Παρασκευή, 6 Δεκεμβρίου 2013

Πυρηνική Ενέργεια, Παρελθόν Παρόν και Μέλλον

Η πυρηνική ενέργεια είναι η ενέργεια που υπάρχει μέσα στον πυρήνα του ατόμου και μπορεί να απελευθερωθεί είτε με σχάση είτε με σύντηξη. Είναι δηλαδή η δυναμική ενέργεια που είναι εγκλωβισμένη στους πυρήνες των ατόμων λόγω της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων που τα συνιστούν. Η πυρηνική ενέργεια απελευθερώνεται κατά τη σχάση ή σύντηξη των πυρήνων και εφόσον οι πυρηνικές αντιδράσεις είναι ελεγχόμενες η εκλυόμενη ενέργεια με τη μορφή θερμότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάλυψη ενεργειακών αναγκών.

Όταν ο πυρήνας ενός ατόμου ουρανίου βομβαρδίζεται από ένα νετρόνιο, προκαλείται "σχάση" απελευθερώνοντας ενέργεια και δύο νετρόνια που προκαλούν τη σχάση δύο πρόσθετων πυρήνων ουρανίου

Η σχάση (ή διάσπαση) των πυρήνων των ατόμων μερικών βαρέων στοιχείων, όπως είναι το ουράνιο γίνεται με φυσικό τρόπο, αλλά με πολύ αργούς ρυθμούς. Το ουράνιο αν και είναι μια μη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας υπάρχει σε αφθονία στη φύση σε διάφορα πετρώματα. Εάν η διάσπαση του ουρανίου γίνει με τεχνητά μέσα και σε πολλά άτομα συγχρόνως, απελευθερώνονται μεγάλες ποσότητες ενέργειας με τη μορφή θερμότητας, ενώ εκλύεται και επικίνδυνη ακτινοβολία, γνωστή ως ραδιενέργεια. Μια ανεξέλεγκτη διάσπαση πολλών πυρήνων μπορεί να οδηγήσει σε μια πυρηνική έκρηξη, ενώ υπό ελεγχόμενες συνθήκες (στους πυρηνικούς αντιδραστήρες) είναι δυνατό, απομονώνοντας την ραδιενέργεια, να χρησιμοποιηθούν οι τεράστιες ποσότητες εκ λυόμενης ενέργειας για σκοπούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.


Η σύντηξη πυρήνων είναι η αντίστροφη διαδικασία της σχάσης. Στον Ήλιο, η σύντηξη ελαφρών πυρήνων υδρογόνου σχηματίζει το αέριο ήλιο απελευθερώνοντας τεράστια ποσά ενέργειας που φθάνουν στη γη με τη μορφή ηλιακής ενέργειας. Η ελεγχόμενη σύντηξη πυρήνων με τεχνητά μέσα για σκοπούς εκμετάλλευσης της εκλυόμενης ενέργειας στην ηλεκτροπαραγωγή βρίσκεται ακόμα στο πεδίο της έρευνας, ενώ αξίζει να σημειωθεί ότι εάν κάτι τέτοιο επιτευχθεί, θα είναι δυνατή η παραγωγή τεραστίων ποσοτήτων ενέργειας χρησιμοποιώντας ως καύσιμο πυρήνες υδρογόνου, προϊόν της διάσπασης του νερού.


Στη διάρκεια της δεκαετίας του '50 ήταν διάχυτη η αισιοδοξία ότι η πυρηνική αποτελούσε τη νέα πηγή ενέργειας που θα κάλυπτε τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες με πολύ χαμηλό κόστος. Μάλιστα ο πρόεδρος της Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας των ΗΠΑ Λιούις Στράους έμεινε στην ιστορία για τη λανθασμένη του πρόβλεψη ότι «…στο μέλλον η πυρηνική ενέργεια θα είναι τόσο φθηνή, που δεν θα κάνουμε τον κόπο να την κοστολογούμε.». Σήμερα, παρόλο που η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνική ενέργεια παρουσιάζει ορισμένα σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τη χρήση συμβατικών καυσίμων, όπως είναι οι μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, η μεγάλη σταθερότητα εφοδιασμού, η απεξάρτηση από τα συμβατικά καύσιμα και το χαμηλότερο κόστος της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, δεν έχει γίνει ακόμα αποδεκτή ως μια ασφαλής ως πηγή ενέργειας.

