A energia nuclear vem da energia armazenada no núcleo (núcleo) de um átomo. Essa energia é liberada através da fissão (divisão de átomos) ou fusão (fusão de átomos para formar um átomo maior). A energia liberada pode ser usada para gerar eletricidade.
Os combustíveis fósseis - que incluem principalmente carvão, petróleo e gás natural - preenchem a maioria das necessidades de energia em todo o mundo. A geração de eletricidade é um dos usos predominantes dos combustíveis fósseis. Mas esse recurso é limitado.
Gerando eletricidade
A energia nuclear pode ser liberada dividindo-se um átomo de urânio. O núcleo de um átomo é feito de prótons e nêutrons. Quando o núcleo se divide, libera energia na forma de calor. Alguns nêutrons também são liberados na divisão. Esses nêutrons podem dividir outros núcleos, liberando mais calor e nêutrons. Essa reação em cadeia é chamada de fissão nuclear.
Os combustíveis fósseis foram formados a partir dos restos orgânicos de plantas e animais pré-históricos. Esses restos, com milhões de anos de idade, foram convertidos pelo calor e pela pressão na crosta terrestre em combustíveis contendo carbono.
As usinas de energia nuclear e de combustíveis fósseis produzem eletricidade da mesma maneira. O calor gerado nessas plantas é usado para gerar vapor. Esse vapor aciona uma turbina, que aciona um gerador que converte energia mecânica em energia elétrica.
Emissões: energia nuclear versus energia de carvão
A energia nuclear é mais limpa ao gerar eletricidade. A fissão nuclear fornece energia sem liberar gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono. Entretanto, as usinas nucleares geram resíduos radioativos, um fator crítico ao comparar combustíveis poluentes à poluição da energia nuclear.
Em uma comparação entre energia nuclear e energia de carvão, no entanto, considere que a combustão de combustíveis fósseis libera dióxido de carbono para a atmosfera. a atmosfera. De fato, 90% das emissões de carbono provenientes da geração de eletricidade nos Estados Unidos vêm de usinas a carvão. Eles emitem poluentes como dióxido de enxofre, metais tóxicos, arsênico, cádmio e mercúrio.
Eficiência e confiabilidade
Um sedimento de combustível nuclear pesa aproximadamente 0,1 onça (6 gramas). No entanto, esse único granulado produz a quantidade de energia equivalente à gerada por uma tonelada de carvão, 120 galões de petróleo ou 17.000 pés cúbicos de gás natural, tornando o combustível nuclear muito mais eficiente do que os combustíveis fósseis.
Além disso , as usinas nucleares operam com mais confiabilidade do que outras instalações de geração de energia. Em 2017, as usinas nucleares funcionavam com capacidade total 92% do tempo. Para comparação, considere os tempos de operação para outras fontes de geração de energia: usinas de carvão (54%), usinas de gás natural (55%), geradores eólicos (37%) e usinas solares (27%).
Disponibilidade de recursos < O urânio é uma das fontes de energia mais abundantes na Terra. O urânio pode ser reprocessado e usado novamente, uma das vantagens da energia nuclear sobre os combustíveis fósseis. Os combustíveis fósseis, por outro lado, não são renováveis. Houve um declínio acentuado nas reservas de energia por causa da dependência das pessoas em combustíveis fósseis.
Custos: energia nuclear versus combustíveis fósseis
O custo é importante quando se considera os prós e os contras da energia nuclear versus combustíveis fósseis. Embora os custos operacionais das usinas nucleares excedam o custo de outras fontes de geração de eletricidade, o custo total é menor que a maioria. O custo total médio da geração de eletricidade inclui operações, manutenção e combustíveis. Os custos são relatados em moinhos por quilowatt-hora, onde um moinho é igual a US $ 0,001 ou um décimo de um centavo dos EUA.
Os custos totais médios totais em moinhos por quilowatt-hora relatados para 2017 são, por ordem crescente de custo, 10,29 para energia hidrelétrica (incluindo usinas hidrelétricas convencionais e hidrelétricas de armazenamento bombeado), 24,38 para energia nuclear, 31,76 para turbina a gás e pequena escala (definidas como turbina a gás, combustão interna, usinas fotovoltaicas ou solares e eólicas) e 35,41 para usinas a vapor fóssil.
Futuro da geração de energia
As fontes de combustíveis fósseis estão diminuindo gradualmente, levando a uma potencial escassez global de energia. As usinas nucleares já fornecem energia em trinta estados. Com duas novas usinas aprovadas e cerca de 18 aplicações para construir novas usinas sob consideração pela Comissão Reguladora Nuclear dos EUA em 2018, as usinas nucleares podem suprir essa necessidade de energia nos Estados Unidos.
