Ges výhody a nevýhody environmentálnych problémov. Výhody a nevýhody vodnej energie

Každý počul o hlavnej nevýhode jadrových elektrární - ťažkých následkoch havárií v jadrových elektrárňach. Desaťtisíce mŕtvych a mnoho nevyliečiteľne chorých ľudí, silné ožiarenie, ktoré ovplyvňuje zdravie človeka a jeho potomkov, mestá, ktoré sa stali neobývateľnými... v zozname by sa, žiaľ, dalo pokračovať donekonečna. Vďaka bohu, že nehody sú zriedkavé, veľká väčšina jadrové elektrárne sveta úspešne fungujú už desaťročia a nikdy sa nestretli so systémovými zlyhaniami.

Jadrová energia je dnes jednou z najrýchlejšie rastúcich oblastí svetovej vedy. Skúsme sa vzdialiť od pretrvávajúceho mýtu, že jadrové elektrárne sú nebezpečenstvom jadrových katastrof a spoznať výhody a nevýhody jadrových elektrární ako zdrojov elektrickej energie. V čom sú jadrové elektrárne lepšie ako tepelné a vodné elektrárne? Aké sú výhody a nevýhody jadrových elektrární? Oplatí sa rozvíjať túto oblasť výroby elektriny? Toto všetko a ešte viac…

Vedeli ste, že elektrinu získate obyčajným zemiakom, citrónom alebo izbovým kvetom? Všetko, čo potrebujete, je klinec a medený drôt. Ale zemiaky a citróny, samozrejme, nebudú môcť zásobovať elektrinou celý svet. Preto od 19. storočia vedci začali ovládať metódy výroby elektriny pomocou výroby.

Generácia je proces transformácie rôzne druhy energie na elektrinu. Proces výroby prebieha v elektrárňach. Dnes existuje veľa typov generácie.

Elektrinu dnes môžete získať nasledujúcimi spôsobmi:

1. Tepelná energetika – elektrina sa získava tepelným spaľovaním fosílnych palív. Jednoducho povedané, olej a plyn horia, uvoľňujú teplo a teplo ohrieva paru. Stlačená para spôsobuje rotáciu generátora a generátor vyrába elektrinu. Tepelné elektrárne, v ktorých tento proces prebieha, sa nazývajú TPP.
2. Jadrová energia - princíp činnosti jadrových elektrární(jadrové elektrárne, ktoré prijímajú elektrinu pomocou jadrové zariadenia) je veľmi podobná prevádzke tepelnej elektrárne. Jediný rozdiel je v tom, že teplo sa nezískava spaľovaním organického paliva, ale štiepením atómových jadier v jadrovom reaktore.
3. Vodná energia – v prípade vodnej energie(vodné elektrárne), elektrická energia sa získava z kinetickej energie prúdenia vody. Videli ste niekedy vodopády? Tento spôsob výroby energie je založený na sile vodných vodopádov, ktoré otáčajú rotory elektrických generátorov, ktoré vyrábajú elektrinu. Samozrejme, vodopády nie sú prirodzené. Sú vytvorené umelo s využitím prirodzeného riečneho prúdu. Mimochodom, nie je to tak dávno, čo vedci zistili, že morský prúd je oveľa silnejší ako riečny a existujú plány na výstavbu pobrežných vodných elektrární.
4. Veterná energia – v tomto prípade kinetická energia vetra poháňa elektrický generátor. Pamätáte si mlyny? Plne odrážajú tento princíp práce.
5. Slnečná energia - v slnečnej energii slúži teplo zo slnečných lúčov ako platforma pre transformáciu.
6. Vodíková energia – elektrina sa získava spaľovaním vodíka. Vodík sa spaľuje, uvoľňuje teplo a potom sa všetko deje podľa nám už známej schémy.
7. Prílivová energia – čo sa v tomto prípade používa na výrobu elektriny? Energia morských prílivov!
8. Geotermálna energia je najprv výroba tepla a potom elektriny z prirodzeného tepla Zeme. Napríklad vo vulkanických oblastiach.

