In che modo la produzione di energia elettrica influisce sulla natura? L'impatto dell'energia sull'ecologia della Russia

Una risorsa energetica (o risorsa energetica) è un vettore di energia, la cui energia viene utilizzata o può essere utilizzata nello svolgimento di attività economiche e di altro tipo, nonché un tipo di energia (energia nucleare, termica, elettrica, elettromagnetica o altro tipo di energia).

Classificazione delle risorse energetiche:

• 1. Le risorse energetiche primarie sono l'energia di origine naturale (combustibile naturale, energia idrica, energia solare ed eolica, ecc.)
• 2. Le risorse energetiche secondarie sono l'energia generata a seguito del trattamento o della trasformazione di vari tipi di combustibili, nonché a seguito di processi di produzione (prodotti petroliferi, vapore di scarto, calore di scarto, energia risparmiata, ecc.)
• 3. Le risorse energetiche del carburante sono l'energia di vari tipi di carburante (carbone fossile e lignite, petrolio, gas combustibili, scisti bituminosi, torba, legna da ardere e altri tipi)
• 4. La risorsa energetica non combustibile è l'energia generata senza la partecipazione di combustibile (energia elettrica, energia elettromagnetica, energia solare, ecc.)
• 5. Una risorsa energetica rinnovabile è una risorsa la cui fornitura è continuamente rinnovata dalla natura (energia solare, energia idrica, energia delle maree, energia geotermica, energia termica della terra, aria, acqua, biomassa e altri tipi)
• 6. Una risorsa energetica non rinnovabile è una risorsa le cui riserve sono fondamentalmente esauribili (combustibile minerale, uranio, ecc.)

Impatto dell'energia sull'ambiente

L'impatto dell'energia sull'ambiente è molto vario ed è determinato principalmente dal tipo di impianti energetici.

Consideriamo le principali caratteristiche dell'impatto ambientale delle centrali elettriche tradizionali:

1. L'impatto ambientale delle centrali termoelettriche dipende dal combustibile utilizzato. Quando il combustibile solido viene bruciato, le ceneri volanti con particelle che non raggiungono il combustibile bruciato, il biossido di zolfo e l'anidride nera, gli ossidi di azoto e i composti del fluoro entrano nell'atmosfera.

Quando il combustibile liquido viene ridotto, l'anidride solforosa e l'anidride solforica, i composti di vanadio, i sali di sodio e anche le sostanze rimosse dalla superficie delle caldaie durante la pulizia entrano nell'aria atmosferica con i gas di scarico.

Quando viene bruciato il gas naturale, il principale inquinante atmosferico sono gli ossidi di azoto.

Produzione 1 milione I kW/h di elettricità nelle centrali termoelettriche sono accompagnati dal rilascio di 10 tonnellate di ceneri e 15 tonnellate di anidride solforosa.

2. Per la costruzione di grandi centrali termoelettriche, in media, è necessaria un'area di circa 2,3 km², senza contare le discariche di ceneri e i serbatoi di raffreddamento, e tenendoli in considerazione, 3-4 km². In questa zona stanno cambiando il terreno, la struttura dello strato del suolo e l'equilibrio ecologico.

Grandi torri di raffreddamento inumidiscono notevolmente il microclima nell'area della stazione, favoriscono la formazione di nuvole basse, nebbia, riducono l'illuminazione solare, provocano pioggerellina e, in inverno, brina e ghiaccio. Le centrali termoelettriche scaricano una grande quantità di calore nei serbatoi, aumentano la temperatura dell'acqua e influenzano la forma e l'ambiente dei serbatoi.

• 3. Le centrali idroelettriche richiedono la costruzione di bacini artificiali, che portano all'inondazione di vaste aree. La struttura del bilancio termico delle zone costiere dei bacini idrici e della superficie dell'acqua stessa, che influenza la temperatura dell'aria sulla costa, varia a seconda della stagione e dell'ora del giorno e dipende dalla superficie, dalla profondità del bacino e dalla natura dell'aria correnti in questa zona. Pertanto, le questioni relative all'impatto ambientale delle centrali idroelettriche sull'ambiente dovrebbero essere un aspetto critico dell'analisi pre-progetto.
• 4. Esistono opinioni diverse sulla questione dell'impatto delle centrali nucleari sull'ambiente. Tuttavia, non vi è dubbio che il funzionamento delle centrali nucleari può ridurre significativamente il livello di inquinamento ambientale da parte dei componenti caratteristici del funzionamento delle centrali termiche (CO, SO2, NOx, ecc.).

