- ความได้เปรียบ
- ความหนาแน่นของพลังงานสูง
- ราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล
- ความพร้อมใช้งาน
- ปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล
- ต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อย
- สร้างขยะเล็กน้อย
- เทคโนโลยียังอยู่ในการพัฒนา
- ข้อเสีย
- ยูเรเนียมเป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน
- มันไม่สามารถแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลได้
- ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิล
- การขุดแร่ยูเรเนียมไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม
- สารตกค้างมาก
- ภัยพิบัตินิวเคลียร์
- ใช้สงคราม
- อ้างอิง
ข้อดีและข้อเสียของการใช้พลังงานนิวเคลียร์มีการอภิปรายกันอย่างเป็นธรรมในสังคมปัจจุบันซึ่งจะแบ่งออกอย่างชัดเจนเป็นสองค่าย บางคนโต้แย้งว่าเป็นพลังงานที่เชื่อถือได้และราคาถูกในขณะที่บางคนเตือนถึงภัยพิบัติที่อาจทำให้เกิดการใช้งานในทางที่ผิด
พลังงานนิวเคลียร์หรือพลังงานปรมาณูได้มาจากกระบวนการนิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งประกอบด้วยการทิ้งอะตอมของยูเรเนียมด้วยนิวตรอนเพื่อแบ่งออกเป็นสองส่วนปล่อยความร้อนจำนวนมากที่จะใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกเปิดให้บริการในปี พ.ศ. 2499 ในสหราชอาณาจักร จากข้อมูลของ Castells (2012) ในปี 2000 มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 487 เครื่องที่ผลิตไฟฟ้าได้หนึ่งในสี่ของโลก ปัจจุบันหกประเทศ (สหรัฐอเมริกาฝรั่งเศสญี่ปุ่นเยอรมนีรัสเซียและเกาหลีใต้) มีการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์เกือบ 75% (FernándezและGonzález, 2015)
หลายคนคิดว่าพลังงานปรมาณูเป็นอันตรายมากเนื่องจากอุบัติเหตุที่มีชื่อเสียงเช่นเชอร์โนบิลหรือฟุกุชิมะ อย่างไรก็ตามมีผู้พิจารณาพลังงานประเภทนี้ว่า“ สะอาด” เนื่องจากมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยมาก
ความได้เปรียบ
ความหนาแน่นของพลังงานสูง
ยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบที่นิยมใช้ในโรงงานนิวเคลียร์เพื่อผลิตไฟฟ้า สิ่งนี้มีคุณสมบัติในการกักเก็บพลังงานจำนวนมหาศาล
ยูเรเนียมเพียงหนึ่งกรัมเทียบเท่ากับน้ำมันเบนซิน 18 ลิตรและหนึ่งกิโลผลิตพลังงานได้ใกล้เคียงกับถ่านหิน 100 ตัน (Castells, 2012)
ราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล
โดยหลักการแล้วต้นทุนของยูเรเนียมดูเหมือนจะแพงกว่าน้ำมันหรือน้ำมันเบนซินมาก แต่ถ้าเราคำนึงถึงว่าต้องใช้องค์ประกอบนี้เพียงเล็กน้อยในการสร้างพลังงานจำนวนมากในที่สุดต้นทุนก็จะต่ำกว่าด้วยซ้ำ ของเชื้อเพลิงฟอสซิล
ความพร้อมใช้งาน
การใช้พลังงานของโลกจากข้อมูลจาก Statistical Review of World Energy (2016) เดลฟี 234.
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความสามารถในการทำงานตลอดเวลา 24 ชั่วโมงต่อวัน 365 วันต่อปีเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับเมือง ต้องขอบคุณความจริงที่ว่าระยะเวลาการเติมน้ำมันคือทุกปีหรือ 6 เดือนขึ้นอยู่กับพืช
พลังงานประเภทอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับการจัดหาเชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่อง (เช่นโรงไฟฟ้าถ่านหิน) หรือไม่ต่อเนื่องและ จำกัด โดยสภาพอากาศ (เช่นแหล่งพลังงานหมุนเวียน)
ปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล
การใช้พลังงานนิวเคลียร์ของโลก นิวเคลียร์
พลังงานปรมาณูสามารถช่วยให้รัฐบาลปฏิบัติตามข้อผูกพันในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก กระบวนการดำเนินงานในโรงงานนิวเคลียร์ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเนื่องจากไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
อย่างไรก็ตามการปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นตลอดวงจรชีวิตของพืช การก่อสร้างการดำเนินการการสกัดและการกัดยูเรเนียมและการรื้อถอนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (โสวาคูล, 2551).