Nevýhody alternatívnych zdrojov energie

Hlavnými zdrojmi elektriny sú jadrové, vodné a tepelné elektrárne modernom svete. Aké sú výhody jadrových elektrární, vodných elektrární a tepelných elektrární? Prečo nás nezohrieva veterná energia alebo energia morského prílivu a odlivu? Prečo vedci nemali radi vodík alebo prirodzené teplo Zeme? Sú na to dôvody.

Energie vetra, slnka a morského prílivu sa zvyčajne nazývajú alternatívne kvôli ich zriedkavému použitiu a veľmi nedávnemu vzhľadu. A to aj z toho dôvodu, že vietor, slnko, more a teplo Zeme sú obnoviteľné a tým, že človek využije teplo slnka alebo príliv a odliv, neprinesie žiadnu škodu ani slnku, ani vlna. Ale neponáhľajte sa behať a chytať vlny, nie všetko je také jednoduché a ružové.

Solárna energia má značné nevýhody – slnko svieti len cez deň, takže v noci z neho žiadnu energiu nezískate. Je to nepohodlné, pretože hlavný vrchol spotreby elektriny nastáva vo večerných hodinách. IN iný čas rok a na rôznych miestach na Zemi slnko svieti rôzne. Prispôsobiť sa jej je nákladné a náročné.

Vietor a vlny sú tiež svojvoľné javy, chcú fúkať a príliv, ale nechcú. Ale ak fungujú, robia to pomaly a slabo. Veterná energia a energia prílivu a odlivu preto ešte nie sú široko distribuované.

Geotermálna energia je zložitý proces, pretože elektrárne je možné stavať len v zónach tektonickej aktivity, kde sa dá zo zeme „vytlačiť“ maximum tepla. Koľko miest so sopkami poznáte? Tu je niekoľko vedcov. Preto je pravdepodobné, že geotermálna energia zostane úzko zameraná a nebude mimoriadne účinná.

Vodíková energia je najsľubnejšia. Vodík má veľmi vysokú účinnosť spaľovania a jeho spaľovanie je absolútne ekologické, pretože. produktom spaľovania je destilovaná voda. Je tu však jedno ale. Proces výroby čistého vodíka stojí neskutočne veľa peňazí. Chcete platiť milióny za svetlo a horúca voda? Nikto nechce. Čakáme, dúfame a veríme, že vedci čoskoro nájdu spôsob, ako sprístupniť vodíkovú energiu.

Jadrová energia dnes

Podľa rôznych zdrojov jadrová energia dnes zabezpečuje 10 až 15 % elektriny na celom svete. Jadrovú energiu využíva 31 krajín. Najväčší počet štúdií v oblasti elektroenergetiky sa realizuje práve o využívaní jadrovej energie. Je logické predpokladať, že výhody jadrových elektrární sú jednoznačne veľké, ak sa zo všetkých druhov výroby elektriny bude rozvíjať práve táto.

Zároveň existujú krajiny, ktoré odmietajú využívať jadrovú energiu, zatvárajú všetky existujúce jadrové elektrárne, napríklad Taliansko. Na území Austrálie a Oceánie jadrové elektrárne neexistovali a v zásade neexistujú. Rakúsko, Kuba, Líbya, Severná Kórea a Poľsko zastavili vývoj jadrových elektrární a dočasne upustili od plánov na vytvorenie jadrových elektrární. Tieto krajiny nedbajú na výhody jadrových elektrární a odmietajú ich inštalovať predovšetkým z dôvodov bezpečnosti a vysoké náklady na výstavbu a prevádzku jadrových elektrární.

