14 AVANTATGES I DESAVANTATGES DE L'ENERGIA NUCLEAR - MEDI AMBIENT - 2025

Les avantatges i desavantatges de l'energia nuclear són un debat bastant comú en la societat actual, la qual clarament es divideix en dos bàndols. Alguns argumenten que és una energia fiable i barata, mentre que altres alerten dels desastres que pot provocar un mal ús de la mateixa.

L'energia nuclear o energia atòmica s'obté mitjançant el procés de fissió nuclear, el qual consisteix en bombardejar un àtom d'urani amb neutrons perquè es divideixi en dos, alliberant grans quantitats de calor que després és utilitzat per generar electricitat.

La primera central nuclear es va inaugurar el 1956 a Regne Unit. Segons Castells (2012), l'any 2000 es van comptabilitzar 487 reactors nuclears que van produir una quarta part de l'electricitat de tot el món. Actualment sis països (EUA, França, Japó, Alemanya, Rússia i Corea del Sud) concentren gairebé el 75% de la producció elèctrica nuclear (Fernández i González, 2015).

Moltes persones pensen que l'energia atòmica és molt perillosa gràcies a famosos accidents com Txernòbil o Fukushima. No obstant això, hi ha qui consideren a aquest tipus d'energia com "neta" ja que té molt poques emissions de gasos d'efecte hivernacle.

avantatges

Alta densitat energètica

L'urani és l'element que comunament s'utilitza en les plantes nuclears per produir electricitat. Aquest té la propietat d'emmagatzemar enormes quantitats d'energia.

Tan sols un gram d'urani equival a 18 litres de gasolina, i un quilo produeix aproximadament la mateixa energia que 100 tones de carbó (Castells, 2012).

Més barat que els combustibles fòssils

En principi, el cost de l'urani sembla ser molt més car que el de l'petroli o la benzina, però si tenim en compte que només es requereixen petites quantitats d'aquest element per generar importants quantitats d'energia, a la fin el cost es torna menys fins i tot que el dels combustibles fòssils.

disponibilitat

Consum energètic mundial basat en informació de Statistical Review of World Energy (2016). Delphi234.

Una central nuclear té la qualitat d'operar tot el temps, les 24 hores del dia els 365 dies de l'any, per subministrar energia elèctrica a una ciutat; això és gràcies al fet que el període de recàrrega de combustible és cada any o 6 mesos depenent de la planta.

Un altre tipus d'energies depenen d'un subministrament constant de combustible (com les centrals elèctriques de carbó), o són intermitents i estan limitades pel clima (com les fonts renovables).

Emet menys gasos d'efecte hivernacle que els combustibles fòssils

Consum d'energia nuclear mundial. NuclearVacuum

L'energia atòmica pot ajudar els governs a complir els seus compromisos de reducció d'emissions de GEH. El procés d'operació a la planta nuclear no emet gasos d'efecte hivernacle ja que no requereix de combustibles fòssils.

No obstant això, les emissions que es produeixen tenen lloc durant tot el cicle de vida de la planta; construcció, operació, extracció i mòlta d'urani i desmantellament de la central nuclear. (Sovacool, 2008).

Dels estudis més importants que s'han fet per estimar la quantitat de CO2 alliberat per a activitat nuclear el valor mitjà És de 66 g de CO2e / kWh. El qual és un valor d'emissions major a el d'altres recursos renovables però segueix sent menor a les emissions generades pels combustibles fòssils (Sovacool, 2008).

Necessita poc espai

Una planta nuclear necessita poc espai en comparació amb altres tipus d'activitats energètiques; només requereix un terreny relativament reduït per a la instal·lació de rector i les torres de refrigeració.

A canvi, les activitats energètiques eòlica i la solar necessitarien grans terrenys per produir la mateixa energia que un planta nuclear durant tota la seva vida útil.

Genera pocs residus

Els residus que genera una planta nuclear són extremadament perillosos i nocius per l'ambient. No obstant això, la quantitat aquests és relativament petita si ho comparem amb altres activitats, i s'empren mesures de seguretat adequades, aquests poden romandre aïllats de l'ambient sense representar cap risc.

Tecnologia encara en desenvolupament

Hi ha molts problemes encara per resoldre pel que fa a l'energia atòmica. No obstant això, a més de la fissió, existeix un altre procés anomenat fusió nuclear, el qual consisteix a unir dos àtoms simples per formar un àtom pesat.

El desenvolupament de la fusió nuclear, pretén utilitzar dos àtoms d'hidrogen per produir un d'heli i generar energia, aquesta és la mateixa reacció que ocorre al sol.

Perquè la fusió nuclear passi són necessàries temperatures molt elevades, i un potent sistema de refrigeració, fet que suposa serioses dificultats tècniques pel que encara es troba en fase de desenvolupament.

