Das Vor- und Nachteile der Kernenergie Sie sind eine ziemlich häufige Debatte in der heutigen Gesellschaft, die klar in zwei Lager unterteilt ist. Einige argumentieren, dass es sich um eine zuverlässige und billige Energie handelt, während andere vor den Katastrophen warnen, die ihren Missbrauch verursachen können.
Kernenergie oder Atomenergie wird durch den Prozess der Kernspaltung gewonnen, bei dem ein Uranatom mit Neutronen beschossen wird, so dass es sich in zwei Teile teilt und große Wärmemengen freisetzt, die dann zur Stromerzeugung verwendet werden.
Das erste Kernkraftwerk wurde 1956 in Großbritannien eingeweiht. Laut Castells (2012) gab es im Jahr 2000 487 Kernreaktoren, die ein Viertel des weltweiten Stroms produzierten. Derzeit konzentrieren sechs Länder (USA, Frankreich, Japan, Deutschland, Russland und Südkorea) fast 75% der nuklearen Stromerzeugung (Fernández und González, 2015)..
Viele Menschen halten Atomenergie aufgrund berühmter Unfälle wie Tschernobyl oder Fukushima für sehr gefährlich. Es gibt jedoch Menschen, die diese Art von Energie als "sauber" betrachten, da sie nur sehr wenige Treibhausgasemissionen verursacht..
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Uran ist das Element, das üblicherweise in Kernkraftwerken zur Stromerzeugung verwendet wird. Dies hat die Eigenschaft, große Mengen an Energie zu speichern.
Nur ein Gramm Uran entspricht 18 Litern Benzin, und ein Kilo produziert ungefähr die gleiche Energie wie 100 Tonnen Kohle (Castells, 2012)..
Im Prinzip scheinen die Kosten für Uran viel teurer zu sein als die für Öl oder Benzin. Wenn wir jedoch berücksichtigen, dass nur geringe Mengen dieses Elements erforderlich sind, um erhebliche Energiemengen zu erzeugen, werden die Kosten am Ende sogar niedriger als die von fossilen Brennstoffen.
Ein Kernkraftwerk kann rund um die Uhr und 365 Tage im Jahr rund um die Uhr betrieben werden, um eine Stadt mit Strom zu versorgen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Kraftstoffnachfüllzeit je nach Anlage jedes Jahr oder 6 Monate beträgt..
Andere Arten von Energien hängen von einer konstanten Brennstoffversorgung ab (z. B. Kohlekraftwerke) oder sind zeitweise und klimatisch begrenzt (z. B. erneuerbare Quellen)..
Die Atomenergie kann den Regierungen helfen, ihre Verpflichtungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen zu erfüllen. Der Betriebsprozess im Kernkraftwerk stößt keine Treibhausgase aus, da keine fossilen Brennstoffe benötigt werden.
Die auftretenden Emissionen treten jedoch während des gesamten Lebenszyklus der Anlage auf. Bau, Betrieb, Gewinnung und Mahlung von Uran und Abbau des Kernkraftwerks. (Sovacool, 2008).
Von den wichtigsten Studien, die durchgeführt wurden, um die Menge an CO2 abzuschätzen, die durch nukleare Aktivität freigesetzt wird, beträgt der Durchschnittswert 66 g CO2e / kWh. Dies ist ein höherer Emissionswert als bei anderen erneuerbaren Ressourcen, aber immer noch niedriger als die durch fossile Brennstoffe verursachten Emissionen (Sovacool, 2008)..
Ein Kernkraftwerk benötigt im Vergleich zu anderen Arten von Energieaktivitäten wenig Platz. benötigt nur relativ wenig Land für die Installation des Rektors und der Kühltürme.
Im Gegenteil, Wind- und Sonnenenergieaktivitäten würden große Flächen erfordern, um während ihrer gesamten Nutzungsdauer dieselbe Energie wie ein Kernkraftwerk zu produzieren..
Die von einem Kernkraftwerk erzeugten Abfälle sind äußerst gefährlich und umweltschädlich. Die Menge davon ist jedoch relativ gering, wenn wir sie mit anderen Aktivitäten vergleichen, und wenn angemessene Sicherheitsmaßnahmen angewendet werden, können sie von der Umwelt isoliert bleiben, ohne ein Risiko darzustellen..
Es gibt viele Probleme, die noch gelöst werden müssen, wenn es um Atomenergie geht. Zusätzlich zur Spaltung gibt es jedoch einen anderen Prozess, der als Kernfusion bezeichnet wird und darin besteht, zwei einfache Atome zu einem schweren Atom zu verbinden.
Die Entwicklung der Kernfusion zielt darauf ab, zwei Wasserstoffatome zu verwenden, um eines von Helium zu erzeugen und Energie zu erzeugen. Dies ist die gleiche Reaktion, die in der Sonne auftritt.
Für die Kernfusion sind sehr hohe Temperaturen und ein leistungsfähiges Kühlsystem erforderlich, was ernsthafte technische Schwierigkeiten mit sich bringt, weshalb es sich noch in der Entwicklungsphase befindet..
Wenn es implementiert würde, würde es eine sauberere Quelle bedeuten, da es keinen radioaktiven Abfall produzieren würde und auch viel mehr Energie erzeugen würde als die derzeit durch die Spaltung von Uran erzeugte..
Historische Daten aus vielen Ländern zeigen, dass im Durchschnitt nicht mehr als 50-70% des Urans in einer Mine gefördert werden konnten, da Urankonzentrationen von weniger als 0,01% nicht mehr lebensfähig sind, da eine größere Menge an Gesteinen und Eisen verarbeitet werden muss Der Energieverbrauch ist höher als der, der in der Anlage erzeugt werden könnte. Darüber hinaus hat der Uranabbau eine Halbwertszeit für die Lagerstättextraktion von 10 ± 2 Jahren (Dittmar, 2013)..
Dittmar schlug 2013 ein Modell für alle bestehenden und geplanten Uranminen bis 2030 vor, bei dem um das Jahr 2015 ein globaler Uranabbaupeak von 58 ± 4 kton erreicht wird, der später bis 2025 auf maximal 54 ± 5 kton gesenkt werden soll und auf maximal 41 ± 5 kton um 2030.
Diese Menge wird nicht mehr ausreichen, um bestehende und geplante Kernkraftwerke für die nächsten 10 bis 20 Jahre mit Strom zu versorgen (Abbildung 1)..
Kernenergie allein stellt keine Alternative zu Brennstoffen auf Öl-, Gas- und Kohlebasis dar, da 10.000 Kernkraftwerke benötigt werden, um die 10 Terawatt zu ersetzen, die weltweit aus fossilen Brennstoffen erzeugt werden. Als Daten gibt es weltweit nur 486.
Der Bau eines Kernkraftwerks erfordert viel Geld und Zeit, dauert normalerweise mehr als 5 bis 10 Jahre vom Baubeginn bis zur Inbetriebnahme, und Verzögerungen sind bei allen neuen Anlagen sehr häufig (Zimmerman, 1982)..
Darüber hinaus ist die Betriebsdauer mit etwa 30 oder 40 Jahren relativ kurz, und für die Demontage der Anlage ist eine zusätzliche Investition erforderlich..
Die Prozesse im Zusammenhang mit der Kernenergie hängen von fossilen Brennstoffen ab. Der Kernbrennstoffkreislauf umfasst nicht nur den Stromerzeugungsprozess in der Anlage, sondern umfasst auch eine Reihe von Aktivitäten, die von der Exploration und Ausbeutung von Uranminen bis zur Stilllegung und Demontage des Kernkraftwerks reichen..
Der Uranabbau ist eine sehr schädliche Aktivität für die Umwelt, da zur Gewinnung von 1 kg Uran mehr als 190.000 kg Erde entfernt werden müssen (Fernández und González, 2015)..
In den Vereinigten Staaten werden die Uranressourcen in konventionellen Lagerstätten, in denen Uran das Hauptprodukt ist, auf 1.600.000 Tonnen Substrat geschätzt, aus denen 250.000 Tonnen Uran gewonnen werden können (Theobald et al. 1972).
Uran wird an der Oberfläche oder im Untergrund abgebaut, zerkleinert und dann in Schwefelsäure ausgelaugt (Fthenakis und Kim, 2007). Der anfallende Abfall kontaminiert den Boden und das Wasser des Ortes mit radioaktiven Elementen und trägt zur Verschlechterung der Umwelt bei.
Uran birgt erhebliche Gesundheitsrisiken bei Arbeitnehmern, die sich seiner Gewinnung widmen. Samet et al. Wurden 1984 zu dem Schluss gebracht, dass der Uranabbau ein größerer Risikofaktor für die Entwicklung von Lungenkrebs ist als das Rauchen von Zigaretten..
Wenn eine Anlage ihren Betrieb beendet, muss der Stilllegungsprozess gestartet werden, um sicherzustellen, dass die zukünftige Nutzung des Landes keine radiologischen Risiken für die Bevölkerung oder die Umwelt darstellt..
