ABŞ Nüvə Enerjisi İqlim Dəyişikliyinə Cavab mı?
(ABŞ-dan olmayan rəqəmlər 2014-cü ildən. Son rəqəmlər əlçatmazdır).
Birləşmiş Ştatların rəhbərliyi nüvə enerjisinin inkişafının qabaqcıl rolu kimi onun tarixi rolundan irəli gəldi. İlk ticarət təzyiqli su reaktoru Yanki Rowe 1960-cı ildə başladı və 1992-ci ilə qədər işə başladı. (Mənbə: "ABŞ-da Nüvə Enerji", Dünya Nüvə Assosiasiyası, Aprel 2017).
Nüvə stansiyaları
Otuz dövlətdə 99 nüvə nüvə stansiyası fəaliyyət göstərir. Çox Mississippi çayının şərqində yerləşirlər (xəritəyə baxın). Elektrik satışlarında təxminən 40-50 milyard dollar ətrafında istehsal edir və 100.000-dən çox iş yeri yaradır. ABŞ iqtisadiyyatında ortalama reaktor tərəfindən harcanan hər dollar 1,87 dollar təşkil edir. (Mənbə: "Nüvə Enerjisinin İqtisadi Faydaları", Nüvə Enerji İnstitutu, Aprel 2014)
ABŞ-ın nüvə stansiyaları 2016-cı ildə ABŞ-ın ümumi elektrik enerjisindən 4,079 trilyon kilovatsaatdan 19,7 faizini istehsal edib. Bu, kömürdən (30 faiz) və təbii qazdan (34 faiz) ikincidir.
Bu, hidroelektrikadan (6,5 faiz) və külək enerjisi (8,4 faiz) daxil olmaqla digər alternativ mənbələrdən çoxdur.
Araşdırma universitetlərində 36 test reaktoru da var (xəritəə bax). Onlar eksperimentlər üçün az miqdarda radiasiya yaratmaq üçün istifadə olunur. Alimlər neytron və digər subatomik hissəciklər öyrənir, avtomobil və tibbi komponentləri araşdırır və xərçəngin yaxşılaşdırılmasını öyrənir.
(Mənbə: "Tədqiqat və test reaktorlarına qayıtma", NRC, 18 Avqust, 2011-ci il)
Nüvə enerjisi necə işləyir?
Bütün elektrik stansiyaları elektrik enerjisi istehsal etmək üçün bir generator çevirən buxar istehsalı üçün istilik suyu verir. Nüvə elektrik stansiyalarında bu buxar nüvə parçalanmasından yaranan istiliklə aparılır. Bir atom parçalansa, istilik şəklində böyük miqdarda enerji buraxır.
Uran 235 yanacaq olaraq istifadə olunur, çünki neytron ilə vuruşanda asanlıqla ayrılır. Bu baş verdikdən sonra urandan gələn neytronlar digər atomlarla vuruşmağa başlayırlar. Bu zəncirvari reaksiya başlayır. Buna görə nüvə bombaları çox güclüdür.
Nüvə generatorunda zəncirvari reaksiya artıq neytronların zərərsiz şəkildə əmələ gələn xüsusi çubuqlarla idarə olunur. Bu nəzarət çubuqları yanacaq çubuklarının yanında yerləşdirilir, bu da uran yanacaq pelletlərini ehtiva edir. Bu çubuqların 200-dən çoxunun bir yanacaq məclisi olaraq bilinənlərə bölünməsi. Mühendisler prosesi yavaşlatmak isterken, daha çox kontrol çubuğunu derleme altına düşürürler. Daha çox istilik istədikdə çubuqları qaldırırlar. (Mənbə: "Nüvə stansiyaları necə işləyir?" Dük Enerji.)
ABŞ-da iki növ nüvə elektrik stansiyası var. 65 təzyiqli su reaktorları və 34 qaynar su reaktorları var.
Onlar istiliyin reaktordan generatora köçürülməsi ilə fərqlənirlər.
Təzyiqli su reaktorları reaktorda qaynar suyun saxlanılması üçün yüksək təzyiq göstərirlər. Bu, yüksək səviyyəyə istilik verməyə imkan verir. İstilik sonra borular vasitəsilə generatorda ayrı bir su qabına köçürülür. Elektrik turbinini idarə edən buxarı yaradır. Reaktordan gələn suyun daha sonra yenidən qızdırılmasına dönür. Türbindən gələn buxar bir kondansatördə soyudulur. Nəticədə su buxar generatoruna geri qaytarılır. Burada təzyiqli su reaktorunun animasiya versiyası var.