Lídri v jadrová energia dnes sú to USA, Francúzsko, Japonsko a Rusko. Práve oni ocenili výhody jadrových elektrární a začali zavádzať jadrovú energiu vo svojich krajinách. Najväčší počet projektov JE vo výstavbe dnes patrí Čínskej ľudovej republike. Približne 50 ďalších krajín aktívne pracuje na zavedení jadrovej energie.

Ako všetky spôsoby výroby elektriny, aj jadrové elektrárne majú svoje výhody a nevýhody. Keď už hovoríme o výhodách jadrových elektrární, je potrebné poznamenať, že výroba je šetrná k životnému prostrediu, odmietnutie používania fosílnych palív a pohodlie pri preprave potrebného paliva. Zvážme všetko podrobnejšie.

Výhody jadrových elektrární oproti tepelným

Výhody a nevýhody jadrových elektrární závisia od toho, s akým typom výroby elektriny porovnávame. jadrová energia. Keďže hlavnými konkurentmi jadrových elektrární sú tepelné elektrárne a vodné elektrárne, porovnajme si výhody a nevýhody jadrových elektrární vo vzťahu k týmto druhom výroby energie.

Tepelné elektrárne, teda tepelné elektrárne, sú dvoch typov:

1. Kondenzačné alebo krátke CPP slúžia len na výrobu elektriny. Mimochodom, ich ďalší názov pochádza zo sovietskej minulosti, IES sa nazýva aj GRES – skratka pre „štátnu regionálnu elektráreň“.
   2. Kombinované teplárne alebo KVET umožňujú len výrobu nielen elektrickej, ale aj tepelnej energie. Ak si vezmeme napríklad bytový dom, je jasné, že IES bude dodávať elektrinu len do bytov a kogenerácia bude navyše zabezpečovať aj vykurovanie.

Tepelné elektrárne spravidla pracujú na lacnom organickom palive – uhlí alebo uhoľnom prachu a vykurovacom oleji. Najžiadanejšími zdrojmi energie sú dnes uhlie, ropa a plyn. Svetové zásoby uhlia vystačia podľa odborníkov na ďalších 270 rokov, ropa - na 50 rokov, plyn - na 70. Aj školák chápe, že 50-ročné zásoby sú veľmi malé a treba ich chrániť, a nie denne spaľovať v r. pece.

JE DÔLEŽITÉ VEDIEŤ:

Jadrové elektrárne riešia problém nedostatku fosílnych palív. Výhodou jadrových elektrární je odmietanie fosílnych palív, čím sa zachováva miznúci plyn, uhlie a ropa. Namiesto toho jadrové elektrárne využívajú urán. Svetové zásoby uránu sa odhadujú na 6 306 300 ton. Nikto neuvažuje, koľko rokov to bude trvať, pretože. Zásob je veľa, spotreba uránu je pomerne malá a zatiaľ nie je potrebné uvažovať o jeho zániku. V krajnom prípade, ak mimozemšťania náhle odnesú zásoby uránu alebo sa samy vyparia, plutónium a tórium môžu byť použité ako jadrové palivo. Ich premena na jadrové palivo je stále nákladná a náročná, ale možná.

Výhodou jadrových elektrární oproti tepelným elektrárňam je aj zníženie množstva škodlivých emisií do atmosféry.

Čo sa uvoľňuje do atmosféry počas prevádzky IES a CHP a aké je to nebezpečné:

1. Oxid siričitý alebo oxid siričitý- nebezpečný plyn, ktorý škodí rastlinám. Pri požití do ľudského tela veľké množstvá spôsobuje kašeľ a dusenie. V kombinácii s vodou sa oxid siričitý mení na kyselinu sírovú. Práve pre emisie oxidu siričitého hrozia kyslé dažde, ktoré sú nebezpečné pre prírodu aj ľudí.
   2. oxidy dusíka- nebezpečný pre dýchací systémľudí a zvierat, dráždia dýchacie cesty.
   3. Benapyrén- nebezpečný, pretože má tendenciu sa hromadiť v ľudskom tele. Dlhodobá expozícia môže spôsobiť zhubné nádory.

