Apa Daya Nuklir Amerika Jawaban Kanggo Perubahan Iklim?
(Non-US angka saka 2014. Gambar pungkasan ora kasedhiya.)
Kepemimpinan Negara Bagean Serikat saka peranan sajarah minangka pelopor pangembangan daya nuklir. Reaktor banyu pressurized komersial pisanan, Yankee Rowe, diwiwiti ing taun 1960 lan dioperasikake nganti 1992. (Sumber: "Nuklir Daya ing Amerika Serikat," Asosiasi Nuklir Dunia, April 2017.)
Stasiun Nuklir
Ana 99 pabrik daya nuklir sing ana ing telung puluh negara. Paling dumunung ing wétan Kali Mississippi (ndeleng peta). Padha generate watara $ 40 - $ 50 milyar saben dodolan listrik lan nggawe luwih saka 100.000 proyek. Saben dollar sing digarap dening reaktor rata-rata ngasilake $ 1,87 ing ekonomi AS. (Sumber: "Keuntungan Ekonomi Nuklir", "Institut Energi Nuklir, April 2014.)
Pembangkit listrik tenaga nuklir AS ngasilake 19,7 persen saka 480 triliun kWh saka total produksi listrik ing taun 2016. Iku kaloro kanggo batubara (30 persen) lan gas alam (34 persen).
Iku luwih gedhe tinimbang hydroelectricity (6,5 persen) lan sumber alternatif liyane kayata angin (8.4 persen).
Ana uga 36 reaktor test ing universitas riset (ndeleng peta). Iki digunakake kanggo nggawe radiasi jumlah cilik kanggo eksperimen. Iki arupa ilmuwan sinau neutron lan partikel subatomik liyane, nguji komponen otomotif lan medis lan sinau cara ngobati kanker luwih apik.
(Sumber: "Latar mburi ing Riset lan Reaktis Uji," NRC, 18 Agustus 2011.)
Carane Nuclear Power Work?
Kabeh tetanduran ngasilake banyu panas kanggo ngasilake uap, sing dadi generator kanggo nggawe listrik. Ing stasiun tenaga nuklir, uap kasebut digawe dening panas sing digawe saka fission nuklir. Nalika atom dipérang, ngeculake jumlah energi sing gedhé ing wangun panas.
Uranium 235 digunakaké minangka bahan bakar amarga gampang ngeculake nalika neutron. Sawise mengkono, neutron saka uranium dhewe bakal mulai colliding karo atom liyane. Iki wiwit reaksi berantai. Mulane bom nuklir kuat banget.
Ing generator nuklir, reaksi berantai dikontrol dening rod khusus sing nyerep neutron keluwihan kanthi ora aman. Iki rod kontrol diselehake ing jejere rod bahan bakar, sing ngemot pelet bahan bakar uranium. Luwih saka 200 rod iki diklumpukake menyang sing dikenal minangka pasokan bahan bakar. Nalika insinyur pengin memperlambat proses kasebut, padha ngedhunake rod kontrol sing luwih gedhe menyang sawijining perakitan. Nalika lagi ngenteni panas, dheweke ngangkat rod. (Source: "Carane Nuclear Plants Work?" Duke Energy.)
Amérika Sarékat duwé rong jinis taneman nuklir. Ana 65 reaktor banyu tekanan lan 34 reaktor banyu sing nggodhog.
Padha beda-beda ing cara panas ditransfer saka reaktor menyang generator.
Reaktor banyu pressurized nggunakake tekanan dhuwur kanggo njaga banyu ing reaktor saka nggodhok. Iki ngidini dadi panas kanggo tingkat super-dhuwur. Panas banjur ditransfer liwat pipa menyang wadhah banyu sing kapisah ing generator. Iku nggawe uap sing mimpin turbin listrik. Banyu saka reaktor banjur bali dadi reheated. Ing uap saka turbin didhelikake ing kondensator. Banyu sing diasilake dikirim maneh menyang generator uap. Punika minangka versi animasi reaktor banyu bertekanan.
Banyu reaktor sing nggodhok ing tangan liyane, nggunakake banyu sing nggodhok kanggo langsung nggawe uap kanggo ngontrol generator. Punika versi animasi reaktor banyu sing nggodhok.
Apa sing paling penting yaiku kabeh proses njupuk ing lingkungan sing ana kanggo njaga njaba donya saka sembarang kontaminasi.
Témpé bisa diendhem lan malah mandheg cepet. (Sumber: "Carane Nuclear Energy Work?", UNAE.)
Kaluwihan
Pabrik daya nuklir ora ngasilake gas griya, ora kaya batubara lan gas alam.
Padha nggawe 0.5 lapangan kerja kanggo saben jam megawatt (mWh) listrik sing diprodhuksi. Iki cocog karo 0,19 lapangan kerja ing batubara, 0,05 lapangan kerja ing gas-fired plant lan 0,05 tenaga angin. Satu-satunya sumber daya liyane sing nggawe luwih jobs / mWh yaiku fotovoltaik solar, ing 1.06 proyek / mWh. (Sumber: "Keuntungan Ekonomi Nuklir", "Institut Energi Nuklir, April 2014. )
Kanggo dekade kepungkur, daya nuklir nduweni biaya operasi paling murah. Ing 1.87 sen / kwh (2008 angka), iku 68 persen biaya batubara. Lan nganti saiki, mung 25 persen biaya gas alam.
