14 Voordelen en nadelen van kernenergie



de voor- en nadelen van kernenergie ze zijn een vrij veel voorkomend debat in de huidige samenleving, die duidelijk verdeeld is in twee kampen. Sommigen beweren dat het een betrouwbare en goedkope energie is, terwijl anderen waarschuwen voor rampen die misbruik ervan kunnen veroorzaken. 

Kernenergie of atoomenergie wordt verkregen door het proces van kernsplijting, die bestaat uit het bombarderen van een uraniumatoom met neutronen, zodat het in tweeën wordt verdeeld, waarbij grote hoeveelheden warmte vrijkomen die vervolgens worden gebruikt om elektriciteit op te wekken..

De eerste kerncentrale werd in 1956 in het Verenigd Koninkrijk ingewijd. Volgens Castells (2012) waren er in 2000 487 kernreactoren die een kwart van de elektriciteit in de wereld produceerden. Momenteel zijn zes landen (VS, Frankrijk, Japan, Duitsland, Rusland en Zuid-Korea) goed voor bijna 75% van de kernenergieproductie (Fernández en González, 2015).

Veel mensen denken dat atoomenergie erg gevaarlijk is dankzij beroemde ongelukken zoals Tsjernobyl of Fukushima. Er zijn echter mensen die dit type energie "schoon" vinden omdat het erg weinig broeikasgassen uitstoot.

index

  • 1 voordelen
    • 1.1 Hoge energiedichtheid
    • 1.2 Goedkoper dan fossiele brandstoffen 
    • 1.3 Beschikbaarheid 
    • 1.4 Het stoot minder broeikasgassen uit dan fossiele brandstoffen
    • 1.5 Heeft weinig ruimte nodig
    • 1.6 Genereert weinig afval
    • 1.7 Technologie nog in ontwikkeling
  • 2 Nadelen
    • 2.1 Uranium is een niet-hernieuwbare hulpbron
    • 2.2 Kan fossiele brandstoffen niet vervangen
    • 2.3 Afhankelijk van fossiele brandstoffen
    • 2.4 Uraniummijnbouw is schadelijk voor het milieu
    • 2.5 Zeer persistent afval
    • 2.6 Kernrampen
    • 2.7 Warlike gebruikt
  • 3 referenties

voordeel

Hoge energiedichtheid

Uranium is het element dat veel wordt gebruikt in kerncentrales om elektriciteit te produceren. Dit heeft de eigenschap enorme hoeveelheden energie op te slaan.

Slechts een gram uranium komt overeen met 18 liter benzine, en één kilo produceert ongeveer dezelfde energie als 100 ton steenkool (Castells, 2012).

Goedkoper dan fossiele brandstoffen 

In principe lijken de kosten van uranium veel duurder dan die van olie of benzine, maar als we in aanmerking nemen dat slechts kleine hoeveelheden van dit element nodig zijn om aanzienlijke hoeveelheden energie te genereren, worden de kosten uiteindelijk zelfs lager die van fossiele brandstoffen.

beschikbaarheid 

Een kerncentrale heeft de kwaliteit om de hele tijd te werken, 24 uur per dag, 365 dagen per jaar, om elektriciteit te leveren aan een stad; dit is te danken aan de periode van tanken is elk jaar of 6 maanden, afhankelijk van de plant.

Andere soorten energie zijn afhankelijk van een constante toevoer van brandstof (zoals kolencentrales), of zijn intermitterend en beperkt door het klimaat (zoals hernieuwbare bronnen).

Het stoot minder broeikasgassen uit dan fossiele brandstoffen

Atoomenergie kan overheden helpen hun beloften na te komen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Het proces in de kerncentrale produceert geen broeikasgassen omdat het geen fossiele brandstoffen vereist.

De emissies die zich voordoen, treden echter gedurende de gehele levenscyclus van de installatie op; constructie, werking, winning en frezen van uranium en ontmanteling van de kerncentrale. (Sovacool, 2008).

Van de belangrijkste studies die zijn uitgevoerd om de hoeveelheid CO2 die vrijkomt door nucleaire activiteit te schatten, is de gemiddelde waarde 66 g CO2e / kWh. Dat is een emissiewaarde die groter is dan die van andere hernieuwbare bronnen, maar nog steeds lager is dan de uitstoot door fossiele brandstoffen (Sovacool, 2008).

Heeft weinig ruimte nodig

Een kerncentrale heeft weinig ruimte nodig in vergelijking met andere soorten energieactiviteiten; er is maar relatief weinig land nodig voor de installatie van de rector en de koeltorens.

Integendeel, de wind- en zonne-energieactiviteiten zouden grote grond nodig hebben om dezelfde energie te produceren als een kerncentrale gedurende zijn gehele nuttige levensduur.

Genereert weinig afval

Het afval van een kerncentrale is uiterst gevaarlijk en schadelijk voor het milieu. De hoeveelheid is echter relatief klein in vergelijking met andere activiteiten en er worden adequate veiligheidsmaatregelen toegepast, deze kunnen geïsoleerd blijven van de omgeving zonder enig risico te vertegenwoordigen.

Technologie nog in ontwikkeling

Er zijn nog steeds veel onopgeloste problemen met betrekking tot atoomenergie. Naast kernsplijting is er echter nog een ander proces dat kernfusie wordt genoemd, waarbij twee eenvoudige atomen samen worden gevoegd om een ​​zwaar atoom te vormen..

De ontwikkeling van kernfusie, heeft als doel om twee waterstofatomen te gebruiken om een ​​helium te produceren en energie te genereren, dit is dezelfde reactie die optreedt in de zon.

Voor kernfusie zijn zeer hoge temperaturen vereist en een krachtig koelsysteem, dat ernstige technische problemen met zich meebrengt en zich nog in de ontwikkelingsfase bevindt..

Indien geïmplementeerd, zou het een schonere bron impliceren omdat het geen radioactief afval zou produceren en ook veel meer energie zou genereren dan momenteel geproduceerd door splijting van uranium..

nadelen

Uranium is een niet-hernieuwbare hulpbron

Historische gegevens uit veel landen laten zien dat gemiddeld niet meer dan 50-70% van het uranium in een mijn kan worden gewonnen, aangezien de concentraties uranium van minder dan 0,01% niet langer levensvatbaar zijn, omdat hiervoor een grotere hoeveelheid uranium moet worden verwerkt. rotsen en de gebruikte energie is groter dan wat deze in de plant zou kunnen genereren. Bovendien heeft uraniummijnbouw een halveringstijd van depositextractie van 10 ± 2 jaar (Dittmar, 2013).

Dittmar heeft in 2013 een model voorgesteld voor alle bestaande uraniummijnen en gepland tot 2030, waarbij rond 2015 een wereldwijde uraniummijnbouwpiek van 58 ± 4 kton wordt bereikt en vervolgens wordt teruggebracht tot maximaal 54 ± 5 ​​kton. voor 2025 en, met een maximum van 41 ± 5 kton rond 2030.

Dit bedrag is niet langer voldoende om bestaande en geplande kerncentrales de komende 10-20 jaar van stroom te voorzien (Figuur 1).

Het kan fossiele brandstoffen niet vervangen

Kernenergie alleen is geen alternatief voor olie-, gas- en kolenbrandstoffen, want om de 10 terawatios die in de wereld worden opgewekt door fossiele brandstoffen te vervangen, zijn 10 duizend kerncentrales nodig. Als een feit, in de wereld zijn er slechts 486.

Het vergt veel geld en tijd om een ​​kerncentrale te bouwen, duurt meestal meer dan 5 tot 10 jaar, van de start van de bouw tot het opstarten, en het is heel gewoon dat vertragingen optreden in alle nieuwe fabrieken (Zimmerman , 1982).

Bovendien is de bedrijfsperiode relatief kort, ongeveer 30 of 40 jaar, en is een extra investering vereist voor de ontmanteling van de installatie.

