Innehåll
- Generera el
- Utsläpp: Kärnkraft vs kolkraft
- Effektivitet och tillförlitlighet
- Resurser tillgängliga
- Kostnader: Kärnenergi vs fossila bränslen
- Framtid för energiproduktion
Kärnenergi kommer från energin lagrad i en atomkärnan (kärnan). Denna energi frigörs genom klyvning (delande atomer) eller fusion (sammanslagning av atomer för att bilda en större atom). Den frigjorda energin kan användas för att generera el.
Fossila bränslen - som främst innehåller kol, olja och naturgas - fyller huvuddelen av energibehov över hela världen. Produktion av elektricitet är en av de dominerande användningarna av fossila bränslen. Men denna resurs är begränsad.
Generera el
Kärnenergi kan frigöras genom uppdelning av en uranatom. Kärnan i en atom är gjord av protoner och neutroner. När kärnan delar sig släpper den energi i form av värme. Vissa neutroner släpps också i delningen. Dessa neutroner kan dela upp andra kärnor och frigör mer värme och neutroner. Denna kedjereaktion kallas kärnklyvning.
Fossila bränslen bildades från de organiska resterna av förhistoriska växter och djur. Dessa rester, som är miljoner år gamla, omvandlades genom värme och tryck i jordskorpan till kolinnehållande bränslen.
Både kärnkraftverk och fossila bränslekraftverk producerar el på samma sätt. Värmen som genereras i dessa anläggningar används för att generera ånga. Denna ånga driver en turbin som driver en generator som konverterar mekanisk energi till elektrisk energi.
Utsläpp: Kärnkraft vs kolkraft
Kärnenergi är renare vid produktion av el. Kärnklyvning ger energi utan att släppa ut växthusgaser som koldioxid.Kärnkraftverk genererar emellertid radioaktivt avfall, en avgörande faktor när man gör en jämförelse mellan fossila bränslen och kärnkraft.
I en kärnkraft jämfört med kolkraftsjämförelse anser du dock att förbränning av fossila bränslen släpper ut koldioxid i atmosfären. I själva verket kommer 90 procent av koldioxidutsläppen från elproduktion i USA från koleldade kraftverk. De släpper ut föroreningar som svaveldioxid, giftiga metaller, arsenik, kadmium och kvicksilver.
Effektivitet och tillförlitlighet
En pellets med kärnbränsle väger ungefär 0,1 ounce (6 gram). Emellertid ger den enskilda pelleten den mängd energi som motsvarar den som genereras av ett ton kol, 120 liter olja eller 17 000 kubikfot naturgas, vilket gör kärnbränsle mycket effektivare än fossila bränslen.
Dessutom driver kärnkraftverk pålitligare än andra kraftproduktionsanläggningar. Under 2017 arbetade kärnkraftverk med full kapacitet 92% av tiden. För jämförelse, överväg drifttiderna för andra energiproducerande källor: kolanläggningar (54%), naturgasanläggningar (55%), vindkraftverk (37%) och solkraftverk (27%).
Resurser tillgängliga
Uran är en av de rikligaste energikällorna på jorden. Uran kan upparbetas och användas igen, en av fördelarna med kärnenergi jämfört med fossila bränslen. Fossila bränslen är å andra sidan icke förnybara. Det har skett en kraftig nedgång i energireserverna på grund av människors beroende av fossila bränslen.
Kostnader: Kärnenergi vs fossila bränslen
Kostnader är viktiga när man beaktar för- och nackdelar med kärnenergi kontra fossila bränslen. Medan driftskostnaderna för kärnkraftverk överstiger kostnaden för andra elproducerande kraftkällor är den totala kostnaden mindre än de flesta. Den genomsnittliga totala kostnaden för elproduktion inkluderar drift, underhåll och bränslen. Kostnaderna rapporteras i fabriker per kilowattimmar där en fabrik motsvarar 0,001 USD eller en tiondel av ett amerikanskt cent.
Genomsnittliga totala kostnader i fabriker per kilowattimmar rapporterade för 2017 är, i ordning med ökande kostnader, 10,29 för vattenkraft (inklusive både konventionella vattenkraftverk och pumpade lagringsvattenkraftverk), 24,38 för kärnkraft, 31,76 för gasturbin och liten skala (definierad som gasturbin, förbränning, solceller eller sol- och vindkraftverk) och 35,41 för fossila ånganläggningar.
Framtid för energiproduktion
Fossila bränslekällor minskar gradvis, vilket leder till en potentiell global energiknapphet. Kärnkraftverk levererar redan energi i trettio stater. Med två nya anläggningar som godkänts och cirka 18 ansökningar för att bygga nya anläggningar som behandlas av U.S. Nuclear Regulatory Commission 2018, kan kärnkraftverk fylla det energibehovet i USA.