Eftersom vindturbiner och solpaneler arbetar med vind och sol, är dessa två energikällor förnybara – de kommer inte att ta slut.
Olja och gas, å andra sidan, är ändliga, icke förnybara och kommer inte att existera en dag. Du kan klassificera kärnenergi som icke förnybar eftersom uran och liknande bränslekällor är begränsade. Å andra sidan anser vissa människor att kärnenergi är förnybar eftersom grundämnet torium och andra nya teknologier kan ge oändligt mycket bränsle som behövs för att driva kärnreaktorer.
Vad är kärnkraft?
Kärnenergi är den energi som finns i kärnan av en atom. Atomer är små partiklar som utgör hela universum och allt det innehåller. Det finns en enorm kraft av energi som kan hålla atomerna sammanbundna. Det som är fantastiskt med kärnenergi är att den kan användas för att tillverka elektricitet. För att energin ska ”frigöras” (dvs producera elektricitet) måste en av två saker inträffa, antingen kärnfusion eller kärnklyvning.
I processen för kärnfusion kan energin frigöras när alla atomer kombineras för att bilda en mycket stor atom. Solen kan producera energi på detta sätt. Vid kärnklyvning separeras atomer och splittras från alla andra atomer för att skapa en mycket mindre atom, och sedan frigör energin. Det är så kärnkraftverk producerar el.
Fission: Energi låst i atomer
En kärnreaktor genererar elektricitet genom att dela atomer i en process som kallas fission. När en atom splittras frigörs energi tillsammans med neutroner som träffar andra atomer, vilket får dem att frigöra mer neutroner och energi. Reaktorn använder energins värme för att värma vatten som producerar ånga.
Den ångan driver generatorer som producerar den el kraftverket distribuerar till kunderna. De flesta reaktorer använder uran som bränslekälla. Kärnkraftverk producerar också kärnavfall som de måste omhänderta på ett säkert sätt. Detta avfall består av extremt radioaktiva material som finns kvar efter att använt kärnbränsle inte längre kan producera el effektivt.
Officiella definitioner
Library of Congress definierar förnybar energi som ”en hållbar energikälla som snabbt ersätts av en naturlig pågående process.” LOC noterar också att kärnbränslekällor är ”inte i huvudsak förnybara”. U.S. Department of Energy klassificerar uran som icke-förnybar källa.
Kärnenergidebatt
Experter ifrågasätter fortfarande om världen ska kalla kärnkraften ”förnybar”. De som vill klassificera kärnenergi som förnybar nämner att den har låga koldioxidutsläpp – precis som förnybara källor som vind och sol gör. Icke-förnybara bränslen, som naturgas och olja, producerar biprodukter som skadar miljön genom utsläppen av den globala uppvärmningen. De som är emot att kalla kärnkraften förnybar noterar att kärnkraftverk skapar skadligt avfall.
Argument för kärnkraftsförnybarhet
Enligt vissa experter kan uppfödningsreaktorer producera tillräckligt med klyvbart material för att hålla för evigt. Uppfödningsreaktorer använder neutroner som frigörs genom klyvning för att skapa annat kärnplutonium och andra typer av bränsle.
En av plutoniums nackdelar är dess potentiella användning som kärnvapen. Thor Energy i Norge använde framgångsrikt torium i en kärnreaktor för att generera energi. Torium – en radioaktiv metall som finns i nästan alla växter, vatten och jord – är säkrare än uran och inte mottaglig för kärnvapenspridning. En renare, säkrare kärnreaktor skulle kunna svara kritiker som inte kallar kärnenergi förnybar eftersom den producerar avfallsprodukter.
Kärnkraft har använts som energikälla sedan 1950-talet. Under åren har energikällan växt och det finns cirka 440 kärnkraftsreaktorer i världen, som står för cirka 10 % av planetens elektricitet. Kärnenergi är den energi som finns i en atoms kärna eller kärna.
När dessa atomer splittras under kärnklyvning frigör de energi. Den energi som frigörs kan driva hem, industrier, skolor, sjukhus och mycket mer. Trots detta har kärnkraft varit föremål för många kontroverser.
Är kärnenergi förnybar?
Svaret på detta både ja och nej! Detta beror på att även om själva energin, som produceras av kärnkraftverken är förnybar, är det bränsle som används och krävs inte förnybart. Uran är det föredragna bränslet för kärnklyvning i kärnkraftverk. Men bara en viss typ av uran (U-235) är lämplig för processen. Uran är en mycket vanlig metall i världen, men den erforderliga isotopen är jämförelsevis sällsynt att hitta, vilket gör den till ett icke-förnybart bränsle för den förnybara energin den producerar.
Ångan som produceras av anläggningen och som används för att driva turbinerna och generatorerna återvinns, vilket gör energikällan desto mer förnybar. Ångan kyls ner i ett kyltorn och vänds tillbaka till vattnet, som kan användas igen i kärnklyvningsprocessen.
Kärnklyvning innebär att den stora atomkärnan i uran 235 delas i mindre kärnor, vilket producerar energi. Kärnfusion undersöks också i längd, vilket innebär att två eller flera atomkärnor kombineras för att bilda en eller flera olika atomkärnor och subatomära partiklar, som neutroner och protoner. Dessa processer producerar förnybar energi, även om materialen inte är lättillgängliga.