I principali fattori di inquinamento ambientale qui sono gli indicatori di radiazione: particelle di polvere attivate che entrano attraverso i condotti di ventilazione all'esterno della stazione. Radiazioni provenienti dall'acqua di raffreddamento, radiazioni che penetrano attraverso il contenitore del reattore, effetti termici sull'acqua di raffreddamento e, naturalmente, lo smaltimento dei rifiuti.

31.1. Problemi ambientali dell'energia termica.

31.2. Problemi ambientali dell'energia idroelettrica.

31.3. Problemi ambientali dell'energia nucleare.

31.4 Problemi ambientali degli impianti eolici.

Attualmente, il fabbisogno energetico è soddisfatto principalmente da tre tipi di risorse energetiche: combustibile organico, acqua e nucleo atomico.

Fino all’80-85% dell’elettricità è attualmente prodotta bruciando combustibile (compresa legna da ardere e altre risorse biologiche). Allo stesso tempo, nei paesi industrializzati, il petrolio e i prodotti petroliferi vengono utilizzati principalmente per soddisfare le esigenze di trasporto.

Su scala globale, le risorse idroelettriche forniscono circa il 5-6% dell’elettricità, l’energia nucleare fornisce il 15-18% dell’elettricità.

31.1. Problemi ambientali dell'energia termica

La combustione del carburante non è solo la principale fonte di energia, ma anche il più importante fornitore di sostanze inquinanti per l’ambiente. Le centrali termoelettriche sono le più “responsabili” del crescente effetto serra e delle precipitazioni acide. Insieme ai trasporti, forniscono all'atmosfera la quota principale di carbonio tecnogenico (principalmente sotto forma di CO 2), circa il 50% di anidride solforosa, il 35% di ossidi di azoto e circa il 35% di polvere. È dimostrato che le centrali termoelettriche inquinano l'ambiente con sostanze radioattive 2-4 volte di più delle centrali nucleari della stessa potenza.

Le emissioni delle centrali termoelettriche contengono una quantità significativa di metalli e loro composti. Se convertite in dosi letali, le emissioni annuali delle centrali termoelettriche con una capacità di 1 milione di kW contengono oltre 100 milioni di dosi di alluminio e suoi composti, 400 milioni di dosi di ferro e 1,5 milioni di dosi di magnesio. L'effetto letale di questi inquinanti non si verifica solo perché entrano nell'organismo in piccole quantità. Ciò, tuttavia, non esclude il loro impatto negativo attraverso l’acqua, il suolo e altre parti degli ecosistemi.

Si può ritenere che l'energia termica abbia un impatto negativo su quasi tutti gli elementi dell'ambiente, nonché sugli esseri umani, su altri organismi e sulle loro comunità. Questi impatti sono riepilogati nella Tabella 31.1.

Tabella 31.1 - Impatto delle centrali termoelettriche su ambiente e biosfera

Impatto ambientale durante l'uso combustibile solido:

1. Emissioni di particelle fini di cenere. Il carbone estratto in Ucraina è caratterizzato da un elevato contenuto di ceneri: 39,7...39,9% (dati 2011). Viene lavorato negli impianti di lavorazione, poiché secondo i requisiti degli ingegneri energetici, il contenuto di ceneri del carbone non deve superare il 27%. Il contenuto di ceneri del carbone nel Regno Unito, secondo la legislazione, è del 22%, negli Stati Uniti del 9%.

2. Le emissioni delle centrali termoelettriche alimentate a carbone contengono anche ossidi di silicio e di alluminio. Questi materiali abrasivi possono distruggere il tessuto polmonare e causare malattie come la silicosi, che in passato colpiva i minatori. Attualmente si registrano casi di silicosi nei bambini che vivono in prossimità di centrali termoelettriche alimentate a carbone.

3. Emissioni CO2- gas serra.

4. Emissioni COSÌ 2.

5. Emissioni di ossidi di azoto NON x.

Per evitare concentrazioni estreme di SO X e NO 2, nei luoghi delle stazioni vengono costruiti tubi di scarico alti - fino a 320 - 350 m.