En cas d'implementar-implicaria una font més neta ja que no produiria deixalles radioactives ia més generaria molta més energia que la produïda actualment mitjançant fissió de l'urani.

desavantatges

Planta nuclear d'Grafenrheinfeld a Alemanya

L'urani és un recurs no renovable

Les dades històriques de molts països demostren que, de mitjana, no més de l'50-70% de l'urani podria ser extret en una mina, ja que les concentracions d'urani menors a 0.01% deixen de ser viables, ja que requereix processar una major quantitat de roques i l'energia emprada és més gran que la que podria generar a la planta. A més, la mineria de l'urani té una vida mitjana d'extracció de dipòsits de 10 ± 2 anys (Dittmar, 2013).

Dittmar va proposar un model en 2013 per a totes les mines d'urani existents i planejades fins al 2030, en el qual s'obté un pic de mineria global d'urani de 58 ± 4 KTON al voltant de l'any 2015 per a posteriorment reduir-se a un màxim de 54 ± 5 ​​KTON per 2025 i, a un màxim de 41 ± 5 KTON al voltant de 2030.

Aquesta quantitat ja no serà suficient per alimentar les centrals nuclears existents i previstes durant els propers 10-20 anys (Figura 1).

Figura 1. Pic de producció d'urani al món, i comparació amb altres combustibles (Fernández i González, 2015)

No pot reemplaçar als combustibles fòssils

L'energia nuclear per si sola no representa una alternativa als combustibles basats en el petroli, gas i carbó, ja que per reemplaçar els 10 terawatios que es generen en el món a partir de combustibles fòssils es necessitaran 10 mil centrals nuclears. Com a dada, en el món només hi ha 486.

Es necessita molta inversió de diners i temps per construir una planta nuclear, en general prenen més de 5 a 10 anys des de l'inici de la construcció fins a la posada en marxa, i és molt comú que ocorrin retards en totes les noves plantes (Zimmerman, 1982).

A més, el període d'operació és relativament curt, aproximadament de 30 o 40 anys, i es requereix una inversió extra per al desmantellament de la planta.

Depèn dels combustibles fòssils

Els prosesos relacionats amb l'energia nuclear depenen dels combustibles fòssils. El cicle de el combustible nuclear no només implica el procés de generació elèctrica a la planta, també consisteix en una sèrie d'activitats que van des de l'exploració i explotació de mines d'urani fins a la clausura i desmantellament de la planta nuclears.

La mineria d'urani és perjudicial per a l'ambient

La mineria de l'uranis és una activitat molt perjudicial per a l'ambient, ja que per aconseguir 1 kg de urani cal remoure més de 190.000 kg de terra (Fernández i González, 2015).

En estats units els recursos d'urani en els dipòsits convencionals, on l'urani és el principal producte, s'estimen en 1.600.000 tones de substrat de les quals es poden recuperar recuperen 250.000 tones d'urani (Theobald, et al. 1972)

L'urani s'extreu a la superfície o al subsòl, és triturat i després lixiviat en àcid sulfúric (Fthenakis i Kim, 2007). Els residus que es generen contaminen el sòl i l'aigua de el lloc amb elements radioactius i contribueixen a la deterioració de l'ambient.

El Urani comporta importants riscos en la salut en els treballadors que es dediquen a la seva extracció. Samet i col·laboradors van concloure el 1984 que a mineria de l'urani és un factor de risc major de desenvolupar càncer de pulmó que fumar cigarrets.

Residus molt persistents

Quan una planta acaba les seves operacions, cal iniciar amb el procés de desmantellament per assegurar que els usos futurs de el terreny no suposin riscos radiològics per a la població ni per l'ambient.

El procés de desmantellament consta de tres nivells i es requereix un període d'uns 110 anys perquè el terreny quedi lliure de contaminació. (Daurat, 2008).

En l'actualitat hi ha prop de 140.000 tones de residus radioactius sense cap tipus de vigilància dels quals van ser abocats a entre 1949 i 1982 en la Fossa Atlàntica, per Regne Unit, Bèlgica, Holanda, França, Suïssa, Suècia, Alemanya i Itàlia (reinero, 2013, Fernández i González, 2015). Tenint en compte que la vida útil de l'urani és de milers d'anys això representa un risc per a futures generacions.

desastres nuclears

Les centrals nuclears estan construïdes amb estrictes normes de seguretat i les seves parets són de concret de diversos metres de gruix per aïllar el material radioactiu de l'exterior.

No obstant això, no és possible afirmar que siguin 100% segures. Al llarg dels anys s'han succeït diversos accidents que fins a la data impliquen que l'energia atòmica representa un risc per a la salut i seguretat de la població.

L'11 de març de 2011, va ocórrer un terratrèmol 9 graus en l'Escala de Richter a la costa est del Japó provocant un devastador tsunami. Això va causar un dany extens a la planta nuclear de Fukushima-Daiichi, els reactors van ser seriosament afectats.

Les explosions posteriors dins dels reactors van alliberar productes de fissió (radionúclids) a l'atmosfera. Els radionúclids es van unir ràpidament als aerosols atmosfèrics (Gaffney et al., 2004), i posteriorment van recórrer grans distàncies al voltant de el món al costat de les masses d'aire a causa de la gran circulació de l'atmosfera. (Lozano, et al. 2011).

Unit a això, es va vessar una gran quantitat de material radioactiu a l'oceà i, fins al dia d'avui, la planta de Fukushima segueix alliberant aigua contaminada (300 t / d) (Fernández i González, 2015).

L'accident de Txernòbil es va produir el 26 d'abril de 1986, durant una avaluació de el sistema elèctric de control de la planta. La catàstrofe va exposar a 30.000 persones que viuen a prop de el reactor a uns 45 rem de radiació cada un, aproximadament el mateix nivell de radiació experimentat pels supervivents de la bomba d'Hiroshima (Zehner, 2012)

Durant el període inicial posterior a l'accident, els isòtops alliberats més significatius des del punt de vista biològic van ser yodos radioactius, principalment el iode 131 i altres iodurs de curta vida (132, 133).

L'absorció de iode radioactiu per ingestió d'aliments i aigua contaminats i per inhalació resultar en una seriosa exposició interna a la glàndula tiroide de les persones.

Durant els 4 anys posteriors a l'accident, exàmens mèdics van detectar canvis substancials en l'estat funcional de la tiroide en els nens exposats, especialment menors de 7 anys d'edat (Nikiforov i Gnepp, 1994).

usos bèl·lics

Segons Fernández i González (2015) és molt difícil separar la indústria nuclear civil de la militar ja que els residus de les centrals nuclears, com plutoni i urani empobrit, són matèria primera en la fabricació d'armes nuclears. El plutoni és la base de les bombes atòmiques, mentre que l'urani s'usa en projectils.

El creixement de l'energia nuclear ha augmentat la capacitat de les nacions d'obtenir urani per a armes nuclears. És ben sabut que un dels factors que porten a diversos països sense programes d'energia nuclear a expressar interès en aquesta energia, és el fonament que aquests programes els podrien ajudar a desenvolupar armes nuclears. (Jacobson i Delucchi, 2011).

Un augment mundial a gran escala de les instal·lacions d'energia nuclear pot posar a el món en risc davant una possible guerra nuclear o atac terrorista. Fins a la data, el desenvolupament o intent de desenvolupament d'armament nuclear de països com l'Índia, l'Iraq i Corea del Nord s'ha fet en secret en instal·lacions d'energia nuclear (Jacobson i Delucchi, 2011).

referències

1. Castells XE (2012) Reciclatge de residus industrials: Residus sòlids urbans i fangs de depuradora. Edicions Díaz de Santos pàg. 1320.
2. Dittmar, M. (2013). The end of cheap uranium. Science of the Total Environment, 461, 792-798.
3. Fernández Durán, R., & González Reis, L. (2015). En l'espiral de l'energia. Tom II: Col·lapse de l'capitalisme global i civilitzador.
4. Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007). Greenhouse-gas Emissions from solar electric-and nuclear power: A life-cycle study. Energy Policy, 35 (4), 2549-2557.
5. Jacobson, MZ, & Delucchi, MA (2011). Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part I: Technologies, energy resources, quantities and àrees of infrastructure, and materials. Energy Policy, 39 (3), 1154-1169.
6. Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Cases-Ruíz, M., Sorribas, M., Sant Miquel, EG, & Bolívar, JP (2011). Radioactive impact of Fukushima accident on the Iberian Peninsula: evolution and plume previous pathway. Environment International, 37 (7), 1259-1264.
7. Nikiforov, I., & Gnepp, DR (1994). Pediatric Thyroid cancer after the Chernobyl disaster. Pathomorphologic study of 84 cases (1991-1992) from the Republic of Belarus. Cancer, 74 (2), 748-766.
8. Pedro Just Daurat Dellmans (2008). Desmantellament i Clausura de centrals Nuclears. Consell de Seguretat Nuclear. SDB-01.05. P 37
9. Samet, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). Uranium mining and lung cancer in Navajo men. New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484.
10. Sovacool, BK (2008). Valuing the greenhouse gas Emissions from nuclear power: A critical survey. Energy Policy, 36 (8) 2950-2963.
11. Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972). Energy resources of the United States (No. CIRC-650). Geological Survey, Washington, DC (USA).
12. Zehner, O. (2012). Nuclear Power 's Unsettled Future. The Futurist, 46, 17-21.
13. Zimmerman, MB (1982). Learning effects and the Commercialization of new energy technologies: The case of nuclear power.The Bell Journal of Economics, 297-310.