Adakah Tenaga Nuklear Masa Depan Bahan Api Alternatif?
Dengan keperluan yang sentiasa mendesak untuk mencari sumber bahan bakar alternatif dan mampan, perlumbaan untuk mencari yang terbaik pastinya sedang berlangsung. Terdapat banyak faktor yang menentukan apa yang mungkin menjadi pilihan terbaik ketika manusia bergerak ke masa depan.
Jumlah tenaga yang dihasilkan, kos, keselamatan, kemampanan, serta keupayaan untuk mengembangkan infrastruktur yang digunakan dengan cepat untuk menghasilkan dan mengedarkan tenaga semuanya adalah faktor yang berat. Ia dapat dibuktikan bahawa tenaga nuklear memeriksa banyak kotak tersebut.
Masyarakat umum hampir pasti menyedari suria dan angin sebagai sumber bahan bakar alternatif. Memandu melintasi pelbagai negeri atau negara pasti akan menghasilkan pandangan tentang apa yang nampaknya luas angin atau ladang solar yang tidak berkesudahan.
Gas asli telah digunakan untuk masa yang lama dan mempunyai pulangan nilai yang baik, tetapi gas asli adalah bahan api fosil lain, sumber jenis tidak boleh diperbaharui yang mungkin tidak mampan dalam jangka masa panjang.
Loji haba dan janakuasa geoterma yang digunakan untuk memanfaatkan output tenaganya suatu hari nanti akan menyaingi nuklear. Walau bagaimanapun, perjuangan semasa merangkumi keperluan loji panas bumi berada di dekat plat tektonik, potensi penyebab gempa bumi semasa penggerudian dan keperluan keseluruhan sumber tenaga hijau untuk di kejar.
Namun, adakah anda tahu bahawa loji tenaga nuklear menghasilkan 805 bilion kilowatt-jam elektrik pada tahun 2017? Itu cukup untuk memberi kuasa kepada 73 juta rumah. Bebas pelepasan. Hakikatnya ialah, nuklear telah terbukti berguna dan terus bertambah baik.
Nuklear Sudah Digunakan Sebagai Sumber Tenaga Yang Berdaya Tinggi
Kita semua mempunyai perkara-perkara tertentu yang terlintas di fikiran apabila kita mendengar ungkapan “nuklear”. Mereka mungkin bukan semua perkara positif. Ada yang mungkin agak menakutkan atau tidak menyenangkan. Walau bagaimanapun, pengeluaran tenaga nuklear mempunyai keupayaan yang besar untuk menyediakan tenaga yang lebih bersih, lebih cekap, dan mampan untuk planet kita. Kami telah menggunakannya selama beberapa dekad, sama ada ia telah menjadi tumpuan atau tidak.
Tenaga nuklear menghasilkan kuasa melalui pembelahan. Pembelahan adalah proses memisahkan atom uranium untuk menghasilkan tenaga. Haba yang dikeluarkan oleh pembelahan
digunakan untuk menghasilkan wap yang memutar turbin untuk menjana elektrik tanpa produk sampingan berbahaya yang dipancarkan oleh bahan api fosil.
Tenaga nuklear, walaupun terdapat beberapa konotasi negatif, telah menjadi sangat selamat kerana ia telah dikembangkan lagi. Keperluan penyelenggaraan dan pengisian bahan bakar tetap rendah, jadi ia tetap cekap dari segi output tenaga untuk wang yang dilaburkan. Ia juga sudah menyediakan 50% tenaga bebas pelepasan di Amerika.
Kemajuan teknologi akan membolehkan nuklear mengubah fungsi dan sumber bahan api lebih awal daripada lambat. Ini akan menjadi kemajuan yang besar, kerana faktor kapasiti tenaga nuklear sudah mendahului senarai di antara sumber bahan bakar alternatif; jadi teknologi yang menjanjikan ini hanya pasti akan menjadi lebih baik.
Terdapat banyak sebab mengapa tenaga nuklear sudah digunakan secara besar-besaran dan akan terus dilaburkan untuk meneruskan sumbangannya.
Di permukaan, tenaga boleh diperbaharui seperti angin dan solar mungkin kelihatan seperti jawapan yang mudah. Nuklear boleh kelihatan menakutkan dan berbahaya. Namun, apabila dipecahkan kepada nombor, fakta, dan peristiwa penting, nuklear keluar cukup bersih.
