არის აშშ ბირთვული ენერგია კლიმატის ცვლილების შესახებ?
(არა-აშშ მოღვაწეები 2014 წლიდან. უახლესი ციფრები არ არის ხელმისაწვდომი.)
გაერთიანებული შტაბის ხელმძღვანელობა მოვიდა მისი ისტორიული როლიდან, როგორც ატომური ენერგიის განვითარების პიონერი. პირველი კომერციული ზეწოლა წყლის რეაქტორი, Yankee Rowe, დაიწყო 1960 წელს და ოპერაცია 1992 წლამდე. (წყარო: "ბირთვული ძალა აშშ," მსოფლიო ბირთვული ასოციაცია, აპრილი 2017.)
ბირთვული სადგურები
არსებობს 99 მოქმედების ბირთვული ელექტროსადგურები ოცდაათი სახელმწიფოში. ყველაზე მდებარეობს მდინარე მისისიპის აღმოსავლეთით (იხ. რუკა). ისინი დაახლოებით $ 40 - $ 50 მილიარდი ელექტროენერგიის გაყიდვით შექმნიან და 100 ათასზე მეტ სამუშაო ადგილს ქმნიან. საშუალო რეაქტორით დახარჯული ყოველი დოლარი აშშ-ს ეკონომიკაში $ 1.87-ს შეადგენს. (წყარო: "ბირთვული ენერგიის ეკონომიკური სარგებელი," ბირთვული ენერგიის ინსტიტუტი, აპრილი 2014).
აშშ-ს ბირთვული ელექტროსადგურების მშენებლობა წარმოადგენდა 4.079 ტრილიონ კვტ.სთ-ს 19.7% -ს, ხოლო 2016 წელს აშშ-ის ელექტროენერგიის წარმოება. მეორე იყო ქვანახშირისა (30%) და ბუნებრივი აირი (34%).
ეს უფრო მეტია, ვიდრე ჰიდროელექტრომიტი (6.5%) და სხვა ალტერნატიული წყაროები, მათ შორის ქარის ძალა (8.4%).
ასევე არსებობს 36 ტესტის რეაქტორი კვლევითი უნივერსიტეტებში (იხ. რუკა). ისინი გამოიყენება ექსპერიმენტებისთვის მცირე რაოდენობით რადიაციის შესაქმნელად. ეს არის მეცნიერები ნეიტრონებისა და სხვა სუბატომური ნაწილაკების შესწავლა, შეისწავლიან საავტომობილო და სამედიცინო კომპონენტებს და ისწავლონ უკეთესად კიბოს მკურნალობა.
(წყარო: "მკვლევარი და ტესტი რეაქტორები," NRC, 18 აგვისტო, 2011 წ.)
როგორ მოქმედებს ბირთვული ენერგია?
ყველა ელექტროსადგური სითბოს წყალს აწარმოებს ორთქლზე, რომელიც გენერატორს ელექტროენერგიის შექმნისკენ მოუწოდებს. ბირთვულ სადგურებში, რომ ორთქლი მზადდება ბირთვული დაშლისგან წარმოქმნილი სითბოს მიერ. ეს მაშინ, როდესაც ატომი გაყოფილია, უზარმაზარი ენერგიის გათავისუფლება სითბოს სახით.
Uranium 235 გამოიყენება როგორც საწვავი, რადგან იგი არღვევს გარდა ადვილად, როდესაც ის collides ნეიტრონთან. როგორც კი ეს მოხდება, ურანიონებისგან ნეიტრონები თავის სხვა ატომებთან კლებულობენ. ეს იწყებს ჯაჭვურ რეაქციას. სწორედ ამიტომ ბირთვული ბომბები იმდენად ძლიერია.