6. Emissioni della sostanza cancerogena benzopirene. Il suo effetto è associato ad un aumento del cancro.

7. Stoccaggio di ceneri e scorie - discariche di ceneri. Ciò richiede vaste aree che non vengono utilizzate da molto tempo e che sono anche punti caldi per l’accumulo di metalli pesanti e l’aumento della radioattività. I metalli pesanti e le radiazioni entrano nell’ambiente, attraverso l’aria o attraverso le acque sotterranee.

8. Le centrali termoelettriche inquinano i corpi idrici scaricando al loro interno acqua calda, provocando una reazione a catena, il corpo idrico viene ricoperto di alghe, l'equilibrio dell'ossigeno al suo interno viene disturbato, il che a sua volta rappresenta una minaccia per la vita di tutti i suoi abitanti .

Quando brucia combustibili liquidi(olio combustibile) con gas di scarico, anidride solforosa e anidridi di zolfo, ossidi di azoto, prodotti gassosi e solidi di combustione incompleta di carburante, composti di vanadio, sali di sodio, nonché sostanze rimosse dalla superficie delle caldaie durante la pulizia entrano nell'aria atmosferica.

Quando si brucia g azza Gli ossidi di azoto rimangono un importante inquinante atmosferico.

CONFERENZA. Argomento: Problemi ambientali dell'energia

1. Fonti energetiche.

2. Problemi ambientali dell'energia tradizionale.

3. Fonti energetiche alternative.

4. Risparmio energetico.

Fonti di energia

La base per lo sviluppo della civiltà è l'energia. Il ritmo del progresso scientifico e tecnologico, l’intensificazione della produzione e il tenore di vita delle persone dipendono dalle sue condizioni.

Le fonti energetiche utilizzate per la produzione di energia sono suddivise in rinnovabile E non rinnovabile .

A non rinnovabile Le fonti energetiche includono combustibili fossili: carbone, petrolio, gas, torba, scisti bituminosi e energia da fissione nucleare derivante da uranio e torio.

Rinnovabile fonti energetiche: energia solare, energia eolica, energia geotermica, energia idroelettrica fluviale, diversi tipi di energia oceanica (onde del mare, maree, differenze di temperatura dell'acqua, ecc.).

Le fonti rinnovabili sono inesauribili e il loro utilizzo non disturba l'equilibrio termico della Terra.

L'uso di fonti energetiche non rinnovabili porta ad un aumento della temperatura sulla Terra, all'esaurimento di queste risorse e all'inquinamento ambientale.

Problemi ambientali dell'energia tradizionale

Il modo principale per ottenere energia oggi è la combustione di carbone, petrolio (olio combustibile), gas naturale e scisti bituminosi presso le centrali termoelettriche (TPP). Circa il 70% dell’energia elettrica viene generata nelle centrali termoelettriche. Centrali di cogenerazione (CHP) Oltre all'energia elettrica, generano energia termica sotto forma di acqua riscaldata e vapore.

A livello globale stazioni idrauliche(centrali idroelettriche) forniscono circa il 7% dell’energia elettrica.

Centrali elettriche nucleari(centrali nucleari) producono circa il 20% dell'elettricità e in alcuni paesi è predominante (Francia ~ 74%, Belgio ~ 61%, Svezia ~ 45%).

Impatto dell'energia termica sull'ambiente

L'impatto dell'energia termica sull'ambiente dipende dal tipo di combustibile utilizzato. Il combustibile più pulito è il gas naturale, seguito dal petrolio (olio combustibile), carbone, lignite e scisto.

A seguito del funzionamento delle centrali termoelettriche a causa dell'insufficiente purificazione dei gas di scarico e della combustione di combustibile di bassa qualità, vari inquinanti gassosi: i principali sono: monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO 2), ossidi di azoto (NO, NO 2), idrocarburi (C m H n). così come la sostanza altamente tossica benzopirene. Anche le centrali termoelettriche alimentate a carbone sono una fonte di emissioni di anidride solforosa (SO 2 ). L'immissione di sostanze inquinanti nell'atmosfera provoca numerosi problemi ambientali (effetto serra, smog, piogge acide, danni allo strato di ozono, ecc.).