Celkové ročné emisie tepelných elektrární na 1000 MW inštalovaného výkonu sú 13 tisíc ton ročne v plynových a 165 tisíc ton v tepelných elektrárňach na práškové uhlie. Tepelná elektráreň s výkonom 1000 MW ročne spotrebuje 8 miliónov ton kyslíka na oxidáciu paliva, výhody jadrových elektrární sú v tom, že v jadrovej energetike sa kyslík v zásade nespotrebováva.

Vyššie uvedené emisie pre jadrové elektrárne tiež nie sú typické. Výhodou jadrových elektrární je, že emisie škodlivých látok do ovzdušia v jadrových elektrárňach sú zanedbateľné a v porovnaní s emisiami z tepelných elektrární sú neškodné.

Výhodou jadrových elektrární oproti tepelným elektrárňam sú nízke náklady na dopravu paliva. Dodávka uhlia a plynu do výroby je extrémne drahá, zatiaľ čo urán potrebný na jadrové reakcie sa dá umiestniť do jedného malého nákladného auta.

Nevýhody jadrových elektrární oproti tepelným

1. Nevýhodou jadrových elektrární oproti tepelným elektrárňam je predovšetkým prítomnosť rádioaktívneho odpadu. V jadrových elektrárňach sa snažia maximálne recyklovať rádioaktívny odpad, ktorý sa však vôbec nedá zneškodniť. Konečný odpad sa v moderných jadrových elektrárňach spracováva na sklo a skladuje v špeciálnych skladovacích zariadeniach. Či budú niekedy použité, zatiaľ nie je známe.
   2. Nevýhodami jadrových elektrární je aj malý faktor účinnosti v porovnaní s tepelnými elektrárňami. Keďže procesy v tepelných elektrárňach prebiehajú pri viac vysoké teploty, sú produktívnejší. V jadrových elektrárňach je to stále ťažké dosiahnuť, pretože Zliatiny zirkónia, ktoré sa nepriamo podieľajú na jadrových reakciách, nemôžu odolávať neúmerne vysokým teplotám.
   3. Všeobecný problém tepelných a jadrových elektrární stojí mimo. Nevýhodou jadrových elektrární a tepelných elektrární je tepelné znečistenie atmosféry. Čo to znamená? Keď sa jadrová energia vyrába, uvoľňuje sa veľké množstvo tepelná energia uvoľnená do životné prostredie. Tepelné znečistenie atmosféry je problémom dnešnej doby, prináša so sebou mnohé problémy ako vytváranie tepelných ostrovov, zmeny mikroklímy a v konečnom dôsledku aj globálne otepľovanie.

Moderné jadrové elektrárne už riešia problém tepelného znečistenia a na chladenie vody využívajú vlastné umelé bazény alebo chladiace veže (špeciálne chladiace veže na chladenie veľkých objemov teplej vody).

Výhody a nevýhody jadrových elektrární oproti vodným elektrárňam

Výhody a nevýhody jadrových elektrární oproti vodným elektrárňam súvisia najmä so závislosťou vodných elektrární od prírodných zdrojov. Viac o tomto…

1. Výhodou jadrových elektrární oproti vodným elektrárňam je teoretická možnosť výstavby nových jadrových elektrární, pričom väčšina riek a nádrží, ktoré môžu fungovať v prospech vodných elektrární, je už obsadená. To znamená, že otváranie nových vodných elektrární je náročné kvôli nedostatku správnych miest.
   2. Nasledujúce výhody jadrových elektrární oproti vodným elektrárňam sú nepriama závislosť od prírodných zdrojov. Vodné elektrárne sú priamo závislé od prírodnej nádrže, jadrové elektrárne sú od ťažby uránu závislé len nepriamo, všetko ostatné si zabezpečujú ľudia sami a ich vynálezy.

