Syarikat (No. CIRC-650). Kajian Geologi, Washington, DC (Amerika Syarikat).
  12. Zehner, O. (2012). Masa Depan yang Tidak Berjangka Nuklear. The Futurist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M. B. (1982). Kesan pembelajaran dan pengkomersilan teknologi tenaga baru: Kes kuasa nuklear. Bell Journal of Economics, 297-310.