จากการศึกษาที่สำคัญที่สุดที่ทำขึ้นเพื่อประมาณปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาจากกิจกรรมนิวเคลียร์ค่าเฉลี่ยคือ 66 g ของ CO2e / kWh ซึ่งเป็นมูลค่าการปล่อยก๊าซที่สูงกว่าทรัพยากรหมุนเวียนอื่น ๆ แต่ยังต่ำกว่าการปล่อยก๊าซที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Sovacool, 2008)
ต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อย
โรงงานนิวเคลียร์ต้องการพื้นที่เพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกิจกรรมพลังงานประเภทอื่น ๆ ต้องใช้พื้นที่ค่อนข้างเล็กสำหรับการติดตั้งอธิการบดีและหอระบายความร้อน
ในทางตรงกันข้ามกิจกรรมพลังงานลมและแสงอาทิตย์ต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่เพื่อผลิตพลังงานเช่นเดียวกับโรงงานนิวเคลียร์ตลอดอายุการใช้งาน
สร้างขยะเล็กน้อย
ของเสียที่เกิดจากโรงงานนิวเคลียร์เป็นอันตรายอย่างยิ่งและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามจำนวนสิ่งเหล่านี้ค่อนข้างน้อยหากเราเปรียบเทียบกับกิจกรรมอื่น ๆ และมีการใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยอย่างเพียงพอพวกเขาสามารถแยกตัวออกจากสิ่งแวดล้อมโดยไม่แสดงถึงความเสี่ยงใด ๆ
เทคโนโลยียังอยู่ในการพัฒนา
มีปัญหามากมายที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขเมื่อพูดถึงพลังงานปรมาณู อย่างไรก็ตามนอกจากฟิชชันแล้วยังมีกระบวนการอื่นที่เรียกว่าฟิวชันนิวเคลียร์ซึ่งประกอบด้วยการรวมอะตอมธรรมดาสองอะตอมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอะตอมหนัก
การพัฒนานิวเคลียร์ฟิวชันมีเป้าหมายเพื่อใช้ไฮโดรเจนสองอะตอมเพื่อผลิตฮีเลียมและสร้างพลังงานซึ่งเป็นปฏิกิริยาเดียวกับที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์
เพื่อให้นิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีอุณหภูมิที่สูงมากและระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทางเทคนิคที่ร้ายแรงดังนั้นจึงยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา
หากนำไปใช้แสดงว่าเป็นแหล่งที่สะอาดกว่าเนื่องจากจะไม่ก่อให้เกิดกากกัมมันตภาพรังสีและจะสร้างพลังงานได้มากกว่าที่ผลิตโดยการฟิชชันของยูเรเนียมในปัจจุบัน
ข้อเสีย
โรงงานนิวเคลียร์ Grafenrheinfeld ในเยอรมนี
ยูเรเนียมเป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน
ข้อมูลในอดีตจากหลายประเทศแสดงให้เห็นว่าโดยเฉลี่ยแล้วไม่เกิน 50-70% ของยูเรเนียมที่สามารถสกัดได้ในเหมืองเนื่องจากความเข้มข้นของยูเรเนียมน้อยกว่า 0.01% จะไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปเนื่องจากต้องมีการประมวลผลในปริมาณที่มากขึ้น หินและพลังงานที่ใช้มากกว่าที่พืชสามารถสร้างได้ นอกจากนี้การขุดแร่ยูเรเนียมยังมีครึ่งชีวิตในการสกัดเงินฝาก 10 ± 2 ปี (Dittmar, 2013)
Dittmar เสนอแบบจำลองในปี 2013 สำหรับเหมืองแร่ยูเรเนียมที่มีอยู่และที่วางแผนไว้ทั้งหมดจนถึงปี 2573 ซึ่งมีการขุดแร่ยูเรเนียมสูงสุด 58 ± 4 kton ในช่วงปี 2015 และจะลดลงเหลือสูงสุด 54 ± 5 kton ในภายหลัง ภายในปี 2568 และสูงสุด 41 ± 5 kton ประมาณปี 2573
