Conţinut
- Generarea de energie electrică
- Emisii: Energie nucleară vs Energie de cărbune
- Eficiență și fiabilitate
- Disponibilitatea resurselor
- Costuri: energie nucleară și combustibili fosili
- Viitorul generarii de energie
Energia nucleară provine din energia stocată în nucleul (nucleul) unui atom. Această energie este eliberată prin fisiune (divizarea atomilor) sau prin fuziune (fuziunea atomilor pentru a forma un atom mai mare). Energia eliberată poate fi utilizată pentru a genera energie electrică.
Combustibilii fosili - care includ în principal cărbune, petrol și gaze naturale - îndeplinesc majoritatea nevoilor de energie de pe glob. Generarea de electricitate 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 împarte, eliberă 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 resturile organice ale plantelor și animalelor preistorice. Aceste rămășițe, care au o vechime de milioane de ani, au fost transformate prin căldură și presiune în scoarța pământului în combustibili care conțin carbon.
Atât centralele nucleare, cât și cele cu combustibil fosil produc electricitate la fel. Căldura generată în aceste plante este utilizată pentru a genera abur. Acest abur conduce o turbină, care alimentează un generator care transformă energia mecanică în energie electrică.
Emisii: Energie nucleară vs Energie de cărbune
Energia nucleară este mai curată în timp ce generează energie electrică. Fisiunea nucleară furnizează energie fără a elibera gaze de seră, cum ar fi dioxidul de carbon.Cu toate acestea, centralele nucleare generează deșeuri radioactive, un factor critic atunci când fac un combustibil fosil cu comparația poluării cu energie nucleară.
Cu toate acestea, într-o comparație a energiei nucleare față de cărbune, considerăm că arderea combustibililor fosili degajă dioxid de carbon în atmosferă. De fapt, 90% din emisiile de carbon provenite din generarea de electricitate în Statele Unite provin de la centrale electrice pe cărbune. Ele emit poluanți precum dioxidul de sulf, metale toxice, arsenic, cadmiu și mercur.
Eficiență și fiabilitate
Un pelet de combustibil nuclear cântărește aproximativ 0,1 uncie (6 grame). Cu toate acestea, acea singură peletă produce cantitatea de energie echivalentă cu cea generată de o tonă de cărbune, 120 de litri de petrol sau 17.000 de metri cubi de gaz natural, ceea ce face combustibilul nuclear mult mai eficient decât combustibilii fosili.
În plus, centralele nucleare funcționează mai fiabil decât alte instalații de producere a energiei electrice. În 2017, centralele nucleare au funcționat la o capacitate maximă de 92% din timp. Pentru comparație, luați în considerare timpii de funcționare pentru alte surse generatoare de energie: centrale de cărbune (54%), instalații de 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. Combustibilii fosili, pe de altă parte, nu sunt regenerabili. S-a înregistrat o scădere accentuată a rezervelor de energie din cauza dependenței oamenilor de combustibilii fosili.
Costuri: energie nucleară și combustibili fosili
Costurile sunt importante atunci când avem în vedere avantajele și contra de energie nucleară față de combustibilii fosili. În timp ce costurile de exploatare pentru centralele nucleare depășesc costul altor surse de energie generatoare de electricitate, costul total este mai mic decât majoritatea. Costul total mediu de generare a energiei electrice include operațiuni, întreținere și combustibili. Costurile sunt raportate în mori pe kilowatt-oră, unde o moară este egală cu 0,001 USD sau cu o zecime dintr-o sută din S.U.A.
Costurile totale medii în mori pe kilowatt-oră raportate pentru 2017 sunt, în ordinea creșterii costurilor, 10,29 pentru energia hidroelectrică (incluzând atât hidroelectricele convenționale, cât și centralele hidroelectrice de stocare pompate), 24,38 pentru energia nucleară, 31,76 pentru turbina pe gaz și la scară mică (definite sub formă de turbină cu gaz, combustie internă, instalații fotovoltaice sau solare și eoliene) și 35,41 pentru instalațiile cu aburi fosile.
Viitorul generarii de energie
Sursele de combustibil fosil sunt în scădere treptată, ceea ce duce la o potențială deficiență globală de energie. Centralele nucleare furnizează deja energie în treizeci de state. Cu două noi centrale aprobate și aproximativ 18 cereri de construire a noilor centrale luate în considerare de către Comisia de reglementare a nucleelor din 2018 în SUA, centralele nucleare ar putea satisface nevoia de energie din Statele Unite.