Der Demontageprozess besteht aus drei Ebenen und es ist ein Zeitraum von ca. 110 Jahren erforderlich, damit das Land frei von Verunreinigungen ist. (Gold, 2008).
Derzeit gibt es etwa 140.000 Tonnen radioaktiver Abfälle ohne jegliche Überwachung, die zwischen 1949 und 1982 vom Vereinigten Königreich, Belgien, Holland, Frankreich, der Schweiz, Schweden, Deutschland und Italien in den Atlantikgraben abgeladen wurden (Reinero, 2013, Fernández) und González, 2015). Unter Berücksichtigung der Nutzungsdauer von Uran von Tausenden von Jahren stellt dies ein Risiko für zukünftige Generationen dar..
Kernkraftwerke werden nach strengen Sicherheitsstandards gebaut und ihre Wände bestehen aus mehreren Meter dickem Beton, um radioaktives Material von außen zu isolieren..
Es kann jedoch nicht behauptet werden, dass sie 100% sicher sind. Im Laufe der Jahre gab es mehrere Unfälle, bei denen die Atomenergie ein Risiko für die Gesundheit und Sicherheit der Bevölkerung darstellt.
Am 11. März 2011 traf ein Erdbeben auf der Richterskala an der Ostküste Japans 9 und verursachte einen verheerenden Tsunami. Dies verursachte erhebliche Schäden am Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi, dessen Reaktoren schwer betroffen waren..
Nachfolgende Explosionen in den Reaktoren setzten Spaltprodukte (Radionuklide) in die Atmosphäre frei. Radionuklide banden schnell an atmosphärische Aerosole (Gaffney et al., 2004) und reisten anschließend aufgrund der großen Zirkulation der Atmosphäre neben Luftmassen über große Entfernungen um die Welt. (Lozano et al. 2011).
Darüber hinaus wurde eine große Menge radioaktiven Materials in den Ozean verschüttet, und bis heute setzt die Anlage in Fukushima kontaminiertes Wasser frei (300 t / d) (Fernández und González, 2015)..
Der Unfall von Tschernobyl ereignete sich am 26. April 1986 während einer Bewertung des elektrischen Steuerungssystems der Anlage. Die Katastrophe setzte 30.000 Menschen in der Nähe des Reaktors jeweils etwa 45 Rem Strahlung aus, ungefähr so viel Strahlung wie die Überlebenden der Hiroshima-Bombe (Zehner, 2012).
Während der ersten Zeit nach dem Unfall waren die radioaktivsten Jods, hauptsächlich Jod 131 und andere kurzlebige Jodide, die biologisch bedeutendsten freigesetzten Isotope (132, 133)..
Die Aufnahme von radioaktivem Jod durch Aufnahme kontaminierter Lebensmittel und Wasser und durch Einatmen führte zu einer ernsthaften inneren Exposition gegenüber der Schilddrüse der Menschen..
Während der 4 Jahre nach dem Unfall wurden bei medizinischen Untersuchungen wesentliche Veränderungen des Funktionsstatus der Schilddrüse bei exponierten Kindern festgestellt, insbesondere bei Kindern unter 7 Jahren (Nikiforov und Gnepp, 1994)..
Laut Fernández und González (2015) ist es sehr schwierig, die Zivilbevölkerung von der militärischen Nuklearindustrie zu trennen, da die Abfälle aus Kernkraftwerken wie Plutonium und abgereichertem Uran Rohstoffe für die Herstellung von Atomwaffen sind. Plutonium ist die Basis für Atombomben, während Uran in Projektilen verwendet wird.
Das Wachstum der Atomkraft hat die Fähigkeit der Nationen erhöht, Uran für Atomwaffen zu erhalten. Es ist bekannt, dass einer der Faktoren, die mehrere Länder ohne Kernenergieprogramme dazu veranlassen, Interesse an dieser Energie auszudrücken, die Grundlage dafür ist, dass solche Programme ihnen bei der Entwicklung von Atomwaffen helfen könnten. (Jacobson und Delucchi, 2011).
Eine weltweite Zunahme von Kernkraftwerken in großem Maßstab kann die Welt durch einen möglichen Atomkrieg oder einen Terroranschlag gefährden. Bisher wurde die Entwicklung oder der Versuch der Entwicklung von Atomwaffen in Ländern wie Indien, Irak und Nordkorea heimlich in Kernkraftwerken durchgeführt (Jacobson und Delucchi, 2011)..
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