Digər tərəfdən qaynar su reaktorları, generatoru idarə etmək üçün birbaşa buxarı yaratmaq üçün qaynar su istifadə edin. Burada qaynar su reaktorunun animasiya versiyası var.
Ən əhəmiyyətlisi, xarici prosesin hər hansı bir çirklənmədən qorunması üçün bir mühitdə meydana gəldiyi.
Elektrik stansiyaları soyudulur və hətta tez bir zamanda dayandırıla bilər. (Mənbə: "Nüvə enerjisi necə işləyir?", UNAE.)
Üstünlüklər
Nüvə stansiyaları kömür və təbii qazdan fərqli istixana qazı yayımlamır.
İstehsal edilən hər meqavat saat (mWh) elektrik üçün 0,5 iş yeri yaradır. Bu kömürdə 0.19 işlə, qazla işləyən müəssisələrdə 0.05, külək enerjisində isə 0.05 işlə müqayisədə. Daha çox iş / mWh yaradan yeganə digər enerji mənbəyi günəş fotovoltaikdir, 1,06 iş / mWh-da. (Mənbə: "Nüvə Enerjisinin İqtisadi Faydaları", Nüvə Enerji İnstitutu, Aprel 2014 )
Onilliklər ərzində nüvə enerjisi ən ucuz əməliyyat xərclərini keçib. 1,87 sent / kWh (2008 rəqəmləri), kömürün qiymətinin 68 faizini təşkil edir. Və yaxın zamana qədər təbii qazın yalnız 25 faizini təşkil edirdi.
Qlobal istiləşmə ilə əlaqədar qorxu kömürlə işləyən elektrik stansiyalarının yeni tikintisini maneə törətdi. Nəticədə, 1992-ci ildən 2005-ci ilədək, 270 min meqavata yaxın yeni qaz atəşə malik elektrik stansiyaları tikilib. O dövrdə bu bitkilər ən aşağı investisiya riskinə sahib idi. Nəticədə, yalnız 14,000 MWe yeni nüvə və kömür atəş qabiliyyəti online oldu. Bu, təbii qaz qiymətlərini idarə etməyə kömək etdi, dənizdəki böyük sənaye istifadəçilərini zorladı və elektrik enerjisinin 10 kiloqrama / kWh elektrik xərclərini itələdi.
Dezavantajlar
Yanacaq mənbəyinin radioaktiv təbiəti sayəsində nüvə enerjisinə iki böyük cəhət var.
1. Bitki qəzası radioaktiv materialları ətraf mühitə radioaktiv qazlar və hissəciklərin bir bulud (bulud kimi forma) kimi buraxa bilər. Bu hissəciklər sonra insanlar və heyvanlar tərəfindən yuyulur və ya yuyulur və ya yerə qoyulur. Partiküllər, stabil olana qədər, radiasiya adlanan çoxlu enerjiyi verən qeyri-sabit atomlardan ibarətdir. Aşağı dozalarda radiasiya zərərsizdir. Nüvə qarışıqlığından sonra, böyük dozalar canlı hüceyrələri məhv edir və mutasiyalara, xəstəlik və ölümlərə səbəb ola bilər.
Çernobıl və Fukuşimada görüldüyü kimi, nüvə əriməsinin potensial təsiri fəlakətli ola bilər, baxmayaraq ki, belə bir hadisənin baş verməsi şansı çox azdır. Yalnız ABŞ-ın nüvə fəlakəti 1979-cu ildə Three Mile Island'da olub, radioaktiv yanacaq çubukları qismən eriydi. Yalnız az miqdarda radioaktiv qaz buraxıldı. Ölçülmüş sağlamlıq təsirləri yox idi. Bununla belə, 30 il ərzində heç bir yeni nüvə elektrik stansiyası qurulmamışdır.
Təxminən üç milyon amerikalı bir əməliyyat stansiyası 10 mil ərzində yaşayır. Qəza halında birbaşa radiasiya məruz qalmasına məruz qalırlar. Əgər o insanlardansənsə, burada qəzaya necə hazırlaşmaq olar.