Quando si brucia carbone, si formano anche ceneri e scorie, per lo stoccaggio, che sono necessarie vaste aree di terreno. Le ceneri e le scorie in alcuni casi contengono, oltre a componenti non tossici, metalli pesanti, elementi radioattivi, che vengono trasportati dal vento e si accumulano nel territorio circostante.

Grandi volumi d'acqua vengono spesi nelle centrali termoelettriche per i gruppi di raffreddamento.

TPP è la fonte inquinamento termico. L'acqua utilizzata per raffreddare le unità viene raffreddata in torri di raffreddamento, bacini di raffreddamento e, spesso, non sufficientemente raffreddata, viene scaricata nei corpi idrici, causandone l'inquinamento termico. Le emissioni di grandi quantità di calore e anidride carbonica contribuiscono all’aumento della temperatura sulla Terra.

Aree significative di terreno vengono assegnate durante l'estrazione del carbone per lo stoccaggio delle rocce di scarto. Le discariche di rifiuti rocciosi generano polveri, spesso si infiammano spontaneamente e sono fonti di emissioni dei prodotti della loro combustione nell'atmosfera.

Impatto dell'energia nucleare sull'ambiente

Fino a poco tempo fa, l’energia nucleare era considerata la più promettente.

La prima centrale nucleare fu messa in funzione a Obninsk vicino a Mosca nel 1954. La sua potenza era di 5000 kW. A metà degli anni ’80 nel mondo esistevano più di 400 centrali nucleari. I principali vantaggi dell'energia nucleare, rispetto all'energia termica, sono il minor volume di combustibile consumato e l'assenza di emissioni costanti di prodotti della combustione nell'atmosfera.

Nel corso dei 30 anni di esistenza delle centrali nucleari nel mondo, si sono verificati tre gravi incidenti: nel 1957 - in Gran Bretagna; nel 1979 negli USA e soprattutto nel 1986 presso la centrale nucleare di Chernobyl (il più grande disastro del mondo).

Durante l’incidente di Chernobyl furono rilasciati nell’atmosfera circa 450 tipi di radionuclidi. I radionuclidi più comuni: iodio a vita breve - 131 e a vita lunga - stronzio-90, cesio-131, assorbiti dagli organismi viventi. L'elemento artificiale plutonio, che si forma nei reattori delle centrali nucleari, è la sostanza più tossica creata dall'uomo.

Dopo il disastro di Chernobyl, il pericolo principale delle centrali nucleari cominciò ad essere associato possibilità di incidenti. Alcuni paesi hanno deciso di vietare completamente la costruzione di centrali nucleari. Questi includono Brasile, Svezia, Italia, Messico.

Complesso di combustibile ed energia della centrale nucleare comprende l'estrazione del minerale di uranio, la separazione dell'uranio da esso (arricchimento), la produzione di combustibile nucleare, la produzione di energia nelle centrali nucleari, la lavorazione, il trasporto e lo smaltimento dei rifiuti radioattivi.

Scorie radioattive si formano in tutte le fasi del ciclo del combustibile e dell’energia e richiedono metodi speciali per gestirli. Il combustibile più pericoloso è quello speso nel reattore. Durante il processo di combustione del combustibile nucleare, solo lo 0,5–1,5% viene bruciato, il resto sono scorie radioattive. Alcuni di essi vengono elaborati, ma la maggior parte viene smaltita. La tecnologia di sepoltura è molto complessa e costoso.

La fonte è la centrale nucleare inquinamento termico. Per unità di produzione, le centrali nucleari emettono nell’atmosfera 2-2,5 volte più calore rispetto alle centrali termoelettriche. Anche il volume dell’acqua riscaldata nelle centrali nucleari è molto maggiore.

La durata di vita di una centrale nucleare è di circa 30 anni. Sono richiesti costi significativi per lo smantellamento delle centrali nucleari. La soluzione principale a questo problema è costruire un sarcofago su di essi e mantenerlo ulteriormente per lungo tempo.

L’energia è il settore più importante dell’economia, senza il quale l’attività umana in generale è impossibile. Qualsiasi produzione richiede costi, quindi le persone sono da tempo preoccupate di ricercarne le fonti.