เงินจำนวนนี้จะไม่เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีอยู่และตามแผนในช่วง 10-20 ปีข้างหน้าอีกต่อไป (รูปที่ 1)
รูปที่ 1. จุดสูงสุดของการผลิตยูเรเนียมในโลกและเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงอื่น ๆ (FernándezและGonzález, 2015)
มันไม่สามารถแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลได้
พลังงานนิวเคลียร์เพียงอย่างเดียวไม่ได้แสดงถึงทางเลือกอื่นแทนเชื้อเพลิงที่ใช้น้ำมันก๊าซและถ่านหินเนื่องจากจะต้องมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 10,000 แห่งเพื่อทดแทน 10 เทราวัตต์ที่สร้างขึ้นในโลกจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ในภาพมีเพียง 486 ตัวในโลก
ต้องใช้เงินและเวลาในการลงทุนจำนวนมากในการสร้างโรงงานนิวเคลียร์โดยทั่วไปแล้วพวกเขาจะใช้เวลามากกว่า 5 ถึง 10 ปีตั้งแต่เริ่มการก่อสร้างจนถึงการว่าจ้างและความล่าช้าเป็นเรื่องปกติมากสำหรับโรงงานใหม่ทั้งหมด (Zimmerman , 2525)
นอกจากนี้ระยะเวลาดำเนินการค่อนข้างสั้นประมาณ 30 หรือ 40 ปีและต้องมีการลงทุนเพิ่มเติมในการรื้อถอนโรงงาน
ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิล
กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับพลังงานนิวเคลียร์ขึ้นอยู่กับเชื้อเพลิงฟอสซิล วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตไฟฟ้าที่โรงงานเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วยกิจกรรมต่างๆมากมายตั้งแต่การสำรวจและการใช้ประโยชน์จากเหมืองแร่ยูเรเนียมไปจนถึงการรื้อถอนและการรื้อถอนโรงงานนิวเคลียร์
การขุดแร่ยูเรเนียมไม่ดีต่อสิ่งแวดล้อม
การขุดแร่ยูเรเนียมเป็นกิจกรรมที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการได้รับยูเรเนียม 1 กิโลกรัมจึงจำเป็นต้องกำจัดดินมากกว่า 190,000 กิโลกรัม (FernándezและGonzález, 2015)
ในสหรัฐอเมริกาทรัพยากรยูเรเนียมในแหล่งสะสมทั่วไปซึ่งยูเรเนียมเป็นผลิตภัณฑ์หลักอยู่ที่ประมาณ 1,600,000 ตันของสารตั้งต้นซึ่งสามารถกู้คืนยูเรเนียมได้ 250,000 ตัน (Theobald และคณะ 1972)
ยูเรเนียมถูกขุดบนพื้นผิวหรือใต้ดินบดแล้วชะล้างเป็นกรดซัลฟิวริก (Fthenakis and Kim, 2007) ของเสียที่สร้างขึ้นจะปนเปื้อนในดินและน้ำของสถานที่ด้วยองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีและก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อม
ยูเรเนียมมีความเสี่ยงต่อสุขภาพอย่างมากในคนงานที่ทุ่มเทให้กับการสกัด เสม็ดและคณะสรุปในปี 2527 ว่าการขุดแร่ยูเรเนียมเป็นปัจจัยเสี่ยงในการเกิดมะเร็งปอดมากกว่าการสูบบุหรี่
สารตกค้างมาก
เมื่อโรงงานสิ้นสุดการดำเนินการจำเป็นต้องเริ่มกระบวนการรื้อถอนเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้ที่ดินในอนาคตจะไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงทางรังสีต่อประชากรหรือสิ่งแวดล้อม
ขั้นตอนการรื้อประกอบด้วยสามระดับและต้องใช้ระยะเวลาประมาณ 110 ปีเพื่อให้ที่ดินปราศจากการปนเปื้อน (โดราโด, 2551).
