Obsah
- Výroba elektrickej energie
- Emisie: Jadrová energia vs uhoľná energia
- Účinnosť a spoľahlivosť
- Dostupnosť zdrojov
- Náklady: Jadrová energia vs fosílne palivá
- Budúcnosť výroby energie
Jadrová energia pochádza z energie uloženej v jadre (jadre) atómu. Táto energia sa uvoľňuje štiepením (štiepením atómov) alebo fúziou (zlúčením atómov do väčšieho atómu). Uvoľnená energia sa môže použiť na výrobu elektriny.
Fosílne palivá - ktoré zahŕňajú najmä uhlie, ropu a zemný plyn - spĺňajú väčšinu energetických potrieb po celom svete. Výroba elektrickej energie je jedným z hlavných spôsobov využívania fosílnych palív. Tento zdroj je však obmedzený.
Výroba elektrickej energie
Jadrová energia sa môže uvoľniť rozdelením atómu uránu. Jadro atómu je tvorené protónmi a neutrónmi. Keď sa jadro rozdelí, uvoľňuje energiu vo forme tepla. Niektoré neutróny sa tiež uvoľňujú v rozdelení. Tieto neutróny môžu rozdeliť ďalšie jadrá a uvoľňovať viac tepla a neutrónov. Táto reťazová reakcia sa nazýva jadrové štiepenie.
Z organických zvyškov pravekých rastlín a zvierat sa vytvorili fosílne palivá. Tieto zvyšky, ktoré sú staré milióny rokov, sa premieňali teplom a tlakom v zemskej kôre na palivá s obsahom uhlíka.
Jadrové elektrárne aj elektrárne na fosílne palivá vyrábajú elektrinu rovnakým spôsobom. Teplo generované v týchto zariadeniach sa používa na výrobu pary. Táto para poháňa turbínu, ktorá poháňa generátor, ktorý prevádza mechanickú energiu na elektrickú energiu.
Emisie: Jadrová energia vs uhoľná energia
Jadrová energia je čistejšia pri výrobe elektriny. Jadrové štiepenie poskytuje energiu bez uvoľňovania skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý.Jadrové elektrárne však produkujú rádioaktívny odpad, čo je kritický faktor pri porovnávaní znečistenia fosílnymi palivami a jadrovou energiou.
Pri porovnaní jadrovej energie verzus uhoľná energia sa však predpokladá, že spaľovanie fosílnych palív uvoľňuje oxid uhličitý do atmosféry. V skutočnosti 90 percent emisií uhlíka z výroby elektrickej energie v Spojených štátoch pochádza z uhoľných elektrární. Emisie znečisťujúcich látok, ako sú oxid siričitý, toxické kovy, arzén, kadmium a ortuť.
Účinnosť a spoľahlivosť
Peleta jadrového paliva má hmotnosť približne 0,1 unca (6 gramov). Táto jediná peleta však poskytuje množstvo energie ekvivalentné energii vyrobenej z tony uhlia, 120 galónov ropy alebo 17 000 kubických stôp zemného plynu, vďaka čomu je jadrové palivo oveľa účinnejšie ako fosílne palivá.
Okrem toho jadrové elektrárne fungujú spoľahlivejšie ako iné zariadenia na výrobu energie. V roku 2017 jadrové elektrárne pracovali na plný výkon 92% času. Na porovnanie vezmite do úvahy prevádzkové časy ostatných zdrojov energie: uhoľné elektrárne (54%), zariadenia na zemný plyn (55%), veterné generátory (37%) a solárne elektrárne (27%).
Dostupnosť zdrojov
Urán je jedným z najhojnejších zdrojov energie na Zemi. Urán môže byť prepracovaný a znovu použitý, jedna z výhod jadrovej energie pred fosílnymi palivami. Na druhej strane fosílne palivá nie sú obnoviteľné. Došlo k prudkému poklesu energetických rezerv z dôvodu závislosti ľudí od fosílnych palív.
Náklady: Jadrová energia vs fosílne palivá
Cena je dôležitá pri zvažovaní výhod a nevýhod jadrovej energie verzus fosílne palivá. Zatiaľ čo prevádzkové náklady pre jadrové elektrárne presahujú náklady na iné zdroje energie vyrábajúce elektrinu, celkové náklady sú nižšie ako väčšina. Priemerné celkové náklady na výrobu elektriny zahŕňajú prevádzku, údržbu a palivá. Náklady sa vykazujú v mlynoch na kilowatthodinu, kde jeden mlyn zodpovedá 0,001 USD alebo jednu desatinu centu v USA.
Priemerné celkové náklady v mlynoch na kilowatthodinu vykázané v roku 2017 sú, v poradí zvyšujúcich sa nákladov, 10,29 za vodnú energiu (vrátane konvenčných vodných elektrární a prečerpávacích vodných elektrární), 24,38 za jadrovú energiu, 31,76 pre plynové turbíny a malé meradlá (definované) ako plynová turbína, spaľovacie, fotovoltaické alebo solárne a veterné elektrárne) a 35,41 pre fosílne parné elektrárne.
Budúcnosť výroby energie
Zdroje fosílnych palív postupne klesajú, čo vedie k možnému globálnemu nedostatku energie. Jadrové elektrárne už dodávajú energiu v tridsiatich štátoch. So schválením dvoch nových elektrární a približne 18 žiadostí o výstavbu nových elektrární, ktoré zvažuje Úrad pre reguláciu jadrových zbraní USA v roku 2018, môžu jadrové elektrárne túto potrebu energie naplniť v Spojených štátoch.