science >> Wetenschap >  >> Energie

De verschillen tussen kernenergie en fossiele brandstofverbrandende energiecentrales

Kernenergiecentrales die op fossiele brandstoffen en fossiele brandstoffen stoten, verschillen hoofdzakelijk van elkaar waar hun energie vandaan komt; een kernreactor produceert warmte van radioactieve metalen en een fossielgestookte centrale verbrandt kolen, olie of aardgas. Naast de technische verschillen tussen de twee benaderingen, beïnvloeden ze het milieu op een andere manier: fabrieken met fossiele brandstoffen staan ​​bekend om de uitstoot van broeikasgassen, terwijl kernreactoren bekend staan ​​om radioactief afval dat duizenden jaren gevaarlijk kan blijven.
< h2> Koolwaterstoffen vs. Radioactiviteit

Een fossielgestookte elektriciteitscentrale vertrouwt op de oude technologie van vuur om warmte te produceren; dergelijke installaties verbranden koolwaterstofbrandstoffen zoals methaan of verpulverde kolen. Het verbrandingsproces maakt energie vrij van de chemische bindingen in de brandstof. Daarentegen exploiteren kernreactoren de hitte van radioactiviteit. De zware, onstabiele atomen van uranium-235 en plutonium-239, beide gemeenschappelijke nucleaire brandstoffen, vervallen in lichtere elementen terwijl ze overvloedige warmte genereren.

Brandstof-energiedichtheid

Omdat nucleaire reacties veel energieker zijn dan chemische, een pond nucleaire brandstof draagt ​​ongeveer 1 miljoen keer de energie als een pond fossiele brandstof. Volgens de Universiteit van Florida heeft een kolengestookte elektriciteitscentrale van 1 gigawatt 9.000 ton brandstof per dag nodig; een equivalente kerncentrale verbruikt ongeveer 3 kilogram (6,6 pound) uranium in dezelfde hoeveelheid tijd.

Emission Breakdown -

De verbrandingsreacties die een fossiele brandstofinstallatie voeden, verbruiken brandstof en zuurstof en produceren waterdamp, koolstofdioxide en energie. De verbranding van kolen, aardgas en olie levert altijd CO2 op, een gas waarvan wordt aangenomen dat het sterk verbonden is met het broeikaseffect. Omdat kolen en olie onbrandbare onzuiverheden hebben, produceren deze bronnen ook stikstofoxiden, zwaveldioxide en andere verontreinigende stoffen. Een kerncentrale gebruikt geen chemische reacties om energie te produceren; tijdens normale activiteiten heeft het geen gasvormige emissies.

Gevaren voor het milieu

Er zijn gevaren voor zowel fossiele brandstoffen als kerncentrales, hoewel veel van de gevaren anders zijn. Het reactorontwerp van de meeste operationele kerncentrales vereist de constante stroom water om te voorkomen dat de reactor oververhit raakt en mogelijk radioactiviteit in de omgeving afgeeft; de Fukushima-ramp in 2011 gebeurde toen waterpompen faalden. Kolengestookte elektriciteitscentrales genereren grote hoeveelheden as, vast afval dat kwik, arseen en andere gevaarlijke materialen bevat. Sommige installatie-exploitanten bevatten de as in gigantische vijvers, die kunnen scheuren en de omgeving verontreinigen. Een dergelijk ongeluk gebeurde in 2008 in Tennessee, waarbij 1,3 miljoen kubieke meter - 1,7 miljoen kubieke meter - asspecie vrijkwam