El فحم و الطاقة النووية إنهما طريقتان شائعتان لتوليد الكهرباء. على الرغم من أنهما غالبًا ما يُنظر إليهما على أنهما متضادان، إلا أنهما يشتركان في أوجه التشابه في بعض الجوانب الرئيسية، ولكن لديهما أيضًا اختلافات ملحوظة في تأثيرهما على البيئة والتكنولوجية والسلامة. يستكشف هذا المقال بالتفصيل أوجه التشابه والاختلاف هذه، بالإضافة إلى دورها في مصفوفة الطاقة العالمية الحالية.
أوجه التشابه بين الفحم والطاقة النووية
كلا فحم كما الطاقة النووية يتم استخدامها في توليد الكهرباء من خلال التوربينات. وفي كلتا الحالتين، الهدف هو التوليد الحرارة لإنتاج البخار، التي تحرك توربينات توليد الكهرباء. على الرغم من الاختلافات في أنواع الوقود، فإن العملية الأساسية لتحويل الحرارة إلى كهرباء متشابهة.
وكانت كلتا التقنيتين ضروريتين تاريخياً لضمان إمدادات الكهرباء المستمرة. ال مصانع الفحم، وذلك بفضل وفرة الموارد، و محطات الطاقة النوويةنظرًا لانخفاض تكلفة التشغيل بمجرد بنائها، فإنها توفر توليدًا أساسيًا للطاقة، وقادرة على التشغيل بشكل مستمر.
الاختلافات الأساسية في توليد الطاقة
والفرق الرئيسي هو في الطريقة التي يتم بها الحصول على الطاقة الحرارية. ال مصانع الفحم حرق الفحم لتوليد الحرارة، في حين محطات الطاقة النووية يستخدمون انشطار ذرات اليورانيوم أو البلوتونيوم.
ومن المعروف أن الطاقة النووية انبعاثات الكربون المنخفضةبينما يعتبر الفحم من أكثر مصادر الطاقة تلويثا. ال مصانع الفحم فهي تنبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2)، إلى جانب ملوثات أخرى مثل أكسيد النيتروجين (NOx) وثاني أكسيد الكبريت (SO2). ووفقا لبيانات من الوكالة، ينبعث الفحم حوالي 820 جرام من ثاني أكسيد الكربون / كيلوواط ساعة، أمام الوحيد 12 جرام من ثاني أكسيد الكربون / كيلوواط ساعة التي تنتج الطاقة النووية.
الأثر البيئي والنفايات
الجانب الحساس هو إدارة النفايات. على الرغم من أن الفحم ينتج انبعاثات الغازات الدفيئة، فإنه يولد أيضًا كمية كبيرة من الغازات الدفيئة رماد سام التي تحتوي على معادن ثقيلة، مثل الزئبق والرصاص، والتي تلوث التربة والمسطحات المائية. ومن جانبها، تولد محطات الطاقة النووية النفايات المشعة ذات النشاط المرتفع والمتوسط والمنخفض، والتي يجب إدارتها بعناية نظرًا لإمكاناتها السامة على المدى الطويل.
ل محطة طاقه نوويه وينتج مصنع بقدرة 1000 ميجاوات نحو 35 طنًا من النفايات عالية المستوى سنويًا، بينما ينتج مصنع الفحم آلاف الأطنان من النفايات الصلبة، وفقًا لـ الوكالة الدولية للطاقة الذرية (الوكالة الدولية للطاقة الذرية). على الرغم من الرقابة الصارمة على النفايات النووية، فإن الخوف العام من النفايات المشعة لا يزال أحد أكبر التحديات البيئية لهذه التكنولوجيا.
السلامة والمخاطر
La أمن هي قضية أخرى مهمة عند مقارنة هذين المصدرين للطاقة. ال مصانع الفحم وهي أكثر أمانًا من الناحية الفنية في التشغيل مقارنةً بالطاقة النووية لأنها لا تشكل نفس خطر وقوع حوادث كارثية. على الرغم من التقدم في التكنولوجيا النووية، فإن أحداثًا مثل تشيرنوبيل y فوكوشيما تسليط الضوء على المخاطر المحتملة المرتبطة بالفشل في تشغيل محطات الطاقة النووية.
ومن ناحية أخرى، فإن استخدام الفحم يشكل مخاطر على الصحة العامة بسبب تلوث الهواء. بالنسبة الى منظمة الصحة العالميةويسبب التلوث الناتج عن حرق الوقود الأحفوري ملايين الوفيات المبكرة كل عام. وبهذا المعنى فإن الطاقة النووية، على الرغم من مخاطرها المحتملة، لها أهمية كبيرة معدل الوفيات أقل بكثير مقارنة بالفحم.
الجدوى الاقتصادية والتكاليف
في البداية، قم ببناء أ محطة الطاقة النووية إنها أغلى بكثير من محطة الفحم. على سبيل المثال، تبلغ تكلفة محطة هينكلي بوينت سي النووية في المملكة المتحدة 30.000 مليون، في حين أن محطات الفحم عادة ما تكون ميسورة التكلفة. ومع ذلك، فإن ميزة الطاقة النووية تكمن في تكاليف التشغيل طويلة الأجل، والتي تكون عمومًا أقل من تكاليف محطات الفحم، حيث يمثل الوقود والصيانة جزءًا كبيرًا من النفقات.
El تكلفة موحدة للكهرباء من المتوقع أن يستمر (LCOE) للطاقة النووية في الانخفاض خلال السنوات المقبلة، مما يجعلها مصدراً تنافسياً للطاقة منخفضة الكربون، وفقاً لتقارير من المعهد الوطني للأبحاث. OECD.
باختصار، يعد الفحم والطاقة النووية ركيزتين مهمتين في قطاع الطاقة، لكن لهما خصائص مختلفة للغاية من حيث تأثيرهما وسلامتهما وتكاليفهما. ولكل منهما إيجابيات وسلبيات، ولكن من حيث الاستدامة، تظهر الطاقة النووية كخيار أكثر ملاءمة لمستقبل الطاقة، خاصة إذا تركزت الجهود على تحسين إدارة النفايات والحد من المخاطر التشغيلية.