La principale fonte di energia sulla Terra è. Ma l’energia solare è difficile da convertire in forme utilizzabili, sebbene esistano centrali solari in alcuni paesi con molti giorni di sole all’anno. Tali stazioni operano anche nello spazio; Le batterie solari vengono utilizzate anche per far funzionare le macchine calcolatrici, ma la quota di utilizzo attualmente è piccola e la sfida è espandere l’uso di questa energia, poiché è una risorsa naturale inesauribile.

L'energia solare si riferisce a tipi di energia non tradizionali utilizzati. Quelli non tradizionali includono anche i geyser, l'energia marina, quella delle maree e quella geotermica. L’umanità deve ancora padroneggiare questi tipi di energia, soprattutto perché sono risorse energetiche inesauribili.

Nelle sue attività, l'umanità utilizza l'energia termica ed elettrica ottenuta sia bruciando diversi tipi di combustibile (centrali termoelettriche - CHP), sia utilizzando l'energia dei fiumi (centrali idroelettriche - HPP), o l'energia atomica derivante dal decadimento dei nuclei di isotopi pesanti (centrali nucleari - NPP).

Le centrali termoelettriche (TPP) utilizzano gas naturale e associato, prodotti trasformati (olio combustibile e altri combustibili liquidi), carbone fossile e lignite e torba (combustibile solido) come combustibile.

Quando il gas viene bruciato, viene rilasciata la minima quantità di inquinanti nocivi, quindi il combustibile gassoso è considerato il più rispettoso dell'ambiente.

La combustione di combustibili liquidi e solidi è accompagnata dalla formazione di gas nocivi (anidride solforosa e ossidi di azoto), è possibile la formazione di aerosol di polvere e si ottengono ceneri. Le centrali termoelettriche sono il secondo più inquinante dopo i veicoli a motore. Le ceneri derivanti dalla combustione di combustibili liquidi e soprattutto solidi costituiscono uno spreco energetico di ingente tonnellaggio e richiedono uno smaltimento obbligatorio.

Dal punto di vista dell'inquinamento atmosferico, le centrali nucleari sono più rispettose dell'ambiente delle centrali termiche, ma a causa della possibilità di contaminazione da radiazioni dell'ambiente, sono il tipo di produzione più pericoloso per l'ambiente.

La questione della neutralizzazione dei rifiuti di combustibile nucleare è molto acuta e attualmente questo problema non è praticamente risolto, poiché il seppellimento dei rifiuti radioattivi nei depositi non è un modo ecologicamente corretto per il loro smaltimento e la neutralizzazione dei rifiuti, poiché il loro effetto non viene distrutto, e se il deposito è disturbato, è possibile la contaminazione dell'ambiente naturale.

Le centrali idroelettriche praticamente non inquinano l'ambiente con vari rifiuti nocivi, ma durante la loro costruzione si verifica una forte distruzione di biogeocenosi naturali, inondazioni di vaste aree, cambiamenti nel microclima della regione, si creano ostacoli per le attività vitali di molti organismi (ad esempio, i pesci non possono raggiungere i luoghi di deposizione delle uova, gli animali vengono privati ​​del loro habitat abituale, ecc.). I costi economici e sociali della costruzione di centrali idroelettriche non sono sempre giustificati.

Un inquinamento ambientale significativo è il flusso di radiazioni elettromagnetiche che si verifica durante la trasmissione di elettricità su lunghe distanze mediante linee elettriche ad alta tensione. Queste radiazioni hanno un grande impatto negativo sia sugli esseri umani che sugli animali.

Il normale funzionamento delle centrali termiche, nucleari e idroelettriche è associato all'uso di veicoli, quindi l'ambiente naturale è inquinato a causa del funzionamento di questi veicoli. L'inquinamento termico causato da varie imprese energetiche è elevato. Queste imprese contribuiscono all'inquinamento acustico e vibrazionale.

Un breve esame dell'impatto dell'energia sull'ambiente naturale mostra che anche le attività di tutela dell'ambiente sono importanti per questo settore.

Revisione delle misure di tutela ambientale nel settore energetico

Numerosi processi utilizzati attualmente nel settore energetico non possono essere implementati razionalmente dal punto di vista di corrette decisioni ambientali. Pertanto, la costruzione di centrali idroelettriche sarà sempre accompagnata dall'alienazione dei territori, dalle loro inondazioni e dalla morte delle biogeocenosi. Ma allo stesso tempo è possibile tenere conto chiaramente di tutte le misure per una preparazione più approfondita delle aree allagate e un utilizzo ottimale delle risorse di queste aree.

Come in altri settori, è importante l’utilizzo integrato di materie prime e rifiuti. Pertanto, i rifiuti solidi (ceneri) delle centrali termoelettriche vengono utilizzati nell'edilizia e nell'agricoltura. Un compito importante è la cattura completa dei gas di scarico delle centrali termoelettriche al fine di utilizzare l'azoto e gli ossidi di zolfo per ottenere da essi zolfo e composti di azoto per il loro ulteriore utilizzo in altri settori dell'economia.

L'azione ambientale più importante nel campo dell'energia è lo sviluppo di altri tipi di energia non tradizionali e più sicuri dal punto di vista ambientale. Un esempio lampante di tale sviluppo delle fonti energetiche è il settore energetico dell'Islanda, basato sull'uso dell'energia termica derivante dall'acqua calda dei geyser. Un metodo promettente per estrarre energia termica è la perforazione di pozzi e il trasporto in superficie di acqua calda da grandi profondità. Ma attualmente questo è economicamente irraggiungibile a causa della complessità delle soluzioni tecniche.

Agli albori della civiltà, l'energia eolica era ampiamente utilizzata, ma a causa dello sviluppo dell'energia attraverso la combustione dei combustibili, questa industria ha perso la sua importanza, ma ora viene ripresa di nuovo a causa della complicata situazione ambientale del Pianeta.

Sfortunatamente, non esiste una soluzione al problema della riduzione dell'inquinamento ambientale dovuto alle radiazioni elettromagnetiche: aumentare la distanza di una persona dalle linee elettriche non riduce l'impatto negativo delle linee elettriche. È necessario cercare modi per trasferire l'elettricità in altri modi o fornire energia a uno o un altro oggetto utilizzando metodi localizzati.

Un'importante misura (indiretta) di protezione ambientale è l'ottimizzazione del consumo di energia elettrica e termica. Una persona spesso "riscalda la strada". È necessario migliorare l'isolamento termico, che porterà al risparmio energetico, e allo stesso tempo ridurre la necessità di produzione di energia, che a sua volta contribuirà a migliorare la situazione ambientale.

Quali sono i potenziali pericoli delle centrali nucleari?

L'impatto delle centrali nucleari sull'ambiente, soggetto alla tecnologia di costruzione e funzionamento, può e deve essere significativamente inferiore a quello di altri impianti tecnologici: imprese chimiche, centrali termoelettriche. Tuttavia, le radiazioni in caso di incidente sono uno dei fattori pericolosi per l'ambiente, la vita umana e la salute. In questo caso le emissioni sono equivalenti a quelle derivanti dai test sulle armi nucleari.

Qual è l'impatto delle centrali nucleari in condizioni normali e anormali, è possibile prevenire i disastri e quali misure vengono adottate per garantire la sicurezza negli impianti nucleari?

Sviluppo e importanza delle centrali nucleari

Le prime ricerche sull'energia nucleare risalgono al 1890 e la costruzione di grandi impianti iniziò nel 1954. Le centrali nucleari vengono costruite per produrre energia attraverso il decadimento radioattivo in un reattore.

Attualmente vengono utilizzati i seguenti tipi di reattori di terza generazione:

• acqua leggera (più comune);
• Acqua pesante;
• raffreddato a gas;
• neutrone veloce.

Tra il 1960 e il 2008 sono stati messi in funzione circa 540 reattori nucleari in tutto il mondo. Di questi, circa 100 hanno chiuso per vari motivi, tra cui l'impatto negativo delle centrali nucleari sulla natura. Fino al 1960, i reattori avevano un alto tasso di incidenti a causa delle imperfezioni tecnologiche e dell’insufficiente sviluppo del quadro normativo. Negli anni successivi i requisiti divennero più severi e le tecnologie migliorarono. Sullo sfondo della diminuzione delle riserve di risorse energetiche naturali e dell’elevata efficienza energetica dell’uranio, sono state costruite centrali nucleari più sicure che hanno avuto un impatto meno negativo.

