Elektrik üretimi doğayı nasıl etkiler? Enerjinin Rusya'nın ekolojisi üzerindeki etkisi

Bir enerji kaynağı (veya enerji kaynağı), enerjisi ekonomik ve diğer faaliyetlerin yanı sıra bir tür enerjinin (nükleer, termal, elektrik, elektromanyetik enerji veya diğer) gerçekleştirilmesinde kullanılan veya kullanılabilecek bir enerji taşıyıcısıdır. enerji türü).

Enerji kaynaklarının sınıflandırılması:

• 1. Birincil enerji kaynakları doğal kökenli enerjidir (doğal yakıt, su enerjisi, güneş ve rüzgar enerjisi vb.)
• 2. İkincil enerji kaynakları, çeşitli yakıt türlerinin işlenmesi veya dönüştürülmesinin yanı sıra üretim süreçlerinin (petrol ürünleri, atık buhar, atık ısı, tasarruf edilen enerji vb.) bir sonucu olarak üretilen enerjidir.
• 3. Yakıt enerji kaynakları, çeşitli yakıt türlerinin (taş kömürü ve kahverengi kömür, petrol, yanıcı gazlar, bitümlü şist, turba, yakacak odun ve diğer türler) enerjisidir.
• 4. Yakıt dışı enerji kaynağı, yakıtın (elektrik enerjisi, elektromanyetik enerji, güneş enerjisi vb.) katılımı olmadan üretilen enerjidir.
• 5. Yenilenebilir enerji kaynağı, kaynağı doğa tarafından sürekli olarak yenilenen bir kaynaktır (güneş enerjisi, su enerjisi, gelgit enerjisi, jeotermal enerji, toprağın termal enerjisi, hava, su, biyokütle ve diğer türleri)
• 6. Yenilenemeyen bir enerji kaynağı, rezervleri temelde tükenebilen bir kaynaktır (mineral yakıt, uranyum vb.)

Enerjinin çevreye etkisi

Enerjinin çevre üzerindeki etkisi çok çeşitlidir ve esas olarak enerji tesislerinin türüne göre belirlenir.

Geleneksel enerji santrallerinin çevresel etkisinin temel özelliklerini ele alalım:

1. Termik santrallerin çevresel etkisi kullanılan yakıta bağlıdır. Katı yakıt yakıldığında, yanmış yakıta ulaşmayan parçacıklar içeren uçucu kül, kükürt dioksit ve siyah anhidrit, nitrojen oksitler ve florür bileşikleri atmosfere karışır.

Sıvı yakıt azaltıldığında kükürt dioksit ve sülfürik anhidrit, vanadyum bileşikleri, sodyum tuzları ve ayrıca temizlik sırasında kazan yüzeyinden uzaklaştırılan maddeler baca gazları ile atmosferik havaya karışır.

Doğal gaz yakıldığında atmosferdeki ana kirletici nitrojen oksitlerdir.

Çıkış 1 milyon Termik santrallerde kW/saat elektriğe 10 ton kül ve 15 ton kükürt dioksit salınımı eşlik ediyor.

2. Büyük termik santrallerin inşası için ortalama olarak yaklaşık 2,3 km² alana ihtiyaç vardır, kül depoları ve soğutma rezervuarları hariç, bunları hesaba katarsak 3-4 km². Bu alanda arazi, toprak tabakasının yapısı ve ekolojik denge değişmektedir.

Büyük soğutma kuleleri istasyon alanındaki mikro iklimi önemli ölçüde nemlendirir, alçak bulutların, sisin oluşmasını teşvik eder, güneş ışığını azaltır, çiseleyen yağmura ve kışın don ve buzlanmaya neden olur. Termik santraller rezervuarlara büyük miktarda ısı verir, su sıcaklığını arttırır ve rezervuarların şeklini ve ortamını etkiler.

