Да ли је америчка нуклеарна сила одговор на климатске промјене?
(Подаци који нису у САД су од 2014. године. Најновије слике нису доступне.)
Руководство Сједињених Држава је дошло од своје историјске улоге као пионир развоја нуклеарне енергије. Први комерцијални реактор за воду под притиском, Ианкее Рове, започео је 1960. и радио до 1992. године. (Извор: "Нуклеарна снага у САД", Светска нуклеарна асоцијација, април 2017.)
Нуклеарне електране
У тридесетим државама постоји 99 оперативних нуклеарних електрана. Већина се налази источно од реке Мисисипи (погледајте мапу). Они генеришу око 40 до 50 милијарди долара за продају електричне енергије и стварају преко 100.000 радних места. Сваки долар потрошен од стране просечног реактора генерише 1,87 долара у америчкој економији. (Извор: "Економске користи нуклеарне енергије", Институт за нуклеарну енергију, април 2014.)
Нуклеарне електране САД-а произвеле су 19,7 одсто од 4.079 трилиона киловат-сати укупне производње електричне енергије у САД-у 2016. године. То је друго за угаљ (30 процената) и природни гас (34 процента).
Већа је од хидроелектране (6,5%) и других алтернативних извора, укључујући енергију вјетра (8,4%).
На истраживачким универзитетима постоји и 36 реактора за тестирање (погледајте мапу). Користе се за стварање малих количина зрачења за експерименте. Овде научници истражују неутроне и друге субатомске честице, прегледају аутомобилске и медицинске компоненте и науку како боље третирати рак.
(Извор: "Подгрупа истраживачких и тестних реактора", НРЦ, 18. август 2011.)
Како ради нуклеарна енергија?
Све електране гасе воде за производњу паре, која претвара генератор ради стварања електричне енергије. У нуклеарним електранама тај пар се производи топлотом која је настала из нуклеарне фисије. Када се атом раздвоји, ослобађа огромне количине енергије у облику топлоте.
Уранијум 235 се користи као гориво јер се лако распада када се удари са неутрономом. Када се то догоди, неутрони из самог урана почињу да се сударају са другим атомима. Ово започиње ланчану реакцију. Зато су нуклеарне бомбе тако снажне.
У нуклеарном генератору, ланчану реакцију контролишу посебни штапови који апсорбују вишак неутрона безазлено. Ове контролне шипке се постављају поред горивних штапова, који садрже грануле уранијумског горива. Преко 200 ових шипки се групишу у оно што се зове гориво. Када инжењери желе да успорите процес, они спуштају више контролних шипки у склоп. Када желе више топлоте, подижу штапове. (Извор: "Како раде нуклеарне електране?" Дуке Енерги.)
САД имају две врсте нуклеарних електрана. Постоји 65 реактора под притиском и 34 реактивне воде за квару.
Они се разликују у томе како се топлота преноси са реактора на генератор.
Реактори воде под високим притиском користе високи притисак да воде у реактору воде од кључања. Ово омогућава загревање на супер високим нивоима. Топлина се затим преноси цевима у посебан контејнер воде у генератору. Он ствара пару која погони електричну турбину. Вода из реактора се враћа да се поново загрева. Пара из турбине се хлади у кондензатору. Добијена вода се враћа назад у генератор паре. Ево анимиране верзије воденог реактора под притиском.
Реактори кључалне воде са друге стране, користе воду за кухање како би директно створили пару за погон генератора. Ево анимиране верзије реактора за кључање воде.
Оно што је најважније јесте да се цео процес одвија у затвореном окружењу како би заштитио спољашњи свет од било какве контаминације.
Електране могу се хладити и чак брзо зауставити. (Извор: "Како ради нуклеарна енергија?", УНАЕ.)
Предности
Нуклеарне електране не емитирају гасове стаклене баште, за разлику од угља и природног гаса.
Они стварају 0.5 радна мјеста за сваки мегават сат (мВх) произведене електричне енергије. Ово је у поређењу са 0.19 послова у углу, 0.05 послова у гасним погонима и 0.05 у вјетарској снази. Једини други извор енергије који ствара више радних места / мВх је соларна фотонапада, на 1,06 радних мјеста / мВх. (Извор: "Економске користи нуклеарне енергије", Институт за нуклеарну енергију, април 2014. )
Деценијама, нуклеарна енергија је имала најјефтиније оперативне трошкове. На 1,87 цента / кВх (подаци из 2008. године), то је 68 одсто цене угља. А до недавно, то је било само 25 процената од цене природног гаса.
