Sisu
- Elektrienergia tootmine
- Heited: tuumaenergia vs söeenergia
- Tõhusus ja usaldusväärsus
- Vahendite kättesaadavus
- Kulud: tuumaenergia vs fossiilkütused
- Energia genereerimise tulevik
Tuumaenergia pärineb energiast, mis on salvestatud aatomi tuumas (tuumas). See energia vabaneb lõhustumisel (aatomite lõhestamisel) või liitumisel (aatomite liitmisel suurema aatomi moodustamiseks). Vabanenud energiat saab kasutada elektrienergia tootmiseks.
Fossiilkütused, mis hõlmavad peamiselt kivisütt, naftat ja maagaasi, täidavad suurema osa energiavajadusest kogu maailmas. Elektrienergia tootmine on fossiilkütuste üks peamisi kasutusviise. Kuid see ressurss on piiratud.
Elektrienergia tootmine
Tuumaenergiat saab vabastada, eraldades uraani aatomi. Aatomi tuum koosneb prootonitest ja neutronitest. Kui tuum lõheneb, vabastab see energiat soojuse kujul. Osa neutroneid eraldub ka lõhestamisel. Need neutronid võivad lõhestada teisi tuumasid, vabastades rohkem soojust ja neutroneid. Seda ahelreaktsiooni nimetatakse tuuma lõhustumiseks.
Fossiilkütused moodustusid eelajalooliste taimede ja loomade orgaanilistest jääkidest. Need miljonid aastat vanad jäänused muudeti maakoore kuumuse ja rõhu abil süsinikku sisaldavateks kütusteks.
Nii tuuma- kui ka fossiilkütusel töötavad elektrijaamad toodavad elektrit samamoodi. Nendes taimedes toodetud soojust kasutatakse auru tootmiseks. See aur juhib turbiini, mis töötab generaatori abil, mis muundab mehaanilise energia elektrienergiaks.
Heited: tuumaenergia vs söeenergia
Tuumaenergia on elektrienergia tootmisel puhtam. Tuuma lõhustumine annab energiat ilma kasvuhoonegaase, näiteks süsihappegaasi eraldamata.Tuumaelektrijaamad tekitavad aga radioaktiivseid jäätmeid, mis on kriitiline tegur fossiilkütuse võrdlemisel tuumaenergia saastega.
Tuumaenergia ja söeenergia võrdluses arvestage siiski sellega, et fossiilsete kütuste põletamine vabastab atmosfääri süsinikdioksiidi. Tegelikult pärineb 90 protsenti USA elektritootmise süsinikuheitest söeküttel töötavatest elektrijaamadest. Need eraldavad selliseid saasteaineid nagu vääveldioksiid, mürgised metallid, arseen, kaadmium ja elavhõbe.
Tõhusus ja usaldusväärsus
Tuumakütuse graanul kaalub umbes 6 grammi umbes 0,1 untsi. See üksik graanul annab aga energiakoguse, mis on samaväärne tonni kivisöe, 120 galloni nafta või 17 000 kuupjalga maagaasi tekitatava energiakogusega, muutes tuumakütuse palju efektiivsemaks kui fossiilkütused.
Lisaks töötavad tuumaelektrijaamad usaldusväärsemalt kui muud elektritootmisrajatised. Tuumajaamad töötasid 2017. aastal täisvõimsusel 92% ajast. Võrdluseks kaaluge muude energiat tootvate allikate tööaegu: söejaamad (54%), maagaasijaamad (55%), tuulegeneraatorid (37%) ja päikeseelektrijaamad (27%).
Vahendite kättesaadavus
Uraan on üks kõige rikkalikumaid energiaallikaid Maal. Uraani saab uuesti töödelda ja uuesti kasutada - see on tuumaenergia üks eeliseid fossiilkütuste ees. Fossiilsed kütused on seevastu taastumatud. Energiavarud on järsult vähenenud, kuna inimesed sõltuvad fossiilkütustest.
Kulud: tuumaenergia vs fossiilkütused
Kulud on olulised, kui arvestada tuumaenergia plusse ja miinuseid võrreldes fossiilsete kütustega. Tuumaelektrijaamade tegevuskulud ületavad muude elektrit tootvate energiaallikate kulusid, kuid kogukulud on väiksemad kui enamikul. Elektritootmise keskmine kogumaksumus sisaldab toiminguid, hooldust ja kütust. Kulud on esitatud milliliitrites kilovatt-tunni kohta, kus ühe veski suurus on 0,001 dollarit ehk üks kümnendik USA sendist.
2017. aastal esitatud keskmised kogumaksumused miljonites kilovatt-tunni kohta on suurenevate kulude järjekorras 10,29 hüdroelektrienergia (sealhulgas nii tavalised hüdroelektrilised kui ka pumbaga akumulatsiooni hüdroelektrijaamad), 24,38 tuumaenergia, 31,76 gaasiturbiini ja väikesemahulise energia korral (määratletud gaasiturbiini, sisepõlemis-, fotogalvaaniliste või päikese- ja tuuleelektrijaamadena) ja 35.41 fossiilsete aurujaamade jaoks.
Energia genereerimise tulevik
Fossiilkütuste allikad vähenevad järk-järgult, põhjustades potentsiaalset ülemaailmset energianappust. Tuumaelektrijaamad pakuvad energiat juba kolmekümnes osariigis. Kui 2018. aastal on USA tuumaenergia regulatiivkomitee kaalunud kaht uut jaama ja umbes 18 taotlust uute jaamade ehitamiseks, võivad tuumaelektrijaamad täita selle energiavajaduse Ameerika Ühendriikides.