Är kärnenergi hållbart?
Överväldigande är kärnkraften hållbar. Genom produktion av kärnenergi producerar processen ren energi och leder inte till miljöföroreningar eller utsläpp av växthusgaser. Detta gör energin mer hållbar för miljön än fossila bränslen.
Den enda biprodukten av processen är överskottsånga, som helt enkelt kan återvinnas till atmosfären som ren vattenånga. Den största utmaningen som gör kärnenergi ohållbar just nu är det faktum att det uran som krävs inte är lättillgängligt och även om det är det, finns det en mänsklig tidsskala för när det kommer att förbrukas helt.
Om källan till uran ändras, eller om vetenskapen tillåter kärnfusion, kommer vi att kunna ha en hållbar källa till råvaran och därigenom göra energikällan mer hållbar. Man uppskattar att de återstående mängderna uran i världen kan tjäna oss under de kommande 80 åren, vilket gör kärnkraften hållbar och tillgänglig för några generationer framöver. Om vi kan omvandla kärnfusion till verklighet skulle energikällan vara hållbar och kunna försörja oss under överskådlig framtid.
Är kärnenergi bra eller dåligt för miljön?
Kärnenergi är bra för miljön, även om det finns några undantag.
1. Det skyddar luftkvaliteten
Kärnenergi ger nollutsläpp, vilket gör den till en ren energikälla. Processen ser uranatomer splittras, producera energi, som sedan snurrar turbiner som genererar elektricitet utan de skadliga biprodukterna som släpps ut av fossila bränslen.
Nuclear Energy Institute uppskattar att USA undvek mer än 476 miljoner ton koldioxidutsläpp 2019, vilket motsvarar att ta bort 100 miljoner bilar från vägarna. Som sådan hjälper kärnenergi till att rena luften genom att ta bort massor av skadliga luftföroreningar som leder till surt regn, smog, hjärt- och kärlsjukdomar och lungsjukdomar.
2. Det ger minimalt med avfall
Kärnenergi är extremt tät i energi vilket gör att mängden kärnbränsle som används inte är så mycket som man skulle kunna tro. Avfallet från kärnkraftverk är minimalt, eftersom mycket av det kan upparbetas och återvinnas, även om USA inte gör det. Att producera kärnbränsle skadar därför inte miljön mycket.
3. Kärnenergi har ett litet fotavtryck på marken
Kärnenergi producerar mer el på mindre mark än någon annan ren luftkälla. Enligt Nuclear Energy Institute behöver en kärnkraftsanläggning på 1000 MW bara cirka en kvadratkilometer för att fungera.
Däremot kräver vindkraftsparker 360 gånger mer landyta, medan solkraftsparker kräver 75 gånger mer landyta, för att producera en liknande mängd el. Det betyder att du behöver mer än 3 miljoner solpaneler eller 430 vindturbiner (en kapacitetsfaktor ingår inte) för att producera lika mycket energi som en typisk kommersiell reaktor.
4. Den har en högre energitäthet
Kärnklyvning, den process genom vilken kärnenergi uppnås, producerar mycket större mängder energi än förbränning av fossila bränslen som gas, kol och olja. Kärnklyvning är effektivare än att producera energi genom traditionella fossila bränslen och som ett resultat kräver det mindre bränsle för att driva ett kärnkraftverk. Detta skapar därför mindre avfall och har en mindre påverkan på miljön och ekonomin
Kärnenergi har dock vissa utmaningar när det gäller miljön:
1. Den producerar radioaktivt avfall
Efter att ha producerat den energi som krävs är de återstående materialen mycket radioaktiva och måste förvaras säkert så att de inte förorenar miljön. Radioaktivt avfall från kärnkraftsproduktion är otroligt farligt för mark, människors hälsa och andra aktörer i miljön. Det är därför den största utmaningen för dessa anläggningar, att lagra sådant radioaktivt avfall, eftersom det inte kan förstöras. Som sådan förseglar de det säkert i behållare och håller det under jord.
2. Farliga olyckor
Ibland påverkar vissa olyckor dessa kraftverk och det säkert förvarade kärnavfallet, vilket leder till farliga resultat och långtidseffekter av strålning. Tjernobyl-incidenten i april 1986 anses vara den värsta kärnkraftskatastrofen i historien och har sedan dess dödat tusentals i indirekta konsekvenser som sköldkörtelcancer såväl som andra cancerformer. I mars 2011 drabbade en jordbävning Japan som förstörde kärnkraftverket Fukushima Daichi och resulterade i strålningsläckor, dödsfall och andra allvarliga effekter
3. Effekter på miljön
Kärnkraftverk har andra effekter på miljön, förutom det avfall de producerar. Brytning av uran sker inte i en miljövänlig process och de dagbrott som lämnas kvar efter brytningen är farliga för alla.
Processen resulterar också i erosioner, förorenar närliggande vattenkällor, påverkar växter och grödor och påverkar allvarligt gruvarbetare och deras allmänna hälsa på grund av den ökade exponeringen för strålningen under utvinning och bearbetning.
4. Avfallet är för evigt
Även om avfallet kanske inte är mycket, är det permanent, farligt och för alltid. Det kan inte grävas ner på deponier som allt annat avfall och kräver därför teknik som hanterar det väl.