Страхови о глобалном загревању инхибирали су нову изградњу електрана на угаљ. Као резултат тога, од 1992. до 2005. године изграђено је око 270.000 мегавата нових енергетских постројења на плин. У то време, те биљке су имале најмањи ризик улагања. Као резултат, само 14.000 МВе нових нуклеарних капацитета и капацитета угља дошло је на интернет. То је помогло у расту цена природног гаса, присиљавањем великих индустријских корисника на подморје и гурањем трошкова електричне енергије на гас од 10 центи / кВх.
Недостаци
За нуклеарну моћ постоје две огромне мане захваљујући радиоактивној природи његовог извора горива.
1. Несрећа у постројењу може пустити радиоактивни материјал у животну средину као пламен (цлоуд-лике формација) радиоактивних гасова и честица. Ове честице затим удишу или уносе људи и животиње или се депонују на тлу. Честице су састављене од нестабилних атома који издвајају вишак енергије, звану зрачење, док не постану стабилни. У малим дозама, зрачење је безопасно. Ипак, након нуклеарне акције, велике дозе уништавају живе ћелије и могу изазвати мутације, болести и смрт.
Потенцијални утицај нуклеарног таласа може бити катастрофалан, као што се види у Чернобилу и Фукусхими , иако су шансе да се такав инцидент догоди ретко. Једина америчка нуклеарна катастрофа била је на отоку Три Миле 1979. године када су радиоактивне горивне штапове делимично истопљене. Отпуштена је само мала количина радиоактивног гаса. Није било мерљивих здравствених ефеката. Ипак, ниједна нова нуклеарна електрана није изграђена 30 година.
Скоро три милиона Американаца живи у кругу од 10 миља од оперативног погона. Они ризикују директну изложеност зрачењу у случају несреће. Ако сте један од оних људи, ево како се припремити за несрећу.
2. Одлагање нуклеарног отпада је огроман недостатак. Отпад од ниског нивоа долази од контакта са нуклеарним горивом у свакодневном раду. Он се одлаже на лицу места или се шаље у нисконапонско постројење за отпад у једној од 37 држава. (Извор: "Ниски ниво отпада", Америчка комисија за нуклеарну регулацију.)
Отпад на високом нивоу састоји се од искоришћеног горива. Потребно је стотине хиљада година за деактивирање. Тренутно, 70.000 тона тог горива се складишти у самим електранама. (Извор: "Фафф и Фаллоут", Тхе Ецономист, 29. август 2015.)
У Закону о политици нуклеарног отпада из 1982. Конгрес је рекао америчкој Нуклеарно-регулаторној комисији да пројектује, гради, оперише и на крају разгради стално геолошко спремиште за одлагање отпада високог нивоа на планини Иуцца Моунтаин, Невада.
Локални званичници не желе опасност у својој држави. Они су одложили свој развој до 2013. године када је НРЦ освојио свој случај у Апелационом суду САД. У 2015. години НРЦ је завршио процену безбедности и започео рад на Извештају о утицају на животну средину. (Извор: "Одлагање високог нивоа", америчка комисија за нуклеарну регулацију.)
Будућност америчке нуклеарне енергије
Предвиђа се да ће се годишња потрошња електричне енергије за САД повећати за 28% до 2040. Са порастом цена нафте и гаса и забринутости због глобалног загревања, нуклеарна енергија је поново почела изгледати атрактивно. Крајем деведесетих, нуклеарна енергија се посматра као начин смањења зависности од увезене нафте и гаса. Ова промјена политике отворила је пут за значајан раст нуклеарних капацитета.
Закон о енергетској политици из 2005. године је пружио финансијске подстицаје за изградњу напредних нуклеарних електрана. Постојале су и три регулаторне иницијативе које су олакшале начин:
- Поједностављен процес сертификације дизајна.
- Одредба за ране дозволе за локацију.
- Комбиновање процеса лиценцирања за изградњу и рад.
Од 2007. године, компаније су поднеле захтев за 24 дозволе за нове нуклеарне реакторе. У изградњи су четири нова погона. Вестингхоусе гради два у Грузији и два у Јужној Каролини. (Извор: "Вестингхоусе купује ЦБ и И нуклеарну јединицу", Тхе Валл Стреет Јоурнал, 29. октобар 2015.)
С друге стране, фрацкинг домаћег шкриљаца нафте и природног гаса учинио је гас доступном алтернативом модернизацији старих нуклеарних електрана. Као резултат, четири фабрике су затворене у последње две године. Чување старих нуклеарних електрана које покривају трошкове више од изградње нових постројења на плин. То је чак и скупље него обнављање старих термоелектрана на угаљ на природни гас.
Стога, будућност ширења нуклеарне енергије у Америци зависи од цијена природног гаса. Ако поново уђу и остану високо, очекујте пажњу да се врати на производњу нуклеарне енергије. (Извор: "Још један реактор затвара, пуњење нове реалности за америчку нуклеарну моћ", Натионал Геограпхиц, 1. јануара 2015.)