ბირთვულ გენერატორში, ჯაჭვური რეაქცია აკონტროლებს სპეციალურ წნევებს, რომლებიც აბსორბირებენ ჭარბი ნეიტრონებისგან. ეს კონტროლი წნელები განთავსდება საწვავის წნევის შემდეგ, რომელიც შეიცავს ურანის საწვავის მარცვლებს. 200-ზე მეტი ჯოხი დაჯგუფებულია საწვავის შეკრებაზე. როდესაც ინჟინრები ამ პროცესის შეჩერებას გვინდა, ისინი უფრო მკაცრ საკონდიტრო ნაწარმს კრებულად აყენებენ. როდესაც მათ სუნთქვა სჭირდებათ, ისინი წნევებს აყენებენ. (წყარო: "როგორ ბირთვული მცენარეები მუშაობენ?" ჰერკელი ენერგია.)
შეერთებულ შტატებს ორი ტიპის ბირთვული ელექტროსადგური ჰყავს. არსებობს 65 ზეწოლა წყლის რეაქტორები და 34 მდუღარე წყლის რეაქტორები.
ისინი განსხვავდებიან იმაზე, თუ რა სითბოს გადაეცემა რეაქტორიდან გენერატორს.
ჩამდინარე წყლების რეაქტურები მაღალ წნევას იყენებენ წყლის რეაქტორიდან დუღილისგან შენარჩუნების მიზნით. ეს საშუალებას აძლევს მას სითბოს მაღალ დონეზე. სითბოს გადაჰყავთ მილების მეშვეობით ცალკე კონტეინერის წყალში გენერატორში. ის ქმნის ორთქლს, რომელიც ელექტროენერგიის ტურბინას მართავს. წყლის რეაქტორი შემდეგ დაბრუნდება უნდა reheated. ტურბინებიდან ორთქლი გაცივებულია კონდენსატორში. შედეგად წყალი იგზავნება ორთქლის გენერატორზე. აქ არის დაჭერილი წყლის რეაქტორიანი ანიმაციური ვერსია.
მდუღარე წყლის რეაქტორები, მეორეს მხრივ, მდუღარე წყალს იყენებენ, რათა პირდაპირ შექმნათ ორთქლის გენერატორი. აქ არის მდუღარე წყლის რეაქტორიანი ანიმაციური ვერსია.
ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ მთელი პროცესი ხდება გარემოში, რათა დაიცვას გარე სამყარო რაიმე დაბინძურებისგან.
ელექტროსადგურები შეიძლება გაცივდეს და მალევე შეწყვიტა. (წყარო: "როგორ ხდება ბირთვული ენერგიის მუშაობა?", UNAE.)
უპირატესობები
ბირთვული ელექტროსადგურები არ წარმოადგენენ სათბურის გაზებს, ნახშირისა და ბუნებრივი გაზისგან განსხვავებით.
ისინი შექმნიან ელექტროენერგიის ყოველ მეგავატიანი საათის განმავლობაში (მეგავატი) 0.5 სამუშაო ადგილს. ეს არის შედარებით 0.19 სამუშაო ადგილი ქვანახშირის, 0.05 სამუშაო ადგილი გაზის საცეცხლე მცენარეთა და 0.05 ქარის ძალა. ერთადერთი სამუშაო ძალა, რომელიც ქმნის მეტ სამუშაოებს / მვტ-ს მზის photovoltaic, at 1.06 სამუშაო ადგილები / mWh. (წყარო: "ბირთვული ენერგიის ეკონომიკური სარგებელი," ბირთვული ენერგიის ინსტიტუტი, აპრილი 2014 ).
ათწლეულების მანძილზე, ბირთვულ ძალაუფლებას ჰქონდა იაფი საოპერაციო ხარჯები. 1.87% / კვტ.სთ (2008 ციფრებში), ეს არის ქვანახშირის ღირებულების 68%. და ცოტა ხნის წინ, ბუნებრივი გაზის ღირებულების მხოლოდ 25 პროცენტი იყო.