Κυριότερα μειονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας είναι η ανάγκη διαχείρισης των καταλοίπων και το υψηλό αρχικό κόστος που απαιτείται για τα συστήματα ασφάλειας και αποτροπής τρομοκρατικών ενεργειών. Επιπλέον τα πυρηνικά εργοστάσια έχουν υψηλό κόστος κατασκευής σε σύγκριση με τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ορυκτά καύσιμα. Η κοινή γνώμη ωστόσο συνεχίζει να ανησυχεί για την ασφαλή λειτουργία των πυρηνικών εργοστασίων (κυρίως για τον ενδεχόμενο κίνδυνο ατυχημάτων) παρόλο που σήμερα ο βαθμός ασφάλειάς της είναι υψηλός και προβλέπεται ότι στο μέλλον θα είναι υψηλότερος λόγω της σημαντικής προόδου που έχει επιτευχθεί τόσο από τεχνολογικής όσο και από θεσμικής πλευράς στα θέματα ασφάλειας, καθώς και της συσσωρευμένης εμπειρίας από τη λειτουργία επί πολλά έτη πυρηνικών εργοστασίων. Σημειώνεται, ότι σημαντικό ποσοστό του κόστους της πυρηνικής ηλεκτρικής ενέργειας οφείλεται στα επιπρόσθετα μέτρα πρόληψης πιθανών κινδύνων, στην ελαχιστοποίηση της πιθανότητας ατυχήματος, και στην ετοιμότητα αντιμετώπισης των συνεπειών σε περίπτωση ατυχήματος και την επιπλέον θωράκιση του για περίπτωση σεισμού. Επισημαίνεται, ότι το πυρηνικό ατύχημα στο Three Mile Island (ΗΠΑ) είχε μόνο σοβαρές οικονομικές επιπτώσεις (η διαρροή ραδιενέργειας στο περιβάλλον ήταν ελάχιστη) και ότι το ατύχημα στο Chernobyl (Ουκρανία) είναι αδύνατον να συμβεί σε αντιδραστήρες δυτικού τύπου. Σε αντίθεση με τα παραπάνω το ατύχημα στην Φουκοσιμα είχε ακόμα μεγαλύτερη επίπτωση στο περιβάλλον.

Παρότι τα τελευταία χρόνια έχουν κάνει την εμφάνισή τους πυρηνικοί αντιδραστήρες νέου τύπου μικρής ισχύος και με μικρές ποσότητες αποβλήτων, το πλέον κρίσιμο πρόβλημα της αποδοχής της πυρηνικής ενέργειας είναι η ασφαλής διαχείριση των ραδιενεργών πυρηνικών καταλοίπων/αποβλήτων. Επί του θέματος αυτού παρατηρούνται τα εξής:
Αν και τα ραδιενεργά πυρηνικά κατάλοιπα/απόβλητα είναι επικίνδυνα, η ποσότητα και ο όγκος τους είναι πολύ μικρός.
Οι ειδικοί επιστήμονες θεωρούν ότι υπάρχουν αρκετές μέθοδοι μείωσης της τοξικότητας των καταλοίπων και απομόνωσής τους από τη βιόσφαιρα και ότι η ραδιενέργειά τους μειώνεται σημαντικά με την πάροδο του χρόνου.

Τα πυρηνικά κατάλοιπα είτε ανακυκλώνονται είτε ενταφιάζονται χωρίς ανακύκλωση. Η πρώτη περίπτωση έχει οικονομικά οφέλη και μειώνει σημαντικά τον όγκο των καταλοίπων, ενέχει όμως τον κίνδυνο χρήσης του παραγόμενου πλουτωνίου για τρομοκρατικές ενέργειες. Σχετικά με τη δεύτερη περίπτωση, οριστικοί χώροι εναπόθεσης πυρηνικών αποβλήτων βρίσκονται σε προχωρημένο στάδιο κατασκευής σε πολλές χώρες. Ουδεμία όμως χώρα διαθέτει σήμερα οριστικούς χώρους εναπόθεσης των πυρηνικών αποβλήτων

Ανεξάρτητα από το εάν η διαχείριση των πυρηνικών καταλοίπων περιλαμβάνει ανακύκλωση του αναλωμένου καυσίμου, μια αποδεκτή λύση του προβλήματος των πυρηνικών καταλοίπων/αποβλήτων είναι επιτακτική. Το ζήτημα της πυρηνικής ασφάλειας παραμένει κρίσιμο καθώς σε παγκόσμιο επίπεδο τα πυρηνικά εργοστάσια είναι ήδη πραγματικότητα και προβλέπεται να αυξηθούν.

