Дали нуклеарната енергија на САД е одговор на климатските промени?
(Не-САД бројки се од 2014 година. Најновите бројки се недостапни.)
Раководството на Обединетата држава дојде од својата историска улога како пионер на развојот на нуклеарната енергија. Првиот комерцијален реактор за вода под притисок, Јенки Роу, започна во 1960 година и функционираше до 1992 година. (Извор: "Нуклеарна енергија во САД", Светска нуклеарна асоцијација, април 2017 година)
Станици за нуклеарна енергија
Постојат 99 оперативни нуклеарни централи во триесет држави. Повеќето се наоѓаат источно од реката Мисисипи (види карта). Тие генерираат околу 40 до 50 милијарди долари за продажба на електрична енергија и создаваат над 100.000 работни места. Секој долар поминат од просечниот реактор генерира 1.87 американски долари во американската економија. (Извор: "Економски придобивки од нуклеарната енергија", Институт за нуклеарна енергија, април 2014 година)
Американските нуклеарни централи генерираа 19,7 проценти од 4,079 трилиони киловатчасови од вкупното американско производство на електрична енергија во 2016 година. Тоа беше второ за јаглен (30 проценти) и природен гас (34 проценти).
Тоа е поголемо од хидроелектричната енергија (6,5 проценти) и други алтернативни извори, вклучувајќи ја и силата на ветерот (8,4 проценти).
Исто така, постојат 36 тест реактори на истражувачките универзитети (види карта). Тие се користат за создавање на мали количини на зрачење за експерименти. Тука научниците ги проучуваат неутроните и другите субатомски честички, ги испитуваат автомобилските и медицинските компоненти и учат како подобро да го лекуваат ракот.
(Извор: "Подготовка за истражување и тестирање реактори", НРЦ, 18 август 2011)
Како функционира нуклеарната енергија?
Сите електрични централи топлина вода за производство на пареа, која се претвора генератор за да се создаде електрична енергија. Во нуклеарните централи, тој пар е направен од топлината која се создава од нуклеарната фисија. Тоа е кога еден атом е поделен, ослободувајќи огромни количества енергија во вид на топлина.
Ураниум 235 се користи како гориво, бидејќи лесно се распаѓа кога се судира со неутрон. Откако тоа се случи, неутроните од самиот ураниум почнуваат да се судираат со другите атоми. Ова започнува верижна реакција. Затоа нуклеарните бомби се толку моќни.
Во нуклеарен генератор, верижната реакција е контролирана од специјални прачки кои апсорбираат вишок неутрони безопасно. Овие контролни шипки се поставени веднаш до шините за гориво, кои содржат топчиња од ураниумско гориво. Над 200 од овие шипки се групирани во она што е познато како гориво. Кога инженерите сакаат да го забават процесот, тие ги намалуваат повеќе контролните прачки во собранието. Кога сакаат повеќе топлина, тие ги креваат прачките. (Извор: "Како функционираат нуклеарните централи?" Дјук енергија.)
САД имаат два вида нуклеарни централи. Постојат 65 реактори за вода под притисок и 34 реактори за зовривање.
Тие се разликуваат во начинот на кој топлината се пренесува од реакторот на генераторот.
Реакторите за вода под притисок користат висок притисок за да ја задржат водата во реакторот од вриење. Ова им овозможува да се загрее до супер-високо ниво. Топлината потоа се пренесува преку цевки во посебен контејнер со вода во генераторот. Таа ја создава пареата која ја движи електричната турбина. Водата од реакторот потоа се враќа за повторно да се загрее. Пареата од турбината се лади во кондензатор. Како резултат на тоа, водата се испраќа назад до генераторот на пареа. Еве анимирана верзија на реактор за вода под притисок.
Реакторите со вриење на вода, од друга страна, користете вода што врие за директно да се создаде пареа за да се вози генераторот. Еве анимирана верзија на реакторот на зовриена вода.
Она што е најважно е дека целиот процес се одвива во затворено опкружување со цел да се заштити надворешниот свет од каква било контаминација.
Електраните можат да се оладат и дури и да застанат брзо. (Извор: "Како функционира нуклеарната енергија?", UNAE.)
Предности
Нуклеарните централи не испуштаат стакленички гасови, за разлика од јагленот и природниот гас.
Тие создаваат 0,5 работни места за секој мегават час (mWh) на произведената електрична енергија. Ова е во споредба со 0,19 работни места во јаглен, 0,05 работни места во гасни постројки и 0,05 во ветерна енергија. Единствениот друг извор на енергија кој создава повеќе работни места / mWh е сончевиот фотоволтаик, на 1.06 работни места / mWh. (Извор: "Економски придобивки од нуклеарната енергија", Институт за нуклеарна енергија, април 2014 година )
Со децении, нуклеарната енергија ги имаше најевтините оперативни трошоци. Во 1,87 проценти / kWh (2008 година), тоа е 68 проценти од цената на јагленот. И до неодамна, тоа беше само 25 отсто од цената на природниот гас.