გლობალური დათბობის შესახებ შიში, ქვანახშირის მოპოვებულ ელექტროსადგურების მშენებლობასთან დაკავშირებით აშკარაა. შედეგად, 1992 წლიდან 2005 წლამდე აშენდა ახალი გაზის გამათბობელი ელექტროსადგურების დაახლოებით 270,000 მეგავატი. იმ დროს, როგორც ჩანს, ეს მცენარეები ყველაზე დაბალი საინვესტიციო რისკი იყო. შედეგად, მხოლოდ 14,000 მგვტ-ის ახალი ბირთვული და ნახშირწყალბადის სიმძლავრე იწყება. ეს დაეხმარა ბუნებრივი აირის ფასების გაზრდას, მსხვილი სამრეწველო მწარმოებლების ოფშორულს და გაზის მოხმარების ელექტროენერგიის ხარჯებს 10 ცენტი / კვტსთ.
ნაკლოვანებები
არსებობს ორი უზარმაზარი უარყოფითი მხარეები ბირთვული ენერგიის, წყალობით რადიოაქტიური ხასიათის საწვავის წყარო.
1. ქარხანაში მომხდარი უბედური შემთხვევა შეიძლება რადიოაქტიური ნივთიერებებით გაათავისუფლონ რადიოაქტიური გაზების და ნაწილაკების ფლუორად (ღრუბელი მსგავსი ფორმირება). ამ ნაწილაკებს შემდეგში შეჰყავთ ადამიანები და ცხოველები ან ინახება მიწაზე. ნაწილაკები შედგება არასტაბილური ატომებისაგან, რომლებიც გამოყოფენ ჭარბ ენერგიას, ე.წ. გამოსხივებას, სანამ არ გახდება სტაბილური. დაბალი დოზით, რადიაცია უვნებელია. ბირთვული შეშის შემდეგ, დიდი დოზები ცოცხალ უჯრედებზე გაანადგურებს და შეიძლება გამოიწვიოს მუტაციები, ავადმყოფობა და სიკვდილი.
ბირთვული მრიცხველის პოტენციური გავლენა შეიძლება კატასტროფული იყოს, როგორც ჩანს, ჩერნობილისა და ფუკუშიმაში , მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი ინციდენტის შანსი იშვიათია. მხოლოდ აშშ-ს ბირთვული კატასტროფა 1959 წელს სამი მილის კუნძული იყო, როდესაც რადიოაქტიური საწვავის წნელები ნაწილობრივ დნობდნენ. გათავისუფლდა მხოლოდ მცირე რაოდენობით რადიოაქტიური გაზი. არ იყო გაზომვადი ჯანმრთელობის ეფექტი. მიუხედავად ამისა, ახალი ატომური ელექტროსადგურები 30 წლის განმავლობაში არ აშენდა.
თითქმის სამი მილიონი ამერიკელები ცხოვრობენ 10 მილის ოპერაციული ქარხანა. ისინი შემთხვევით შემთხვევებში პირდაპირი რადიაციული ზემოქმედების რისკს გულისხმობენ. თუ თქვენ ხართ ერთ-ერთი ადამიანი, აქ არის თუ როგორ უნდა მოამზადოს ავარიისთვის.
2. ბირთვული ნარჩენების განთავსება უზარმაზარი მინუსია. დაბალი დონის ნარჩენები დღითიდღე ოპერაციებში ბირთვული საწვავის კონტაქტზე მოდის. იგი განთავსდება ადგილზე ან იგზავნება დაბალი საექსპლუატაციო ნაგებობებით ერთ-ერთ 37 ქვეყანაში. (წყარო: "დაბალი დონის ნარჩენები," აშშ-ს ბირთვული მარეგულირებელი კომისია).
მაღალი დონის ნარჩენები შედგება დახარჯული საწვავისგან. იგი ასობით ათასი წლის განმავლობაში გამორთვისაა. ამჟამად, ამ საწვავის 70,000 ტონა ინახება ელექტროსადგურებში. (წყარო: "სახალხო და საშინელებათა," ეკონომისტი, 29 აგვისტო, 2015.)