Tenaga Nuklear Mempunyai Faktor Kapasiti Terbaik Dari Mana-mana Sumber Bahan Bakar
Faktor kapasiti ditakrifkan sebagai nisbah output tenaga elektrik sebenar dalam tempoh masa tertentu kepada output tenaga elektrik maksimum yang mungkin sepanjang tempoh tersebut.
Dengan kata lain, faktor kapasiti mengukur seberapa efisien sumber tenaga. Kita boleh menentukan berapa banyak output tenaga yang harus dimiliki oleh mana-mana sumber bahan api apabila ia beroperasi pada prestasi puncak dalam keadaan ideal.
Oleh itu, apabila mengukur output sebenar sumber tenaga itu, kita dapat mengetahui seberapa cekapnya dari segi faktor kapasitinya. Ia mengukur seberapa kerap sumber bahan api itu berfungsi dengan potensinya.
Seperti yang ditunjukkan dalam graf di atas dari Pentadbiran Maklumat Tenaga AS, data yang diambil dalam jangka masa dua tahun, tenaga nuklear mengatasi setiap sumber bahan api lain akibat tanah runtuh.
Terdapat kalanya sepanjang tahun di mana nuklear mencapai hampir 100% faktor kapasiti, yang bermaksud pengeluaran tenaga yang sangat sedikit hilang dan loji nuklear berfungsi sangat dekat dengan potensi penuh mereka.
Nuklear jarang turun di bawah faktor kapasiti 80%, sementara tiada sumber bahan api lain yang pernah menyentuh faktor kapasiti 80%. Geotermal, seperti yang ditunjukkan sebelumnya, secara konsisten paling dekat dari segi faktor kapasiti dan kedua-duanya mengatasi setiap sumber bahan api lain dengan jarak jauh.
Walaupun tenaga suria dan angin kedua-duanya boleh diperbaharui 100%, serta hampir tidak mempunyai pelepasan dan kos operasi yang sangat rendah, output kapasiti mereka tetap rendah kerana pergantungan pada faktor persekitaran dan cuaca. Sekiranya matahari tidak bersinar, atau angin tidak bertiup, mereka tidak berguna.
Walaupun dalam beberapa tahun kebelakangan ini, papan pendahulu untuk faktor kapasiti tetap tidak berubah, kerana teknologi untuk nuklear terus bertambah baik.
Nuklear terus mengatasi segala-galanya. Geotermal adalah yang paling dekat, namun masih menjejaki dengan pengurangan faktor kapasiti hampir 20%.
Grafik di atas menunjukkan bahawa tenaga suria menghasilkan tenaga pada kapasiti potensi tertinggi hanya pada 1/4 hari. Itu masuk akal, memandangkan matahari telah hilang 1/2 hari, dan jam ketika matahari terbit atau terbenam juga tidak akan membenarkan panel solar beroperasi pada kapasiti puncak.
Tenaga Nuklear Mempunyai Jejak Kecil dan Keluaran Tenaga Besar
Ruang yang diambil oleh reaktor nuklear agak kecil, berbanding dengan ruang operasi yang diperlukan dari sumber bahan bakar alternatif lain. Terdapat banyak kerja untuk membuat reaktor lebih kecil juga.
Menurut Institut Tenaga Nuklear (NEI), kemudahan nuklear 1,000 megawatt tunggal di Amerika Syarikat memerlukan lebih dari 1 batu persegi untuk beroperasi. Ini termasuk kemudahan itu sendiri serta tanah sekitarnya untuk memastikan keselamatan.
NEI juga mengatakan bahawa ladang angin memerlukan 360 kali lebih banyak kawasan tanah untuk beroperasi. Itu sama dengan 430 turbin angin. Selain itu, loji fotovoltaik solar memerlukan 75 kali lebih banyak ruang. Itu lebih daripada 3 juta panel solar.
Pelepasan Tenaga Nuklear Dan Produk Sampingan Tidak Ada
J@@ ejak tanah kecil loji nuklear hanyalah satu dimensi daya pengeluarannya yang menguntungkan. NEI juga telah mengukur jumlah gas rumah hijau yang telah mengelakkan memasuki atmosfer bumi kita di bawah tenaga nuklear.
Oleh kerana loji nuklear hanya menghasilkan wap sebagai produk sampingan, tidak ada karbon dioksida atau pelepasan berbahaya yang lain. Antara tahun 1995 dan 2016, Amerika Syarikat sahaja mengelakkan 14,000 juta metrik tan pelepasan karbon dioksida kerana penggunaan loji kuasa nuklear.
Itu bersamaan dengan mengeluarkan 3 bilion kereta dari jalan raya dalam jangka masa dua dekad sahaja. Angka-angka itu sukar difahami, memandangkan hanya terdapat kira-kira 287 juta kereta di jalan raya di Amerika Syarikat hari ini.
Selain menjauhkan ribuan tan bahan pencemar udara berbahaya dari atmosfera kita, sisa fizikal dari tenaga nuklear juga minimum.
“Panduan Fakta Terbaik mengenai Tenaga Nuklear” dari Energy.gov menyatakan bahawa semua bahan api nuklear terpakai yang dihasilkan oleh Amerika Syarikat selama 60 tahun terakhir dapat dimuatkan di padang bola sepak pada kedalaman kurang dari 10 meter.
Terdapat banyak faedah yang tidak dapat dinafikan kepada tenaga nuklear. Tidak syak lagi, salah satu sebab utama adalah untuk membantu manusia membebaskan diri dari per gantungannya pada bahan api fosil dan kesan berbahaya yang dibawanya.
Loji Tenaga Nuklear Dipercayai dan Sentiasa Bertambah Bai
Memikirkan loji janakuasa nuklear mungkin menyebabkan anda berfikir bahawa mereka memerlukan kerja berterusan dan banyak tenaga kerja untuk menjaga keselamatan. Walaupun keselamatan diambil dengan sangat serius dan tumbuhan tidak pernah diabaikan, ia sebenarnya memerlukan penyelenggaraan yang lebih sedikit daripada banyak pilihan lain.
Loji janakuasa nuklear direka untuk beroperasi untuk jangka masa yang lebih lama sebelum mereka memerlukan pengisian bahan bakar. Tumbuhan biasanya boleh berjalan 1.5 atau 2 tahun dengan beban bahan api sebelum perlu diisi semula. Perlu diingat bahawa proses pengisian bahan bakar biasanya mengambil masa sekitar 30 hari, kerana sifat sumber bahan api dan langkah-langkah keselamatan. Ia boleh dilakukan dalam masa 16 hari.
Walaupun reaktor ditutup sepenuhnya, ia tidak menghasilkan tenaga. Walau bagaimanapun, biasanya terdapat pasangan sumber kuasa yang dapat membantu mengekalkan output tenaga semasa penutupan.
Malah, sumber seperti angin dan suria biasanya dipasangkan dengan sumber kuasa beban kes yang kukuh seperti tenaga nuklear. Ingat bahawa mereka sering beroperasi pada faktor kapasiti yang lebih rendah seperti 25%, kerana mereka dibatasi oleh kekurangan bahan api seperti angin dan matahari secara berkala.
Loji janakuasa nuklear juga sentiasa diperbaiki. Reaktor Modular Kecil atau SMR dikatakan akan datang dalam dekad akan datang.
Pilihan loji tenaga nuklear yang lebih kecil ini fleksibel dari segi lokasi, saiz, dan bilangan. Mereka boleh dipasang di lokasi di mana reaktor besar tidak dapat dibina pada masa ini. Apabila permintaan tenaga meningkat, lebih banyak lagi dapat ditambah.
Bukan sahaja reaktor akan berubah di luar, tetapi kerja untuk mengubah kerja dalaman diramalkan akan datang menjelang 2030. Teras reaktor dengan sistem penyejukan yang berbeza direka untuk menggunakan lebih sedikit bahan bakar dan menghasilkan lebih sedikit sisa dan berpotensi menyelesaikan masalah yang kini menggunakan bahan api fosil untuk melakukannya.
Berpotensi evolusi terbesar di cakrawala untuk tenaga nuklear adalah pergerakan daripada menggunakan pembelahan nuklear, kepada penggunaan peleburan nuklear. Fusion pada dasarnya adalah proses yang bertentangan; memampatkan inti atom ringan di bawah tekanan yang kuat untuk menangkap tenaga yang dikeluarkan dalam proses tersebut.