Стравувањата за глобалното затоплување ја попречија новата изградба на електрани на јаглен. Како резултат на тоа, од 1992 до 2005 година изградени се околу 270.000 мегавати енергетски погони за нови гасни електрани. Во тоа време, овие постројки се чинеше дека имаат најнизок ризик за инвестирање. Како резултат на тоа, само 14.000 MWe од новиот капацитет за нуклеарен и јаглен дојде на интернет. Тоа помогна да се отворат цените на природниот гас, принудувајќи ги големите индустриски корисници на копно и туркајќи ги трошоците за електрична енергија на гас кон 10 центи / kWh.
Недостатоци
Има две големи недостатоци за нуклеарната енергија, благодарение на радиоактивната природа на нејзиниот извор на гориво.
1. Несреќата во фабриката би можела да го ослободи радиоактивниот материјал во околината како облак (облак-формација) на радиоактивни гасови и честички. Овие честички потоа се вдишуваат или проголтани од луѓе и животни или депонирани на теренот. Честичките се составени од нестабилни атоми кои ја даваат вишокот енергија, наречена зрачење, додека не станат стабилни. Во мали дози, зрачењето е безопасно. Сепак, по нуклеарното олабавување, големите дози ги уништуваат живите клетки и можат да предизвикаат мутации, болести и смрт.
Потенцијалното влијание на нуклеарното крило може да биде катастрофално, како што се гледа во Чернобил и Фукушима , иако шансите за таков инцидент се случува ретко. Единствената нуклеарна катастрофа во САД беше на островот Три Миле во 1979 година, кога радиоактивните горива беа делумно стопени. Само мала количина на радиоактивен гас беше ослободена. Немаше мерливи здравствени ефекти. Сепак, немаше нови нуклеарни централи за 30 години.
Речиси три милиони Американци живеат во рок од 10 милји од оперативен погон. Тие ризикуваат директна изложеност на радијација во случај на несреќа. Ако сте еден од тие луѓе, тука е како да се подготвите за несреќа.
2. Отстранувањето на нуклеарен отпад е огромен недостаток. Ниско ниво на отпад доаѓа од контакт со нуклеарното гориво во секојдневните операции. Се отстранува на самото место или се испраќа во објект за отпад на ниско ниво во една од 37 држави. (Извор: "Ниско ниво на отпад", Регулаторната комисија на САД за нуклеарна енергија.)
Отпадот од високо ниво се состои од потрошено гориво. Потребни се стотици илјади години за деактивирање. Во моментот, 70.000 тони гориво се чуваат во самите централи. (Извор: "Faff и Fallout", The Economist, 29 август 2015.)
Во Актот за политика за нуклеарен отпад од 1982 година, Конгресот й кажа на американската нуклеарна регулаторна комисија за проектирање, изградба, функционирање и на крајот затворање на постојано геолошко складиште за отстранување на отпад од високо ниво во планината Јука, Невада.
Локалните власти не сакаат опасност во нивната држава. Тие го одложија развојот до 2013 година кога НРЦ го доби својот случај во Апелациониот суд на САД. Во 2015 година НРЦ ја заврши проценката на безбедноста и започна да работи на Изјавата за влијанието врз животната средина. (Извор: "Отстранување на отпадот на високо ниво", Регулаторна комисија за нуклеарна енергија на САД.)
Иднината на нуклеарната енергија на САД
Годишната побарувачка за електрична енергија во САД ќе се зголеми за 28 отсто до 2040 година. Со зголемувањето на цените на нафтата и гасот и загриженоста за глобалното затоплување, нуклеарната енергија повторно почна да изгледа привлечно. Во доцните 1990-ти, нуклеарната енергија се сметаше за начин да се намали зависноста од увезената нафта и гас. Оваа промена на политиката го отвори патот за значителен пораст на нуклеарниот капацитет.
Законот за енергетска политика од 2005 година обезбеди финансиски стимулации за изградба на напредни нуклеарни централи. Имаше и три регулаторни иницијативи кои го олеснија начинот:
- Поедноставен процес на сертификација на дизајн.
- Обезбедување за рани дозволи за локации.
- Комбинирање на процесот на лиценца за изградба и работење.
Од 2007 година, компаниите аплицираа за 24 лиценци за нови нуклеарни реактори. Во изградба се четири нови постројки. Ветингхаус гради две во Грузија и два во Јужна Каролина. (Извор: "Ветингхаус купува нуклеарна единица на ЦБ и јас", The Wall Street Journal, 29 октомври 2015)
Од друга страна, fracking на домашните шкрилци нафта и природен гас го направи гасот достапна алтернатива за модернизација на старите нуклеарни централи. Како резултат на тоа, четири фабрики се затворени во последните две години. Одржување стари нуклеарни централи трошоци за управување повеќе од изградба на нови гасни постројки. Тоа е уште поскапо од реновирањето на старите електрани на јаглен до природен гас.
Затоа, иднината на проширување на нуклеарната енергија во Америка зависи од цените на природниот гас. Ако повторно воскреснат и останат високи, очекувајте внимание да се вратат на нуклеарната енергија. (Извор: "Друг реактор затвора, прецизирајќи ја новата реалност за нуклеарната енергија на САД", National Geographic, 1 јануари 2015.)