Perdebatan babagan pemanasan global ngalangi konstruksi anyar pabrik pembangkit listrik tenaga batubara. Akibaté, wiwit 1992 nganti 2005, sawetara 270.000 megawatt enerfy saka tetanduran gas anyar sing dibangun. Ing wektu kasebut, tetanduran kasebut nduweni risiko investasi sing paling murah. Minangka asil, mung 14.000 MWe kapasitas nuklir lan batubara anyar teka online. Iku mbantu ngetokake harga gas alam, meksa wong-wong industri gedhe ing luar negeri lan ngurangi biaya listrik sing dipecat gas nganti 10 sen / kWh.
Kekurangan
Ana rong kekurangan daya nuklir, amarga sumber radioaktif saka sumber bahan bakar.
1. Kacilakaan ing tanduran bisa nyepetake materi radioaktif menyang lingkungan minangka plume (formasi kaya awan) saka gas lan partikel radioaktif. Partikel iki banjur dihirup utawa diiris dening wong lan kéwan utawa disimpen ing lemah. Partikel iki dumadi saka atom sing ora stabil sing nyebabake energi keluwihan, disebut radiasi, nganti dadi stabil. Ing dosis sing kurang, radiasi ora aman. Sawise narik kawigaten nuklir, dosis gedhe ngancurake sel urip lan bisa nimbulaké mutasi, penyakit lan pati.
Impact potensial saka leleh nuklir bisa dadi catastrophic, kaya sing katon ing Chernobyl lan Fukushima , sanajan kemungkinan kedadeyan kasebut kedadeyan langka. Bencana nuklir mung AS ana ing Pulo Tiga Mile nalika taun 1979 nalika rodok bahan bakar radioaktif dicekak. Mung jumlah cilik gas radioaktif dirilis. Ora ana efek kesehatan sing bisa diukur. Nanging, ora ana pabrik nuklir anyar sing dibangun nganti 30 taun.
Hampir telung yuta wong urip ing 10 mil saka tanduran operasi. Padha resiko paparan radiasi langsung ing kasus kecelakaan. Yen sampeyan salah siji saka wong-wong, kene cara nyiapake kanggo kacilakan.
2. Pembuangan limbah nuklir minangka kerugian gedhe. Limbah tingkat rendah arupa kontak karo bahan bakar nuklir ing operasi saben dina. Punika dibuang ing situs utawa dikirim menyang fasilitas sampah tingkat rendah ing salah siji saka 37 negara. (Source: "Limbah Tingkat Rendah," Komisi Regulasi Nuklir AS.)
Sampah tingkat dhuwur kasusun saka bahan bakar. Butuh ratusan taun kanggo numpes. Saiki, 70.000 ton bahan bakar iki disimpen ing pembangkit listrik dhewe. (Sumber: "Faff and Fallout," The Economist, 29 Agustus 2015.)
Ing Nuclear Act Act of 1982, Congress ngandhakake marang Komisi Regulasi Nuklir AS kanggo ngrancang, mbangun, ngoperasikake lan mbungkus gudang géologi permanen kanggo mbuwang limbah tingkat tinggi ing Yucca Mountain, Nevada.
Pejabat lokal ora pengin bahaya ing negarane. Padha tundhuk pembangunan nganti 2013 nalika NRC menang kasus kasebut ing Pengadilan Banding AS. Ing 2015, NRC ngrampungake pratelan safety lan wiwit nyambut gawé ing Pernyataan Impact Lingkungan. (Sumber: "Pembuangan Sampah Tingkat Tinggi," Komisi Regulasi Nuklir AS.)
Masa Depan US Nuklir Daya
Panguwasa listrik taunan kacingkrangan 28 persen dening 2040. Kanthi prices roto-roto lan gas njedhul lan keprihatinan babagan pemanasan global, daya nuklir wis diwiwiti maneh. Ing pungkasan taun 1990-an, daya nuklir katon minangka cara kanggo ngurangi ketergantungan ing lenga lan gas sing diimpor. Owah-owahan kawicaksanan iki nyebabake wutah ing kapasitas nuklir.
Undhang-undhang Kebijakan Energi taun 2005 nyediakake insentif finansial kanggo pambangunan pabrik tenaga nuklir sing luwih maju. Ana uga telung prakarsa peraturan sing ngrugekake cara:
- Proses sertifikasi desain rancang.
- Penyediaan kanggo ijin awal situs.
- Nggabungke proses lisensi konstruksi lan operasi.
Wiwit taun 2007, perusahaan-perusahaan duwé 24 lisensi kanggo reaktor nuklir anyar. Ana papat tetanduran anyar sing dibangun. Westinghouse bangunan loro ing Georgia lan loro ing South Carolina. (Sumber: "Westinghouse Buys CB & I's Nuclear Unit," The Wall Street Journal, 29 Oktober 2015)
Saliyané, fracking saka lenga syal domestik lan gas alam wis nggawe gas alternatif sing terjangkau kanggo modernisasi pembangkit listrik nuklir lawas. Akibaté, papat tetanduran wis ditutup ing rong taun pungkasan. Tetep nylametake pembangkit listrik tenaga nuklir luwih murah tinimbang ngembangake tetanduran gas anyar. Malah luwih larang tinimbang ngobong tanduran daya batubara lawas kanggo gas alam.
Mulane, masa depan ngembangake daya nuklir ing Amerika gumantung marang harga gas alam. Yen padha munggah maneh lan tetep dhuwur, ngarepake supaya bisa bali menyang generasi nuklir. (Sumber: "Reaktor Liyane Nganti, Punctuating Reality anyar kanggo US Nuklir Daya," National Geographic, 1 Januari 2015.)