Σήμερα τo 33% της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται στην Ευρωπαϊκή Ένωση προέρχεται από την πυρηνική ενέργεια, ενώ είναι χαρακτηριστική η περίπτωση της Γαλλίας όπου ποσοστό σχεδόν 80% της ηλεκτροπαραγωγής προέρχεται από πυρηνική ενέργεια. Ήδη 196 πυρηνικοί σταθμοί, συνολικής δυναμικότητας 169,7GWe βρίσκονται σε λειτουργία στην Ε.Ε ενώ υπό κατασκευή βρίσκονται άλλα 17 πυρηνικά εργοστάσια, συνολικής ισχύος 14,7GWe.
Εργοστάσια Πυρηνικής Ενέργειας σε Λειτουργία στην Ευρώπη
Source: European Nuclear society, January 2009
Παγκόσμια Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας από Πυρηνική Ενέργεια (2006-2030)
Source: EIA, World Energy projections 2009
http://www.cie.org.cy/sxoliko.html#menu2-2-4
image chart of Quarterly uranium production as described in linked report
Παραγωγή Ουρανίου στην Αμερική 




Τα πυρηνικά ατυχήματα στον σταθμό Φουκουσίμα 1 το 2011 αναφέρονται στη σειρά των καταστροφικών γεγονότων στη μονάδα παραγωγής ενέργειας Φουκουσίμα 1 στην Ιαπωνία την άνοιξη του 2011 και αποτελούν μία από τις πιο σημαντικές οικολογικές επιβαρύνσεις από καταστροφή πυρηνικών εγκαταστάσεων που έχουν καταγραφεί μέχρι σήμερα. Οι καταστροφές προέκυψαν ως ακολουθία του γεγονότος του μεγάλου σεισμού της 11ης Μαρτίου στο Σεντάι και του τσουνάμι που τον ακολούθησε. Τις μέρες μετά τα γεωλογικά συμβάντα, σημειώθηκαν εκρήξεις σε αντιδραστήρες του σταθμού και καταγράφηκε διαρροή μεγάλης ποσότητας ραδιενέργειας στο περιβάλλον. Κύρια αιτία που συνέτεινε στην καταστροφή στις εγκαταστάσεις ήταν η μη λειτουργία του συστήματος ψύξης των αντιδραστήρων, ως ακόλουθο του ανεπαρκούς σχεδιασμού προστασίας για περίπτωση φυσικής καταστροφής τέτοιου μεγέθους. Επιπλέον παράγοντες που συνετέλεσαν στα πυρηνικά ατυχήματα ήταν η κακή κατάσταση των αντιδραστήρων, (παλαιότητα, ρωγμές, προηγούμενα ατυχήματα που συγκαλύφθηκαν) και h αύξηση της παραγωγής (καταπόνηση), με ταυτόχρονες οικονομικές περικοπές (ανεπαρκής συντήρηση) εις βάρος της ασφάλειας. Το συγκεκριμένο εργοστάσιο ήταν προγραμματισμένο να τεθεί εκτός λειτουργίας στις αρχές του 2011 έχοντας ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του αλλά πήρε δεκαετή παράταση λειτουργίας ένα μήνα πριν την καταστροφή.
Συμπληρώνονται χίλιες ημέρες από τον μεγάλο σεισμό και το τσουνάμι που έσπειρε τον θάνατο και προκάλεσε την καταστροφή στην Φουκουσίμα, όμως οι πληγές από την διαρροή στο ιαπωνικό πυρηνικό εργοστάσιο δεν έχουν ακόμα επουλωθεί. Στο τοπικό παράρτημα του ιαπωνικού υπουργείου Περιβάλλοντος εργάζονται πυρετωδώς για την αποκατάσταση της περιοχής. Δεν πρόκειται για εύκολη, ούτε για σύντομη διαδικασία. «Είναι πολύ δύσκολο να πείσεις τους ντόπιους πού πρέπει να βάλουν τα μολυσμένα υλικά. Αυτό είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα. Άλλο ένα είναι επίσης το γεγονός ότι παρά τις διάφορες εργασίες απορρύπανσης που διεξάγονται, η ακτινοβολία δεν μπορεί να εξαλειφθεί μια για πάντα», λέει ο Εντο Κούζου από το υπουργείο Περιβάλλοντος. Χιλιάδες είναι οι κάτοικοι που παραμένουν εκτοπισμένοι από τα σπίτια τους και μένουν σε καταυλισμούς, μετανάστες στην ίδια τους την χώρα. «Είμαι απογοητευμένη γιατί δεν μπορούμε να πάρουμε πίσω τη ζωή που είχαμε. Ήμασταν μια πολύ χαρούμενη και ευτυχισμένη οικογένεια, που αναγκαζόμαστε όμως πλέον να ζούμε χωριστά. Τίποτα δεν δείχνει να μπορεί να γίνει για να επιστρέψουμε στις παλιές καλές μέρες», λέει μια γυναίκα.
EURONEWSGREEK
http://el.wikipedia.org 

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου