¿Por qué el mundo propaga energía nuclear cuando el uranio U-235 no es un recurso renovable?

Answer 1

” ¿Por qué el mundo propaga energía nuclear cuando el uranio U-235 no es un recurso renovable?”

Una pequeña fracción del uranio en la corteza terrestre puede recuperarse mediante la minería.

La corteza terrestre contiene aproximadamente 65,000,000,000,000,000 kg de uranio, pero las “reservas probadas” de uranio son de aproximadamente 3,800,000,000 kg.

Sin embargo, el uranio también se puede recuperar económicamente del agua de mar y aproximadamente el triple del precio de mercado actual. Dado que el costo del uranio es una parte muy pequeña de la energía nuclear, este aumento de 3 veces en el precio del uranio no presentaría un problema significativo. Ahora la cantidad de uranio en el mar es realmente bastante grande.

El mar contiene alrededor de 4,600,000,000,000 kg de uranio.

Además, el uranio se concentra en el agua de mar por evaporación. El sol brilla sobre el océano, el agua se evapora dejando atrás el uranio. El agua evaporada se desplaza en la atmósfera, luego cae como lluvia. Algo de esto cae en tierra donde disuelve pequeñas cantidades de minerales del suelo y las rocas antes de regresar al mar. Allí, de vuelta en el mar, cualquier óxido de uranio disuelto por el agua de lluvia queda atrás mientras el agua se evapora nuevamente. Así, el aumento / renovación de la concentración de uranio en el mar es impulsado por el sol. Mientras el sol brille, la concentración de uranio en el mar seguirá aumentando.

Entonces, ¿qué tan rápido está vertiendo uranio en el mar?

Alrededor de 32,000,000 kg de uranio ingresan al mar cada año.

Entonces, ¿cuánta energía es esa? Si usáramos ese uranio para generar calor y electricidad, ¿duraría más de un año?

Cada kg de uranio si se quema en los tipos apropiados de reactores produce aproximadamente 890 MW-días de calor. Multipliquemos 32,000,000 kg por 890 MW-días / kg y dividamos entre 365 días por año para obtener 78,000,000 megavatios por año. Por lo tanto, la humanidad podría generar 78,000,000 megavatios continuamente usando uranio extraído del agua de mar y la cantidad de uranio en el mar no estaría disminuyendo. Simplemente dejaría de aumentar tan rápido.

¿Son 78,000,000 megavatios mucho?

En 2005, la humanidad usó alrededor de 5e20 julios de calor primario. Eso es calor de todas las fuentes y para todos los propósitos, incluyendo quemar leña y estiércol, quemar carbón para generar electricidad, quemar uranio para generar electricidad, quemar combustible para aviones para volar aviones, … Todo. 5e20 julios / año en megavatios = 15,800,000 MW. Interesante. Las entradas de uranio al océano son aproximadamente 5 veces el consumo total de energía de la humanidad. Podríamos aumentar el consumo de energía humana sacando al mundo de la pobreza energética mientras detenemos la generación de CO2 relacionada con la energía, aumentando por completo el consumo de energía en un 500% y antes de que la cantidad de uranio en el océano deje de aumentar.

El uranio es tan renovable como el sol. Más renovable de hecho. Luego está el torio, que es aproximadamente 4,5 veces más abundante que el uranio, pero menos soluble en agua de mar.

“Energía renovable” es una marca para algunas fuentes de energía elegidas. No tiene nada que ver con la sostenibilidad o el respeto al medio ambiente. La energía nuclear es la fuente de energía verdaderamente sostenible y ecológica.

Answer 2

Aunque la energía nuclear es difícil y costosa, es uno de los combustibles más eficientes jamás descubiertos por el hombre.

Aquí, puedes ver que todos los subproductos liberan energía

La energía total liberada en un reactor es de aproximadamente 210 MeV por 235U de fisión, distribuida como se muestra en la tabla. En un reactor, la energía recuperable promedio por fisión es de aproximadamente 200 MeV, siendo la energía total menos la energía de la energía de los antineutrinos que se irradian. Esto significa que se requieren aproximadamente 3.1⋅1010 fisiones por segundo para producir una potencia de 1 W. Dado que 1 gramo de cualquier material fisible contiene aproximadamente 2.5 x 1021 núcleos, la fisión de 1 gramo de material fisible produce aproximadamente 1 megavatio-día (MWd ) de energía térmica.

1. 1 de cada 5 hogares y empresas en los Estados Unidos reciben su electricidad de la energía nuclear.
2. Las instalaciones de energía nuclear pueden producir energía con una tasa de eficiencia del 91% 24/7, con prácticamente cero emisiones de carbono.
3. El 13% de la electricidad del mundo proviene de centrales nucleares que emiten poco o nada de gases de efecto invernadero.
4. Las centrales nucleares funcionan con uranio; un elemento tan rico en energía que una pastilla de combustible del tamaño de la punta de un dedo contiene tanta energía como 17,000 pies cúbicos de gas natural, 1,780 libras de carbón o 149 galones de petróleo.
5. Los Estados Unidos ahorran $ 12 mil millones de dólares cada año en costos de energía debido a la energía nuclear.
6. Las plantas de energía nuclear en realidad emiten menos materiales radiactivos al medio ambiente que una planta tradicional de combustión de carbón.
7. Se estima que las instalaciones nucleares han salvado 1.84 millones de vidas desde su creación al evitar la liberación de innumerables cantidades de contaminantes / emisiones nocivas.
8. Las plantas nucleares modernas pueden producir electricidad por solo cuatro centavos por kilovatio hora (¡incluidos los costos de construcción de capital!), Un buen competidor en comparación con los 16 centavos por kilovatio hora de energía solar y los 9 centavos / kWh de carbón.

-estadísticas cortesía de la EPA, el Instituto de Energía Nuclear (NEI) y la Asociación Mundial de Energía Nuclear.

info. de:

Energía nuclear: lo bueno, lo malo y lo bello

Liberación de energía de la fisión

Answer 3

Así es solar y eólica. El sol eventualmente quemará todo el hidrógeno y el helio en 5 mil millones de años. Sin luz solar no hay energía solar o eólica. En realidad, mucho antes de eso, la Tierra se calentará demasiado para mantener la vida.

¿Qué pasa con la energía nuclear? Sí, el U-235 no es renovable. Pero hay reactores reproductores de neutrones rápidos que pueden usar U-238. El U-238 no es fisible, pero el reactor reproductor convierte el U-238 en plutonio, que es fisible al igual que el U-235.

Entonces, ¿cuánto U-238 hay? Usando el reactor reproductor necesitamos alrededor de 4–5 toneladas de U-238 para 1 GW de producción nuclear. Eso daría 8 mil millones de kwh por año. Si 10 mil millones de personas en el futuro usaran la misma electricidad que el estadounidense promedio, entonces necesitamos alrededor de 120 billones de kwh. Eso significa que necesitamos 15 TW de capacidad de energía nuclear. Por lo tanto, necesitamos alrededor de 60 000 toneladas de U-238.

Las reservas actuales son de alrededor de 5 millones. La exploración adicional y el aumento de precios al menos cuadriplicarían estas reservas. Eso hace 20 millones. Eso es suficiente por unos 300 años.

También hay uranio en el agua de mar. Alrededor de 4 mil millones de toneladas. Incluso si logramos extraer el 10%, eso generará 6500 años de energía.

Pero espera, hay más. El uranio oceánico se repone por la actividad volcánica. Los sedimentos en el fondo del océano contienen alrededor de 100 billones de toneladas de uranio. Por lo tanto, ahora tiene millones de años de valor de reserva.

Pero sí, estoy de acuerdo, técnicamente el uranio no es renovable.

Answer 4

Si bien el U-235 tiene una cantidad realmente limitada y costosa para enriquecerlo a la concentración necesaria, es un recurso “reproducible”.

Al usar reactores basados ​​en U-235, un montón de otro material originalmente no fisible podría “activarse” y usarse para la producción de energía. Y estos materiales activados también podrían usarse para activar otros materiales inactivos que ampliarían enormemente el conjunto de recursos utilizables.

Los peligros de la radiactividad son muy superfluos. En realidad, la vida terrestre viviente se adaptó a un cierto nivel de radiación de fondo tan bien que en un entorno de radiación cero tienen problemas.

¿Es necesaria la radiación para la vida?

Usar controles y defensas correctas, y despliegues seguros de plantas (no en una playa, sobre fallas o debajo de meteoritos que caen).

Los manuales actuales sobreprotectores basados ​​en la emoción reducen la radiación de fondo de la planta de energía nuclear debajo de la radiación de fondo de muchos lugares naturales. Estas restricciones aumentan considerablemente los costos de estas plantas de energía.

Con un uso más generalizado, el reprocesamiento más extenso de las barras de combustible usadas podría reducir aún más la cantidad de residuos de alta actividad. Estos desechos podrían almacenarse durante unos pocos miles de años en condiciones apropiadas, que se seleccionan por estabilidad geológica y no por razones políticas. Por ejemplo, el centro de Australia parece un buen candidato para una planta de reprocesamiento y almacenamiento de residuos de alta actividad a nivel mundial. Muy inactivo geológicamente, no mucha agua subterránea y mucha masa de granito para construir almacenamiento a largo plazo.