Afhankelijk van fossiele brandstoffen

De vooruitzichten met betrekking tot kernenergie zijn afhankelijk van fossiele brandstoffen. De splijtstofkringloop omvat niet alleen het proces van elektrische opwekking in de centrale, maar ook een reeks activiteiten die uiteenlopen van de exploratie en exploitatie van uraniummijnen tot de ontmanteling en ontmanteling van de kerncentrale..

Uraniummijnbouw is schadelijk voor het milieu

De winning van uranium is een activiteit die zeer schadelijk is voor het milieu, omdat om 1 kg uranium te verkrijgen, het noodzakelijk is om meer dan 190.000 kg land te verwijderen (Fernández en González, 2015).

In de Verenigde Staten worden uraniumvoorraden in conventionele afzettingen, waar uranium het belangrijkste product is, geschat op 1.600.000 ton substraat waaruit ze kunnen herstellen, waardoor 250.000 ton uranium wordt teruggewonnen (Theobald, et al., 1972)

Uranium wordt aan het oppervlak of in de ondergrond geëxtraheerd, geplet en vervolgens uitgeloogd tot zwavelzuur (Fthenakis en Kim, 2007). Het afval dat wordt geproduceerd vervuilt de bodem en het water van de plaats met radioactieve elementen en draagt ​​bij tot de achteruitgang van het milieu.

Uranium brengt aanzienlijke gezondheidsrisico's met zich mee bij de werknemers die het extraheren. Samet en collega's concludeerden in 1984 dat uraniumontginning een grotere risicofactor is voor het ontwikkelen van longkanker dan het roken van sigaretten.

Zeer hardnekkig afval

Wanneer een plant eindigt haar activiteiten, is het noodzakelijk om te beginnen met de ontmanteling om ervoor te zorgen dat toekomstige bodemgebruik niet radiologische risico's opleveren voor de bevolking of het milieu.

Het ontmantelingsproces bestaat uit drie niveaus en er is een periode van ongeveer 110 jaar nodig om de grond vrij van verontreiniging te maken. (Dorado, 2008).

Momenteel zijn er ongeveer 140.000 ton radioactief afval zonder enige vorm van bewaking, die tussen 1949 en 1982 werden geloosd in de Atlantische Trench, door het Verenigd Koninkrijk, België, Nederland, Frankrijk, Zwitserland, Zweden, Duitsland en Italië (Reinero, 2013, Fernández en González, 2015). Rekening houdend met het feit dat de gebruiksduur van uranium duizenden jaren is, vormt dit een risico voor toekomstige generaties.

Nucleaire rampen

Kerncentrales worden gebouwd met strikte veiligheidsnormen en hun wanden zijn gemaakt van meerdere meters dik beton om radioactief materiaal van buitenaf te isoleren.

Het is echter niet mogelijk om te zeggen dat ze 100% veilig zijn. In de loop der jaren zijn er verschillende ongelukken geweest die tot nu toe impliceren dat atoomenergie een risico vormt voor de gezondheid en veiligheid van de bevolking.

Op 11 maart 2011 vond een aardbeving plaats van 9 graden op de schaal van Richter aan de oostkust van Japan, waardoor een verwoestende tsunami ontstond. Dit veroorzaakte grote schade aan de kerncentrale Fukushima-Daiichi, waarvan de reactoren ernstig werden getroffen.

Daaropvolgende explosies in de reactoren gaven splijtingsproducten (radionucliden) vrij in de atmosfeer. Radionucliden zijn snel gebonden aan atmosferische aerosolen (Gaffney et al., 2004) en hebben vervolgens grote afstanden over de hele wereld afgelegd samen met luchtmassa's als gevolg van de grote circulatie van de atmosfeer. (Lozano, et al., 2011).

Daarbij is een grote hoeveelheid radioactief materiaal in de oceaan terechtgekomen en tot op de dag van vandaag blijft de fabriek in Fukushima vervuild water vrijkomen (300 t / d) (Fernández en González, 2015).