ปัจจุบันมีกากกัมมันตรังสีประมาณ 140,000 ตันโดยไม่มีการเฝ้าระวังใด ๆ ซึ่งถูกทิ้งในระหว่างปีพ. ศ. 2492-2525 ในร่องลึกแอตแลนติกโดยสหราชอาณาจักรเบลเยียมฮอลแลนด์ฝรั่งเศสสวิตเซอร์แลนด์สวีเดนเยอรมนีและอิตาลี (Reinero, 2013, FernándezและGonzález, 2015) เมื่อคำนึงถึงอายุการใช้งานของยูเรเนียมเป็นพัน ๆ ปีสิ่งนี้แสดงถึงความเสี่ยงสำหรับคนรุ่นต่อไป
ภัยพิบัตินิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สร้างขึ้นด้วยมาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวดและผนังของพวกเขาทำด้วยคอนกรีตหนาหลายเมตรเพื่อแยกวัสดุกัมมันตภาพรังสีจากภายนอก
อย่างไรก็ตามไม่สามารถอ้างได้ว่าปลอดภัย 100% ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีอุบัติเหตุหลายครั้งที่บ่งบอกว่าพลังงานปรมาณูแสดงถึงความเสี่ยงต่อสุขภาพและความปลอดภัยของประชากร
เมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2554 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 9 ตามมาตราริกเตอร์ทางชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่นทำให้เกิดสึนามิร้ายแรง สิ่งนี้สร้างความเสียหายอย่างกว้างขวางให้กับโรงงานนิวเคลียร์ฟุกุชิมะ - ไดอิจิซึ่งเครื่องปฏิกรณ์ได้รับผลกระทบอย่างร้ายแรง
การระเบิดครั้งต่อมาภายในเครื่องปฏิกรณ์ได้ปล่อยผลิตภัณฑ์ฟิชชัน (radionuclides) สู่ชั้นบรรยากาศ Radionuclides ติดอยู่กับละอองลอยในบรรยากาศอย่างรวดเร็ว (Gaffney et al., 2004) และต่อมาได้เดินทางไปไกลทั่วโลกพร้อมกับมวลอากาศอันเนื่องมาจากการหมุนเวียนของบรรยากาศอย่างมาก (Lozano และคณะ 2011)
นอกจากนี้สารกัมมันตรังสีจำนวนมากยังรั่วไหลลงสู่มหาสมุทรและจนถึงทุกวันนี้โรงงานฟุกุชิมะยังคงปล่อยน้ำที่ปนเปื้อน (300 ตัน / วัน) (FernándezและGonzález, 2015)
อุบัติเหตุเชอร์โนบิลเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2529 ระหว่างการประเมินระบบควบคุมไฟฟ้าของโรงงาน ภัยพิบัติดังกล่าวทำให้ผู้คน 30,000 คนที่อาศัยอยู่ใกล้เครื่องปฏิกรณ์ได้รับรังสีประมาณ 45 rem ต่อแต่ละรังสีโดยประมาณในระดับเดียวกับที่ผู้รอดชีวิตจากระเบิดฮิโรชิมาได้รับ (Zehner, 2012)
ในช่วงหลังเกิดอุบัติเหตุครั้งแรกไอโซโทปที่มีนัยสำคัญทางชีวภาพที่ปล่อยออกมาคือไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่เป็นไอโอดีน 131 และไอโอไดด์อายุสั้นอื่น ๆ (132, 133)
การดูดซึมไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีโดยการกินอาหารและน้ำที่ปนเปื้อนและการหายใจเข้าไปส่งผลให้ต่อมไทรอยด์ของคนได้รับสารกัมมันตภาพรังสีภายในอย่างรุนแรง
ในช่วง 4 ปีหลังเกิดอุบัติเหตุการตรวจทางการแพทย์พบการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในสถานะการทำงานของต่อมไทรอยด์ในเด็กที่สัมผัสโดยเฉพาะเด็กอายุต่ำกว่า 7 ปี (Nikiforov และ Gnepp, 1994)
ใช้สงคราม
จากข้อมูลของFernández and González (2015) เป็นการยากมากที่จะแยกพลเรือนออกจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ทางทหารเนื่องจากของเสียจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เช่นพลูโตเนียมและยูเรเนียมที่หมดสภาพเป็นวัตถุดิบในการผลิตอาวุธนิวเคลียร์ พลูโตเนียมเป็นพื้นฐานของระเบิดปรมาณูในขณะที่ยูเรเนียมใช้ในกระสุนปืน
การเติบโตของพลังงานนิวเคลียร์ได้เพิ่มความสามารถของประเทศต่างๆในการจัดหายูเรเนียมสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ เป็นที่ทราบกันดีว่าปัจจัยหนึ่งที่ทำให้หลายประเทศที่ไม่มีโครงการพลังงานนิวเคลียร์แสดงความสนใจในพลังงานนี้เป็นพื้นฐานที่โครงการดังกล่าวสามารถช่วยให้พวกเขาพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ได้ (จาค็อบสันและเดลูชิ, 2554).
