Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Kernenergi Vs. Fossil brændstof

Kernenergi er den energi, der opbevares i kernen i et atom. Denne energi frigives gennem fission (splittende atomer) eller fusion (sammensmeltning af atomer til dannelse af et større atom). Den frigivne energi kan bruges til at generere elektricitet. Fossile brændstoffer - som primært omfatter kul, olie og naturgas - leverer størstedelen af ​​energibehovet over hele kloden. Generering af elektricitet er en af ​​de overvejende anvendelser af fossile brændstoffer.

Elproduktion

Kernenergi er skabt ved at splitte et uranatom. Kernen i et atom er lavet af protoner og neutroner og er omgivet af elektroner. Når atomet splitter, frigiver det energi i form af varme. Nogle neutroner frigives også i splittet. Disse neutroner kan dele andre kerner og frigive mere varme og neutroner. Denne kædereaktion kaldes nuklear fission.

Fossile brændstoffer blev dannet af de organiske rester af forhistoriske planter og dyr. Disse rester, der er millioner af år gamle, blev omdannet af varme og pres i jordskorpen til kulstofholdige brændstoffer.

Både atomkraftværker og fossile brændsel producerer el på samme måde. Den varme, der genereres i disse planter, bruges til at generere damp. Denne damp driver en turbine, som driver en generator, der omdanner mekanisk energi til elektrisk energi.

Emissioner

Kernenergi er renere, mens der produceres elektricitet. Nuklear fission giver energi uden at frigive drivhusgasser som kuldioxid. Kernekraftværker genererer imidlertid betydelige mængder radioaktivt affald.

Forbrænding af fossile brændstoffer frigiver kuldioxid i atmosfæren. Ifølge Massachusetts Institute of Technology kommer 90 procent af kulstofemissionerne fra elproduktion i USA fra kulfyrede kraftværker. De udsender forurenende stoffer som svovldioxid, giftige metaller, arsen, cadmium og kviksølv.

Effektivitet

Ifølge Ewan McLeish i "The Pros and Cons of Nuclear Power" er en pellet af nukleart brændsel vejer ca. 0,1 ounce (6 gram). Det kan dog give mængden af ​​energi ækvivalent med den, der genereres af et metriske ton kul, hvilket gør det meget mere effektivt.

Uran er en af ​​de mest rigelige energikilder på Jorden. Ifølge John Giacobello i "Fremtidens nukleare magt" kan uran oparbejdes og anvendes igen. Fossile brændstoffer, derimod, er ikke-fornyelige. Der er sket et kraftigt fald i energireserverne på grund af vores afhængighed af dem.

Ifølge Giacobello tager det 1,92 cent at producere en kilowatt-time atomkraft. For kuldrevne planter tager det 1,88 cent; for naturgaskraftværker tager det 2,68 cent; og for oliedrevne kraftværker tager det 3,77 cent at generere den samme mængde kraft.

Fremtidige

Fossile brændstofkilder bliver gradvist udtømmende, hvilket kan føre til en forestående global energikrævelse . Ifølge McLeish er "atomenergi ikke afhængig af eksterne energikilder. Det kan således være en bæredygtig kilde til frembringelse af elektricitet i fremtiden."