Kelebihan terbesar ialah sumber bahan api yang berpotensi dan bergerak jauh dari uranium radioaktif. Deuterium, isotop hidrogen, boleh diekstrak secara murah dari air laut. Jumlah deuterium dalam satu liter air laut secara teorinya dapat menghasilkan tenaga sebanyak 300 liter minyak.
Terdapat cukup deuterium di lautan kita untuk memenuhi permintaan tenaga manusia selama berjuta-juta tahun.
Opinions and Perspectives
Angka kecekapan ini adalah hujah yang meyakinkan untuk pengembangan nuklear.
Tidak sabar untuk melihat bagaimana teknologi SMR berkembang dalam dekad akan datang.
Kita perlu mempertimbangkan kos kitaran hayat penuh apabila membandingkan sumber tenaga.
Potensi untuk menjana kuasa loji penyahgaraman dengan tenaga nuklear adalah menarik.
Ketumpatan tenaga bahan api nuklear benar-benar luar biasa berbanding alternatif lain.
Protokol keselamatan telah berkembang dengan ketara sejak loji nuklear awal.
Pekerjaan yang diwujudkan oleh loji nuklear biasanya merupakan jawatan berkemahiran tinggi dan bergaji baik.
Kita harus memberi tumpuan kepada kedua-dua nuklear dan tenaga boleh baharu dan bukannya menganggapnya sebagai pesaing.
Faktor kebolehpercayaan sahaja menjadikan nuklear patut dipertimbangkan dengan serius.
Teknik penyimpanan sisa nuklear telah bertambah baik dengan ketara sejak beberapa tahun kebelakangan ini.
Perbandingan dengan pelepasan bahan api fosil sangat membuka mata. Kita memerlukan teknologi ini.
Memahami risiko sebenar berbanding risiko yang dianggap bagi kuasa nuklear adalah penting.
Angka kapasiti ini membuatkan saya mempersoalkan mengapa kita tidak melabur lebih banyak dalam penyelidikan nuklear.
Masih bimbang tentang risiko gempa bumi, tetapi loji moden mempunyai ciri keselamatan yang mengagumkan.
Ingin melihat lebih banyak butiran tentang bagaimana reaktor pelakuran mungkin berfungsi dengan air laut.
Inovasi sistem penyejukan yang disebutkan benar-benar boleh meningkatkan kecekapan.
Pendidikan awam tentang keselamatan nuklear adalah penting. Ketakutan tidak seharusnya mengatasi sains.
Saya bersetuju tentang potensi pelakuran, tetapi kita telah mendengar tentang hampir selama beberapa dekad sekarang.
Masa depan SMR benar-benar boleh mengubah permainan untuk negara membangun.
Kita harus melatih lebih ramai jurutera nuklear untuk menyokong pertumbuhan industri.
Perbandingan pelepasan dengan mengeluarkan 3 bilion kereta adalah sangat mengejutkan. Itu benar-benar meletakkannya dalam perspektif.
Saya digalakkan oleh peningkatan keselamatan dalam reka bentuk reaktor moden.
Graf faktor kapasiti itu benar-benar menunjukkan mengapa nuklear sangat boleh dipercayai berbanding sumber lain.
Perbandingan padang bola untuk penyimpanan sisa benar-benar membantu menggambarkan skala.
Melihat angka-angka ini, saya tidak faham mengapa kita tidak membina lebih banyak loji nuklear sekarang.
Jadual penyelenggaraan kedengaran lebih cekap daripada yang saya jangkakan. 30 hari setiap dua tahun tidaklah teruk.
Saya tertanya-tanya berapa banyak loji nuklear yang kita perlukan untuk menggantikan bahan api fosil sepenuhnya.
Potensi pelakuran deuterium sangat mengujakan, tetapi kita perlu menyelesaikan cabaran teknikal terlebih dahulu.
Menarik bagaimana geoterma adalah yang kedua terbaik untuk faktor kapasiti. Mungkin kita patut melabur lebih banyak dalam itu juga.
Penyelesaian penyimpanan sisa nampaknya boleh diuruskan apabila anda mempertimbangkan jumlahnya berbanding dengan kuasa yang dihasilkan.
Saya menghargai artikel ini menangani kebimbangan keselamatan secara langsung. Ketelusan adalah kunci untuk kepercayaan orang ramai.