Nevýhody jadrových elektrární oproti vodným staniciam sú zanedbateľné – zdroje, ktoré jadrové elektrárne využívajú na jadrovú reakciu a konkrétne uránové palivo, nie sú obnoviteľné. Kým množstvo vody je hlavným obnoviteľným zdrojom vodných elektrární, prevádzka vodnej elektrárne sa nijako nezmení a samotný urán sa v prírode nedá obnoviť.

JE: výhody a nevýhody

Podrobne sme skúmali výhody a nevýhody jadrových elektrární oproti iným spôsobom výroby elektriny.

„Ale čo rádioaktívne emisie z jadrových elektrární? V blízkosti jadrových elektrární sa žiť nedá! Je to nebezpečné?" ty hovoríš. „Nič také,“ odpovedia vám štatistiky a svetová vedecká komunita.

Podľa štatistických porovnávacích hodnotení vykonaných v rôznych krajinách sa zistilo, že úmrtnosť na choroby, ktoré sa objavili v dôsledku vystavenia emisiám TPP, je vyššia ako úmrtnosť na choroby, ktoré sa vyvinuli v ľudskom tele v dôsledku úniku rádioaktívnych látok.

Vlastne všetky rádioaktívne látky sú pevne zamknuté v sklade a hodinu čakajú, kedy sa ich naučia recyklovať a používať. Takéto látky nie sú emitované do atmosféry, úroveň žiarenia v osady v blízkosti jadrovej elektrárne nie je vyššia ako tradičná úroveň radiácie vo veľkých mestách.

Keď už hovoríme o výhodách a nevýhodách jadrových elektrární, nemožno si nespomenúť náklady na výstavbu a spustenie jadrovej elektrárne. Odhadovaná cena malého moderného jadrovej stanice- 28 miliárd eur, odborníci tvrdia, že náklady na tepelné elektrárne sú približne rovnaké, nikto tu nevyhráva. Výhody jadrových elektrární však budú v nižších nákladoch na nákup a likvidáciu paliva – urán, hoci je drahší, dokáže „fungovať“ viac ako rok, pričom zásoby uhlia a plynu treba neustále dopĺňať.

Nehody v jadrových elektrárňach

Predtým sme nespomenuli len hlavné nevýhody jadrových elektrární, ktoré sú známe každému - to sú dôsledky možných havárií. Nehody v jadrových elektrárňach sú klasifikované podľa stupnice INES, ktorá má 7 stupňov. Expozičné riziko pre obyvateľstvo predstavujú havárie 4. a vyššieho stupňa.

Maximálnym stupňom 7 boli v histórii ohodnotené len dve havárie - katastrofa v Černobyle a havária v jadrovej elektrárni Fukušima 1. Jedna nehoda bola hodnotená stupňom 6, ide o kyštymskú haváriu, ku ktorej došlo v roku 1957 na chemickom zariadení Mayak. závod v Čeľabinskej oblasti.

Samozrejme, výhody a nevýhody jadrových elektrární blednú v porovnaní s možnosťou jadrových katastrof, ktoré si vyžiadajú životy mnohých ľudí. Ale výhody jadrových elektrární dnes sú vylepšený bezpečnostný systém, ktorý takmer úplne eliminuje možnosť nehôd, pretože. algoritmus prevádzky jadrových reaktorov je počítačový a pomocou počítačov sa reaktory vypínajú v prípade minimálnych porušení.

Výhody a nevýhody jadrových elektrární sa zohľadňujú pri vývoji nových modelov jadrových elektrární, ktoré budú fungovať na prepracované jadrové palivo a urán, ktorých ložiská ešte neboli uvedené do prevádzky.

To znamená, že hlavnými výhodami jadrových elektrární sú dnes perspektívy ich modernizácie, zdokonaľovania a nových vynálezov v tejto oblasti. Zdá sa, že najdôležitejšie výhody jadrových elektrární sa otvoria o niečo neskôr, dúfame, že veda nezostane stáť a čoskoro sa o nich dozvieme.