Per il funzionamento pianificato degli impianti nucleari, viene estratto il minerale di uranio, da cui viene arricchito l'uranio radioattivo. I reattori producono plutonio, la sostanza più tossica esistente prodotta dall’uomo. La lavorazione, il trasporto e lo smaltimento dei rifiuti delle centrali nucleari richiedono attente precauzioni e misure di sicurezza.

Fattori di impatto delle centrali nucleari sull'ambiente

Insieme ad altri complessi industriali, le centrali nucleari hanno un impatto sull’ambiente naturale e sulla vita umana. Nella pratica dell'utilizzo degli impianti energetici, non esistono sistemi affidabili al 100%. L'impatto delle centrali nucleari viene analizzato tenendo conto dei possibili rischi conseguenti e dei benefici attesi.

Allo stesso tempo, non esiste energia completamente sicura. L'impatto delle centrali nucleari sull'ambiente inizia dal momento della costruzione, continua durante il funzionamento e anche dopo il suo completamento. Sul territorio in cui è ubicata la centrale di produzione di energia e oltre, è necessario prevedere il verificarsi dei seguenti impatti negativi:

• Confisca di terreno per costruzione e sistemazione di zone sanitarie.
• Cambiare il terreno.
• Distruzione della vegetazione a causa dei lavori di costruzione.
• Inquinamento atmosferico quando è necessaria la sabbiatura.
• Trasferimento dei residenti locali in altri territori.
• Danno alle popolazioni animali autoctone.
• Inquinamento termico che colpisce il microclima del territorio.
• Modificare le condizioni per l'uso del territorio e delle risorse naturali in un determinato territorio.
• Impatto chimico delle centrali nucleari: emissioni nei bacini idrici, nell'atmosfera e sulle superfici del suolo.
• La contaminazione da radionuclidi, che può causare cambiamenti irreversibili nel corpo di persone e animali, può penetrare nel corpo attraverso l'aria, l'acqua e il cibo. Esistono misure preventive speciali contro questo e altri fattori.
• Radiazioni ionizzanti durante lo smantellamento di una stazione in violazione delle norme per lo smantellamento e la decontaminazione.

Uno dei fattori inquinanti più significativi è l'impatto termico delle centrali nucleari, che si verifica durante il funzionamento di torri di raffreddamento, sistemi di raffreddamento e vasche di nebulizzazione. Influenzano il microclima, lo stato dell'acqua, la vita della flora e della fauna in un raggio di diversi chilometri dall'oggetto. L'efficienza delle centrali nucleari è di circa il 33-35%, il resto del calore (65-67%) viene rilasciato nell'atmosfera.

Sul territorio della zona sanitaria, a seguito dell'impatto delle centrali nucleari, in particolare dei bacini di raffreddamento, si liberano calore e umidità, provocando un aumento della temperatura di 1-1,5° in un raggio di diverse centinaia di metri. Nella stagione calda si formano nebbie sui corpi idrici, che si disperdono su distanze considerevoli, peggiorando l'insolazione e accelerando la distruzione degli edifici. Nella stagione fredda, le nebbie aumentano le condizioni di ghiaccio. I dispositivi antispruzzo provocano un aumento della temperatura ancora maggiore in un raggio di diversi chilometri.

Le torri di evaporazione per il raffreddamento dell'acqua evaporano fino al 15% in estate e fino all'1-2% in inverno, formando torce di condensa di vapore, provocando una diminuzione del 30-50% dell'illuminazione solare nell'area circostante, peggiorando la visibilità meteorologica di 0,5-4 km. L'impatto delle centrali nucleari influenza lo stato ecologico e la composizione idrochimica dell'acqua nei bacini adiacenti. Dopo che l'acqua evapora dai sistemi di raffreddamento, in questi ultimi rimangono i sali. Per mantenere stabile l'equilibrio salino, parte dell'acqua dura deve essere scartata, sostituendola con acqua dolce.

In condizioni operative normali, la contaminazione da radiazioni e l'influenza delle radiazioni ionizzanti sono ridotte al minimo e non superano il fondo naturale consentito. L'impatto catastrofico delle centrali nucleari sull'ambiente e sulle persone può verificarsi a causa di incidenti e perdite.