Perbezaan faktor kapasiti antara nuklear dan solar sangat ketara, tetapi teknologi solar terus meningkat dengan pesat.
Kita tidak boleh mengabaikan faktor psikologi. Ramai orang masih takut dengan tenaga nuklear selepas kemalangan yang lalu.
Sistem turbin stim pada dasarnya sama dengan loji kuasa lain. Sumber haba sahaja yang berbeza.
Saya ingin tahu tentang aspek pekerjaan. Berapa ramai orang yang diambil bekerja oleh loji nuklear biasa?
Menggabungkan nuklear dengan tenaga boleh baharu adalah sangat masuk akal. Nuklear menyediakan asas manakala solar dan angin mengisi puncak.
Perbandingan antara penggunaan tanah untuk sumber tenaga yang berbeza benar-benar meletakkan sesuatu dalam perspektif.
Membaca tentang kemajuan pelakuran memberi saya harapan. Kita mungkin melihat pelakuran komersial dalam hayat kita.
Artikel itu tidak menyebut kos insurans. Loji nuklear mahal untuk diinsuranskan kerana senario kes terburuk.
Apa yang paling menarik minat saya ialah potensi SMR untuk menjana kuasa komuniti terpencil yang kini bergantung pada penjana diesel.
Saya dahulunya anti-nuklear sehingga saya mengetahui lebih lanjut tentang sistem keselamatan reaktor moden. Mereka telah mencapai kemajuan yang jauh.
Data pelepasan adalah meyakinkan. Mengelakkan 14,000 juta tan metrik CO2 adalah besar untuk memerangi perubahan iklim.
Sebenarnya, reka bentuk piawai dan kaedah pembinaan moden mempercepatkan masa pembinaan dengan ketara.
Kebimbangan saya ialah masa yang diambil untuk membina loji-loji ini. Kita memerlukan penyelesaian iklim sekarang, bukan dalam 15 tahun.
Jadual pengisian bahan api kelihatan sangat cekap. Beroperasi selama 2 tahun berturut-turut dengan satu muatan bahan api adalah mengagumkan.
Saya bekerja dalam industri nuklear. Jumlah sistem keselamatan berlebihan akan memeranjatkan kebanyakan orang.
Fakta tentang potensi tenaga deuterium itu sangat hebat. Satu liter bersamaan dengan 300 liter minyak? Saya setuju!
Perbandingan faktor kapasiti dengan solar dan angin adalah ketara, tetapi kita tidak seharusnya menolak pilihan tersebut. Kita memerlukan campuran tenaga yang pelbagai.
Benar tentang kos, tetapi kecekapan operasi jangka panjang menampung pelaburan awal. Loji-loji ini beroperasi selama beberapa dekad.
Bagaimana pula dengan kos pembinaan? Banyak projek nuklear baru-baru ini telah melebihi bajet.
Saya tinggal berdekatan dengan loji nuklear selama bertahun-tahun. Protokol keselamatan sangat ketat. Mereka tidak mengambil risiko dengan keselamatan.
Nuklear benar-benar menyerlah apabila anda melihat angka-angka. Menjana kuasa untuk 73 juta rumah dengan sifar pelepasan adalah sangat luar biasa.
Anda membangkitkan isu yang adil tentang sisa, tetapi pertimbangkan bahawa loji arang batu melepaskan lebih banyak bahan radioaktif ke alam sekitar berbanding loji nuklear semasa operasi biasa.
Potensi gabungan menggunakan deuterium daripada air laut adalah menakjubkan. Bayangkan menjana kuasa dunia hanya dengan air laut!
Saya terkejut dengan betapa sedikit tanah yang diperlukan oleh loji nuklear. 360 kali kurang daripada ladang angin? Itu adalah pengubah permainan untuk pemuliharaan tanah.
Reaktor modular kecil itu kedengaran menjanjikan. Mampu meningkatkan secara beransur-ansur boleh menjadikan nuklear lebih mudah diakses oleh wilayah yang berbeza.
Kesan alam sekitar sisa nuklear masih membimbangkan saya. Walaupun ia muat di padang bola sepak, ia kekal radioaktif selama beribu-ribu tahun.
Saya sentiasa terpesona dengan potensi tenaga nuklear. Statistik faktor kapasiti sangat menakjubkan berbanding tenaga boleh baharu yang lain. Kecekapan 90% adalah luar biasa!