1982 წლის ბირთვული ნარჩენების პოლიტიკის აქტის შესახებ კონგრესს განუმარტა აშშ-ის ბირთვული მარეგულირებელი კომისია, რომ შეიმუშავოს, მშენებლობა, ექსპლოატაცია და ბოლოს დეკომისიის მუდმივი გეოლოგიური საცავი იუკო მთაში, ნევადას მაღალი დონის ნარჩენების განთავსების მიზნით.
ადგილობრივი ხელისუფლების წარმომადგენლებს არ სურთ საფრთხე თავიანთ სახელმწიფოში. ისინი გადააჭარბეს მის განვითარებას 2013 წლამდე, როდესაც NRC- მა აშშ-ს სააპელაციო სასამართლოში გაიმარჯვა. 2015 წელს, NRC- მ დაასრულა უსაფრთხოების შეფასება და დაიწყო მუშაობა გარემოსდაცვითი ზემოქმედების შესახებ. (წყარო: "მაღალი დონის ნარჩენების განკარგვა," აშშ ბირთვული მარეგულირებელი კომისია.)
აშშ-ს ბირთვული ენერგიის მომავალი
აშშ-ის ელექტროენერგიის მოთხოვნის წლიური მაჩვენებელი 2040 წლისთვის 28 პროცენტით გაიზრდება. ნავთობისა და გაზის ფასების გაზრდისა და გლობალური დათბობის შესახებ შეშფოთების გამო, ბირთვულმა ძალებმა კვლავ მიმზიდველი ხედვა დაიწყეს. 1990-იანი წლების ბოლოს, ბირთვული ენერგია განიხილებოდა როგორც ნავთობისა და გაზის იმპორტზე დამოკიდებულების შემცირება. ეს პოლიტიკა შეიცვალა ბირთვული პოტენციალის მნიშვნელოვან ზრდის გზაზე.
2005 წლის ენერგეტიკული პოლიტიკის აქტის მიერ მოწინავე ბირთვული ელექტროსადგურების მშენებლობის ფინანსური სტიმულები. ასევე იყო სამი მარეგულირებელი ინიციატივა, რომლითაც განისაზღვრა:
- გამარტივებული დიზაინის სერტიფიცირების პროცესი.
- დებულება დასაწყისში საიტი იძლევა.
- სამშენებლო და საოპერაციო ლიცენზიის დამუშავება.
2007 წლიდან კომპანიებმა ახალი ბირთვული რეაქტორებისთვის 24 ლიცენზიით გამოიყენეს. მშენებარე ოთხი ახალი მცენარეა. Westinghouse აშენებს ორ საქართველოში და ორი სამხრეთ კაროლინაში. (წყარო: "Westinghouse ყიდულობს CB & I- ს ბირთვულ ერთეულს", The Wall Street Journal, 29 ოქტომბერი, 2015)
მეორეს მხრივ, საშინაო ფიჭური ნავთობისა და ბუნებრივი გაზის შეფერხებამ გაზარდა ძველი ატომური ელექტროსადგურების მოდერნიზაციისთვის ხელმისაწვდომი ალტერნატივა. შედეგად, ბოლო ორი წლის განმავლობაში ოთხი მცენარე დაიხურა. ძველი ატომური ელექტროსადგურების გაშვების ხარჯები უფრო მეტია, ვიდრე ახალი გაზის საცეცხლე მცენარეთა მშენებლობა. კიდევ უფრო ძვირია, ვიდრე ძველი ქვანახშირის ელექტროგადამცემი სადგურების ბუნებრივი გაზის აღდგენა.
აქედან გამომდინარე, მომავალში გაფართოების ბირთვული ძალა ამერიკაში დამოკიდებულია ბუნებრივი გაზის ფასები. თუ ისინი კვლავ გაიზრდებიან და მაღალი რჩებიან, ელიან ბირთვულ ელექტროენერგიას. (წყარო: "კიდევ ერთი რეაქტორის დახურვა, ახალი რეალობის განმსაზღვრელი აშშ ბირთვული ძალაუფლებისთვის", ნაციონალური გეოგრაფია, იანვარი 1, 2015.)