Het ongeluk in Tsjernobyl vond plaats op 26 april 1986 tijdens een evaluatie van het elektrische regelsysteem van de installatie. De catastrofe stelde 30.000 mensen in de buurt van de reactor bloot aan ongeveer elk 45% van de straling, ongeveer hetzelfde niveau van straling ervaren door de overlevenden van de Hiroshima-bom (Zehner, 2012)

Tijdens de beginperiode na het ongeval waren de belangrijkste isotopen die uit biologisch oogpunt vrijkwamen radioactieve iodines, voornamelijk jodium 131 en andere kortlevende jodiden (132, 133)..

De opname van radioactief jodium door inname van besmet voedsel en water en door inademing resulteerde in een ernstige inwendige blootstelling aan de schildklier van mensen..

Tijdens de 4 jaar na het ongeval, ontdekten medische onderzoeken substantiële veranderingen in de functionele status van de schildklier bij blootgestelde kinderen, vooral kinderen jonger dan 7 jaar (Nikiforov en Gnepp, 1994)..

Warlike gebruikt

Volgens Fernández en González (2015) is het heel moeilijk om de civiele nucleaire industrie van de militaire kern te scheiden, omdat het afval van kerncentrales, zoals plutonium en verarmd uranium, grondstoffen zijn voor de vervaardiging van kernwapens. Plutonium is de basis van atoombommen, terwijl uranium wordt gebruikt in projectielen. 

De groei van kernenergie heeft het vermogen van landen om uranium te verkrijgen voor kernwapens vergroot. Het is bekend dat een van de factoren die ertoe leidt dat verschillende landen zonder kernenergieprogramma's belangstelling tonen voor deze energie, de basis is voor het ontwikkelen van kernwapens door dergelijke programma's. (Jacobson en Delucchi, 2011).

Een grootschalige wereldwijde toename van kerncentrales kan de wereld in gevaar brengen in het licht van een mogelijke nucleaire oorlog of terroristische aanslag. Tot op heden is de ontwikkeling of poging om kernwapens te ontwikkelen uit landen als India, Irak en Noord-Korea in het geheim uitgevoerd in kerncentrales (Jacobson en Delucchi, 2011).

referenties

  1. Castells X. E. (2012) Recycling van industrieel afval: vast stedelijk afval en rioolslib. Ediciones Díaz de Santos p. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Het einde van goedkoop uranium. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R., & González Reyes, L. (2015). In de spiraal van energie. Deel II: Instorting van mondiaal en beschavend kapitalisme.
  4. Fthenakis, V. M., en Kim, H.C. (2007). Broeikasgasemissies van zonne-energie en kernenergie: een levenscyclusonderzoek. Energiebeleid, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., & Delucchi, M.A. (2011). Alle wereldwijde energie voorzien van wind-, water- en zonne-energie, deel I: technologieën, energiebronnen, hoeveelheden en gebieden van infrastructuur en materialen. Energiebeleid, 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). Radioactieve impact van Fukushima-ongeluk op het Iberisch schiereiland: evolutie en eerder pad van pluimvee. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y., & Gnepp, D.R. (1994). Pediatrische schildklierkanker na de ramp in Tsjernobyl. Pathomorfologische studie van 84 gevallen (1991-1992) uit de Republiek Belarus. Cancer, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Ontmanteling en sluiting van kerncentrales. Raad voor nucleaire veiligheid. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., & Key, C.R. (1984). Uraniummijnbouw en longkanker bij mannen van Navajo. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B.K. (2008). De broeikasgasemissies van kernenergie waarderen: een kritische enquête. Energiebeleid, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., & Duncan, D.C. (1972). Energiebronnen van de Verenigde Staten (nr. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (VS).
  12. Zehner, O. (2012). De onzekere toekomst van kernenergie. The Futurist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M.B. (1982). Leereffecten en de commercialisering van nieuwe energietechnologieën: het geval van kernenergie. Het Bell Journal of Economics, 297-310.