Possibili impatti tecnogenici delle centrali nucleari

Non dovremmo dimenticare i rischi causati dall’uomo che sono possibili nell’energia nucleare. Tra loro:

• Situazioni di emergenza con lo stoccaggio di sostanze di rifiuto nucleare. La produzione di rifiuti radioattivi, che avviene in tutte le fasi del ciclo del combustibile e dell'energia, richiede procedure di trattamento e smaltimento costose e complesse.
• Il cosiddetto “fattore umano”, che può provocare un malfunzionamento e persino un incidente grave.
• Perdite negli impianti di lavorazione del combustibile irraggiato.
• Possibile terrorismo nucleare.

La vita operativa standard di una centrale nucleare è di 30 anni. Dopo lo smantellamento della stazione, sarà necessaria la costruzione di un sarcofago durevole, complesso e costoso, che dovrà essere mantenuto per un periodo di tempo molto lungo.

Protezione dalle influenze negative, il loro controllo

Si presuppone che l'impatto di una centrale nucleare sotto forma di tutti i fattori sopra elencati debba essere controllato in ogni fase della progettazione e del funzionamento dell'impianto. Speciali misure globali sono progettate per prevedere e prevenire le emissioni, gli incidenti e il loro sviluppo e minimizzare le conseguenze.

È importante essere in grado di prevedere i processi geodinamici sul territorio della stazione e normalizzare la radiazione elettromagnetica e il rumore che colpiscono il personale. Per localizzare un complesso energetico, viene selezionato un sito dopo un'accurata giustificazione geologica e idrogeologica e viene effettuata un'analisi della sua struttura tettonica. Durante la costruzione è previsto un attento rispetto della sequenza tecnologica del lavoro.

Il compito della scienza, della manutenzione e delle attività pratiche è prevenire situazioni di emergenza e creare condizioni normali per il funzionamento delle centrali nucleari. Uno dei fattori di protezione ambientale dall'impatto delle centrali nucleari è la standardizzazione degli indicatori, ovvero la definizione di valori accettabili per un particolare rischio e il rispetto degli stessi.

Per ridurre al minimo l'impatto delle centrali nucleari sull'area circostante, sulle risorse naturali e sulle persone, viene effettuato un monitoraggio radioecologico completo. Per prevenire azioni errate da parte dei lavoratori delle centrali elettriche, vengono svolte formazione multilivello, formazione su simulatori di formazione e altre attività. Per prevenire le minacce terroristiche vengono utilizzate misure di protezione fisica e attività di organizzazioni governative speciali.

Le moderne centrali nucleari vengono create con elevati livelli di sicurezza e protezione. Devono soddisfare i più elevati requisiti normativi, inclusa la protezione dalla contaminazione da radionuclidi e altre sostanze nocive. Il compito della scienza è ridurre il rischio di esposizione alle centrali nucleari a seguito di un incidente. Per risolvere questo problema, è in fase di sviluppo lo sviluppo di reattori più sicuri nella progettazione e dotati di impressionanti indicatori interni di autoprotezione e autocompensazione.

Quanto è sicuro l’impatto delle centrali nucleari sull’ambiente?

In natura esistono radiazioni naturali. Ma gli intensi effetti delle radiazioni delle centrali nucleari in caso di incidente, così come quelli termici, chimici e meccanici, sono pericolosi per l'ambiente. Anche il problema dello smaltimento delle scorie nucleari è molto urgente. Per l'esistenza sicura della biosfera sono necessari misure e mezzi di protezione speciali. L'atteggiamento nei confronti della costruzione di centrali nucleari nel mondo è estremamente ambiguo, soprattutto dopo una serie di gravi disastri negli impianti nucleari.

La percezione e la valutazione dell’energia nucleare nella società non saranno più le stesse dopo la tragedia di Chernobyl avvenuta nel 1986. Quindi fino a 450 varietà di radionuclidi sono entrate nell'atmosfera, incluso lo iodio-131 a vita breve e il cesio-131 a vita lunga e lo stronzio-90.

Dopo l'incidente, alcuni programmi di ricerca in diversi paesi sono stati chiusi, i reattori normalmente funzionanti sono stati preventivamente chiusi e alcuni stati hanno introdotto una moratoria sull'energia nucleare. Tuttavia, circa il 16% dell’elettricità mondiale è generata da centrali nucleari. Lo sviluppo di fonti energetiche alternative può sostituire le centrali nucleari.