การเพิ่มขึ้นอย่างมากในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลกสามารถทำให้โลกตกอยู่ในความเสี่ยงจากสงครามนิวเคลียร์หรือการโจมตีของผู้ก่อการร้าย จนถึงปัจจุบันมีการดำเนินการพัฒนาหรือพยายามพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ในประเทศต่างๆเช่นอินเดียอิรักและเกาหลีเหนืออย่างลับๆที่โรงงานผลิตพลังงานนิวเคลียร์ (Jacobson and Delucchi, 2011)
อ้างอิง
- Castells XE (2012) การรีไซเคิลของเสียอุตสาหกรรม: ขยะมูลฝอยในเมืองและกากตะกอนน้ำเสีย ฉบับDíaz de Santos p. 1320.
- ดิตต์มาร์, M. (2013). จุดจบของยูเรเนียมราคาถูก Science of the Total Environment, 461, 792-798
- FernándezDurán, R. , & González Reyes, L. (2015). ในเกลียวของพลังงาน เล่มที่ 2: การล่มสลายของทุนนิยมโลกและอารยะ
- Fthenakis, VM, & Kim, HC (2007) การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากพลังงานไฟฟ้าและพลังงานแสงอาทิตย์: การศึกษาวัฏจักรชีวิต นโยบายพลังงาน, 35 (4), 2549-2557.
- Jacobson, MZ, & Delucchi, MA (2011). การจัดหาพลังงานทั่วโลกด้วยพลังงานลมน้ำและแสงอาทิตย์ส่วนที่ 1: เทคโนโลยีทรัพยากรพลังงานปริมาณและพื้นที่โครงสร้างพื้นฐานและวัสดุ นโยบายพลังงาน, 39 (3), 1154-1169.
- Lozano, RL, Hernández-Ceballos, MA, Adame, JA, Casas-Ruíz, M. , Sorribas, M. , San Miguel, EG, & Bolívar, JP (2011) ผลกระทบจากกัมมันตภาพรังสีของอุบัติเหตุฟุกุชิมะบนคาบสมุทรไอบีเรีย: วิวัฒนาการและขนย้ายเส้นทางก่อนหน้านี้ สิ่งแวดล้อมนานาชาติ, 37 (7), 1259-1264
- Nikiforov, Y. และ Gnepp, DR (1994) มะเร็งต่อมไทรอยด์ในเด็กหลังภัยพิบัติเชอร์โนบิล การศึกษาปฐมสัณฐานวิทยาจำนวน 84 ราย (พ.ศ. 2534-2535) จากสาธารณรัฐเบลารุส มะเร็ง, 74 (2), 748-766
- Pedro Justo Dorado Dellmans (2008) การรื้อและปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สภาความปลอดภัยนิวเคลียร์ SDB-01.05.2018 หน้า 37
- เสม็ด, JM, Kutvirt, DM, Waxweiler, RJ, & Key, CR (1984). การขุดแร่ยูเรเนียมและมะเร็งปอดในชายนาวาโฮ New England Journal of Medicine, 310 (23), 1481-1484
- โสวาคูล, บีเค (2551). การประเมินมูลค่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากพลังงานนิวเคลียร์: การสำรวจครั้งสำคัญ นโยบายพลังงาน, 36 (8), 2950-2963.
- Theobald, PK, Schweinfurth, SP, & Duncan, DC (1972) แหล่งพลังงานของสหรัฐอเมริกา (เลขที่ CIRC-650) การสำรวจทางธรณีวิทยาวอชิงตัน ดี.ซี. (สหรัฐอเมริกา)
- Zehner, O. (2555). อนาคตที่ไม่มั่นคงของพลังงานนิวเคลียร์ นักอนาคตศาสตร์, 46, 17-21
- ซิมเมอร์แมน, MB (1982). ผลการเรียนรู้และการค้าของเทคโนโลยีพลังงานใหม่: กรณีของพลังงานนิวเคลียร์, The Bell Journal of Economics, 297-310