2. Nüvə tullantıların məhv edilməsi böyük bir dezavantajdır. Aşağı səviyyəli atıklar, gündüz əməliyyatlarında nüvə yanacaq ilə təmasdan gəlir. Yerdə istifadəyə verilir və ya 37 əyalətdən birində aşağı səviyyədə olan tullantı sahəsinə göndərilir. (Mənbə: "Aşağı səviyyəli atıklar", ABŞ Nüvə Tənzimləmə Komissiyası.)
Yüksək səviyyəli tullantılar sərf edilən yanacaqdan ibarətdir. Silinməsi üçün yüz minlərlə ildir. Hazırda 70 min ton bu yanacaq elektrik stansiyalarının özündə saxlanılır. (Mənbə: "Faff və Fallout", The Economist, 29 Avqust 2015)
1982-ci ildə nüvə tullantı siyasəti aktında, ABŞ Konqresi ABŞ Nüvə Tənzimləmə Komissiyasına, Yucca dağında, Nevada'daki yüksək səviyyəli atıkların atılması üçün qalıcı bir geoloji deposu tasarlamaya, qurmağa, işletmeye ve sona erdirmeye söz verdi.
Yerli vəzifəlilər, vəziyyətlərinin təhlükəli olmasını istəmirlər. NRC ABŞ Apelyasiya Məhkəməsində işini qazandıqdan sonra 2013-ci ilə qədər inkişafını təxirə saldılar. 2015-ci ildə NRC təhlükəsizlik qiymətləndirməsini başa çatdırdı və Ətraf Mühitə Təsirin Təsviri haqqında işə başladı. (Mənbə: "Yüksək səviyyəli tullantıların məhv edilməsi", ABŞ Nüvə Tənzimləmə Komissiyası.)
ABŞ Nüvə Enerjisinin Gələcəyi
ABŞ-da illik elektrik enerjisi tələbi 2040-ci ilə qədər yüzdə 28 artacaq. Neft və qaz qiymətlərinin yüksəldilməsi və qlobal istiləşmə ilə bağlı narahatlığı ilə nüvə enerjisi yenidən cazibədar görünməyə başladı. 1990-cı illərin sonlarında nüvə enerjisi idxal olunan neft və qazdan asılılığı azaltmaq üçün bir vasitə kimi qəbul edildi. Bu siyasət dəyişikliyi nüvə potensialının əhəmiyyətli artımına yol açdı.
2005-ci il Enerji Siyasəti Aktı qabaqcıl nüvə elektrik stansiyalarının tikintisinə maliyyə stimulları təmin etdi. Yolları asanlaşdıran üç tənzimləyici təşəbbüs də var idi:
- Rahat dizayn sertifikatlaşdırma prosesi.
- Erkən icazə verilməsi üçün icazə.
- Tikinti və əməliyyat lisenziya prosesinin birləşməsi.
2007-ci ildən etibarən şirkətlər yeni nüvə reaktorlarına 24 lisenziya üçün müraciət ediblər. Tikinti mərhələsində olan dörd yeni zavod var. Westinghouse Gürcüstanda iki, Cənubi Karolina isə iki nəfərdir. (Mənbə: "Westinghouse CB & I Nüvə Birliyini Aldı", The Wall Street Journal, 29 Oktyabr 2015)
Digər tərəfdən, yerli slan neft və təbii qazın yuyulması qazın köhnə nüvə elektrik stansiyalarının modernləşdirilməsinə alternativ alternativdir. Nəticədə, son iki ildə dörd bitki bağlanıb. Köhnə nüvə stansiyalarının saxlanılması yeni qaz atəşən stansiyaların qurulmasından daha çox xərcləyir. Köhnə kömür stansiyalarını təbii qazla bərpa etməkdən daha bahalıdır.
Buna görə də Amerikada nüvə enerjisinin genişlənməsinin gələcəyi təbii qaz qiymətlərindən asılıdır. Yenə yüksəlir və yüksək qalırsa, nüvə enerjisi istehsalına dönməyi gözləyirik. (Mənbə: "Başqa bir reaktoru bağlayır, ABŞ Nüvə Enerjisi üçün Yeni Haqdanlığı", National Geographic, 1 yanvar 2015-ci il.)