• 3. Hidroelektrik santraller rezervuarların inşa edilmesini gerektirir ve bu da geniş alanların sular altında kalmasına neden olur. Kıyıdaki hava sıcaklığını etkileyen rezervuarların kıyı bölgelerinin ve su yüzeyinin ısı dengesinin yapısı mevsime ve günün saatine göre farklılık gösterir ve yüzey alanına, rezervuarın derinliğine ve havanın doğasına bağlıdır. Bu bölgedeki akıntılar. Bu nedenle, hidroelektrik santrallerin çevre üzerindeki çevresel etkileri proje öncesi analizin kritik bir unsuru olmalıdır.
• 4. Nükleer santrallerin çevreye etkisi konusunda farklı görüşler bulunmaktadır. Bununla birlikte, nükleer santrallerin işletilmesinin, termik istasyonların işleyişine özgü bileşenler (CO, SO2, NOx, vb.) nedeniyle çevre kirliliği düzeyini önemli ölçüde azaltabileceğine şüphe yoktur.

Buradaki çevre kirliliğinin ana faktörleri radyasyon göstergeleridir: istasyonun dışındaki havalandırma kanallarından giren aktif toz parçacıkları. Soğutma suyundan gelen radyasyon, reaktör kabına nüfuz eden radyasyon, soğutma suyu üzerindeki termal etkiler ve tabii ki atık bertarafı.

31.1. Termal enerjinin çevre sorunları.

31.2. Hidroenerjinin çevre sorunları.

31.3. Nükleer enerjinin çevre sorunları.

31.4 Rüzgar santrallerinin çevre sorunları.

Şu anda enerji ihtiyaçları temel olarak üç tür enerji kaynağından karşılanmaktadır: organik yakıt, su ve atom çekirdeği.

Şu anda elektriğin %80-85'e kadarı yakıtın (yakacak odun ve diğer biyolojik kaynaklar dahil) yakılmasıyla üretiliyor. Aynı zamanda sanayileşmiş ülkelerde petrol ve petrol ürünleri ağırlıklı olarak ulaşım ihtiyaçlarının karşılanmasında kullanılmaktadır.

Küresel ölçekte, hidro kaynaklar elektriğin yaklaşık %5-6'sını, nükleer enerji ise elektriğin %15-18'ini sağlamaktadır.

31.1. Termal enerjinin çevresel sorunları

Yakıtın yanması sadece ana enerji kaynağı değil, aynı zamanda çevreye kirletici maddelerin de en önemli tedarikçisidir. Artan sera etkisinin ve asit yağışlarının en “sorumlusu” termik santrallerdir. Taşımayla birlikte atmosfere teknojenik karbonun (çoğunlukla CO2 formunda), yaklaşık %50'si kükürt dioksit, %35'i nitrojen oksitler ve yaklaşık %35'i toz sağlar. Termik santrallerin çevreyi aynı güçteki nükleer santrallere göre 2-4 kat daha fazla radyoaktif madde ile kirlettiğine dair kanıtlar bulunmaktadır.

Termik santrallerden kaynaklanan emisyonlar önemli miktarda metal ve bunların bileşiklerini içerir. 1 milyon kW kapasiteli termik santrallerin yıllık emisyonları öldürücü dozlara dönüştürüldüğünde 100 milyon dozun üzerinde alüminyum ve bileşikleri, 400 milyon doz demir ve 1,5 milyon doz magnezyum içermektedir. Bu kirleticilerin öldürücü etkisi yalnızca vücuda küçük miktarlarda girmeleri nedeniyle ortaya çıkmamaktadır. Ancak bu, bunların su, toprak ve ekosistemin diğer kısımları üzerindeki olumsuz etkilerini dışlamaz.

Termal enerjinin çevrenin hemen hemen tüm unsurlarının yanı sıra insanlar, diğer organizmalar ve bunların toplulukları üzerinde de olumsuz bir etkiye sahip olduğu düşünülebilir. Bu etkiler Tablo 31.1'de özetlenmiştir.

Tablo 31.1 - Termik santrallerin çevreye ve biyosfere etkisi

Kullanıldığında çevresel etki katı yakıt:

1. İnce kül parçacıklarının emisyonları. Ukrayna'da çıkarılan kömürün özelliği yüksek kül içeriğidir - %39,7...39,9 (2011 verileri). Enerji mühendislerinin gereksinimlerine göre kömürün kül içeriğinin% 27'yi geçmemesi gerektiğinden işleme tesislerinde işlenir. Mevzuata göre Birleşik Krallık'ta kömürün kül içeriği% 22, ABD'de -% 9'dur.

2. Kömürle çalışan termik santrallerden kaynaklanan emisyonlar aynı zamanda silikon ve alüminyum oksitleri de içerir. Bu aşındırıcı maddeler akciğer dokusunu tahrip edebilir ve eskiden madencileri etkileyen silikoz gibi hastalıklara neden olabilir. Şu anda kömürle çalışan termik santrallerin yakınında yaşayan çocuklarda silikozis vakaları kaydediliyor.

3. Emisyonlar CO2- Sera gazı.

4. Emisyonlar SO2.

5. Azot oksit emisyonları HAYIR x.

Aşırı SO X ve NO 2 konsantrasyonlarını önlemek için istasyonların yerlerinde 320 - 350 m'ye kadar yüksek egzoz boruları inşa edilir.

6. Kanserojen madde olan benzopirenin emisyonları. Etkisi kanserdeki artışla ilişkilidir.

7. Kül ve cürufun depolanması - kül dökümleri. Bunun için uzun süredir kullanılmayan, aynı zamanda ağır metallerin birikmesi ve radyoaktivitenin artması için sıcak noktalar olan geniş alanlar gerekir. Ağır metaller ve radyasyon çevreye havadan veya yer altı sularından girer.

8. Termik santraller su kütlelerini ılık su boşaltarak kirletir, bu da zincirleme bir reaksiyona neden olur, su kütlesi yosunla kaplanır, içindeki oksijen dengesi bozulur ve bu da tüm sakinlerin yaşamı için tehdit oluşturur. .

Yanarken sıvı yakıtlar(akaryakıt) baca gazları, kükürt dioksit ve kükürt anhidritler, nitrojen oksitler, yakıtın eksik yanmasından kaynaklanan gazlı ve katı ürünler, vanadyum bileşikleri, sodyum tuzları ve temizlik sırasında kazanların yüzeyinden çıkarılan maddeler atmosferik havaya girer.

g yanarken aza Azot oksitler önemli bir atmosferik kirletici olmaya devam etmektedir.

DERS. Konu: Enerjinin çevresel sorunları

1. Enerji kaynakları.

2. Geleneksel enerjinin çevre sorunları.

3. Alternatif enerji kaynakları.

4. Enerji tasarrufu.

Enerji kaynakları

Medeniyetin gelişmesinin temeli enerjidir. Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin hızı, üretimin yoğunlaşması ve insanların yaşam standardı onun durumuna bağlıdır.

Enerji üretimi için kullanılan enerji kaynakları ikiye ayrılır: yenilenebilir Ve yenilenemez .

İLE yenilenemez Enerji kaynakları fosil yakıtları içerir: kömür, petrol, gaz, turba, petrol şist ve uranyum ve toryumdan elde edilen nükleer fisyon enerjisi.

Yenilenebilir enerji kaynakları: güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, nehir hidroelektrik enerjisi, çeşitli okyanus enerjisi türleri (deniz dalgaları, gelgitler, su sıcaklığı farklılıkları vb.).

Yenilenebilir kaynaklar tükenmez ve bunların kullanımı Dünya'nın ısı dengesini bozmaz.

Yenilenemeyen enerji kaynaklarının kullanımı Dünya üzerinde sıcaklığın artmasına, bu kaynakların tükenmesine ve çevre kirliliğine yol açmaktadır.

Geleneksel enerjinin çevre sorunları

Günümüzde enerji elde etmenin ana yolu kömür, petrol (fuel oil), doğal gaz ve bitümlü şist yakıtlarının yakılmasıdır. termik santrallerde (TPP). Elektrik enerjisinin yaklaşık %70'i termik santrallerde üretilmektedir. Kombine ısı ve enerji santralleri (CHP) Elektrik enerjisinin yanı sıra ısıtılmış su ve buhar şeklinde termal enerji de üretirler.

Küresel olarak hidrolik istasyonlar(hidroelektrik santraller) elektriğin yaklaşık %7'sini sağlamaktadır.

Nükleer enerji santralleri(nükleer enerji santralleri) elektriğin yaklaşık %20'sini üretir ve bazı ülkelerde bu baskındır (Fransa ~ %74, Belçika ~ %61, İsveç ~ %45).

Termal enerjinin çevreye etkisi

Termal enerjinin çevreye etkisi kullanılan yakıtın türüne bağlıdır. En temiz yakıt doğal gazdır, bunu petrol (fuel oil), kömür, kahverengi kömür ve şist takip etmektedir.

Baca gazlarının yeterince arıtılmaması ve düşük kaliteli yakıtların yanması nedeniyle termik santrallerin işletilmesi sonucunda çeşitli gaz halindeki kirleticiler: başlıcaları şunlardır: karbon monoksit (CO), karbon dioksit (CO 2), nitrojen oksitler (NO, NO 2), hidrokarbonlar (CmHn). yanı sıra oldukça toksik bir madde olan benzopiren. Kömürle çalışan termik santraller aynı zamanda kükürt dioksit (SO 2 ) emisyonlarının da kaynağıdır. Kirletici maddelerin atmosfere girişi birçok çevre sorununa (sera etkisi, duman, asit yağmuru, ozon tabakasının zarar görmesi vb.) neden olmaktadır.

Kömürün yakılması sırasında depolama için kül ve cüruf da oluşur. çok büyük arazilere ihtiyaç var. Bazı durumlarda kül ve cüruf, toksik olmayan bileşenlerin yanı sıra, ağır metaller, radyoaktif elementler Rüzgar tarafından taşınan ve çevrede birikenler.

Büyük miktarlarda su termik santrallerde soğutma ünitelerinde harcanmaktadır.

TPP kaynaktır Termal kirlilik. Üniteleri soğutmak için kullanılan su, soğutma kulelerinde, soğutma havuzlarında soğutulmakta ve çoğu zaman yeterince soğutulmayarak su kütlelerine deşarj edilerek termal kirliliğe neden olmaktadır. Büyük miktarlarda ısı ve karbondioksit emisyonları Dünya'daki sıcaklıkların artmasına katkıda bulunuyor.

Kömür madenciliği sırasında atık kayaların depolanması için önemli araziler tahsis edilmektedir. Atık kaya yığınları toz üretir, çoğunlukla kendiliğinden tutuşur ve yanma ürünlerinin atmosfere emisyonunun kaynağıdır.

Nükleer enerjinin çevreye etkisi

Yakın zamana kadar nükleer enerji en umut verici olanı olarak görülüyordu.

İlk nükleer santral 1954 yılında Moskova yakınlarındaki Obninsk'te işletmeye alındı. Gücü 5000 kW idi. 80'li yılların ortalarında dünyada 400'den fazla nükleer santral vardı. Nükleer enerjinin termal enerjiye kıyasla temel avantajları, tüketilen yakıt miktarının daha küçük olması ve yanma ürünlerinin atmosfere sürekli emisyonunun olmamasıdır.

Dünyada nükleer santrallerin varlığının 30 yılı boyunca üç büyük kaza meydana geldi: 1957'de - Büyük Britanya'da; 1979'da ABD'de ve özellikle 1986'da Çernobil nükleer santralinde (dünyanın en büyük felaketi).

Çernobil kazası sırasında atmosfere yaklaşık 450 çeşit radyonüklid salındı. En yaygın radyonüklidler: kısa ömürlü iyot - 131 ve uzun ömürlü - stronsiyum-90, sezyum-131, canlı organizmalar tarafından emilir. Nükleer santral reaktörlerinde oluşan yapay element plütonyum, insanoğlunun yarattığı en zehirli maddedir.

Çernobil felaketinden sonra nükleer santrallerin asıl tehlikesi şunlarla ilişkilendirilmeye başlandı: kaza olasılığı. Bazı ülkeler nükleer santral inşaatını tamamen yasaklama kararı aldı. Bunlara Brezilya, İsveç, İtalya, Meksika dahildir.

Nükleer santralin yakıt ve enerji kompleksi uranyum cevherinin çıkarılmasını, uranyumun ayrıştırılmasını (zenginleştirilmesini), nükleer yakıt üretimini, nükleer santrallerde enerji üretimini, radyoaktif atıkların işlenmesini, taşınmasını ve bertarafını içerir.

Radyoaktif atık Yakıt ve enerji döngüsünün her aşamasında oluşurlar ve bunların işlenmesi için özel yöntemler gerektirirler. En tehlikeli yakıt reaktörde harcanan yakıttır. Nükleer yakıtın yanma sürecinde sadece %0,5-1,5'i yanar, geri kalanı radyoaktif atıktır. Bir kısmı işleniyor ama büyük bir kısmı bertaraf ediliyor. Gömme teknolojisi çok karmaşıktır ve masraflı.

Kaynağı nükleer santral Termal kirlilik. Nükleer santraller birim üretim başına termik santrallere göre atmosfere 2-2,5 kat daha fazla ısı yayar. Nükleer santrallerde ısıtılan suyun hacmi de çok daha fazladır.

Bir nükleer santralin ömrü yaklaşık 30 yıldır. Önemli maliyetler gerekiyor nükleer santrallerin devreden çıkarılması için. Bu sorunun asıl çözümü bunların üzerine bir lahit inşa etmek ve onu uzun süre muhafaza etmektir.

Enerji, ekonominin en önemli sektörüdür ve onsuz genel olarak insan faaliyeti imkansızdır. Herhangi bir üretim maliyet gerektirir, bu nedenle insanlar uzun süredir bu üretimin kaynaklarını arama konusunda endişe duymaktadır.

Dünyadaki ana enerji kaynağıdır. Ancak yılda çok güneşli günlerin olduğu bazı ülkelerde güneş enerjisi santralleri bulunmasına rağmen güneş enerjisini kullanılabilir biçimlere dönüştürmek zordur. Bu tür istasyonlar uzayda da çalışır; Güneş pilleri aynı zamanda hesaplama makinelerini çalıştırmak için de kullanılıyor, ancak kullanım payı şu anda küçük ve zorluk, tükenmez bir doğal kaynak olduğundan bu enerjinin kullanımını genişletmektir.

Güneş enerjisi, kullanılan geleneksel olmayan enerji türlerini ifade eder. Geleneksel olmayanlar arasında gayzerler, deniz, gelgit ve jeotermal enerji de yer alıyor. İnsanlık, özellikle tükenmez enerji kaynakları oldukları için bu tür enerjilere henüz hakim değildir.

İnsanlık, faaliyetlerinde ya farklı yakıt türlerinin yakılmasıyla (termik santraller - CHP) ya da nehirlerin enerjisinden (hidroelektrik santraller - HES) ya da ağır nükleer enerji çekirdeklerinin bozunmasından elde edilen atom enerjisinden elde edilen termal ve elektrik enerjisini kullanır. izotoplar (nükleer enerji santralleri - NPP).

Termik santraller (TPP'ler) yakıt olarak doğal ve ilgili gazı, işlenmiş ürünleri (fuel oil ve diğer sıvı yakıtlar), taş kömürü ve kahverengi kömürü ve turbayı (katı yakıt) kullanır.

Gaz yakıldığında en az miktarda zararlı kirletici madde açığa çıkar, bu nedenle gazlı yakıt en çevre dostu olarak kabul edilir.

Sıvı ve katı yakıtların yanmasına zararlı gazların (kükürt dioksit ve nitrojen oksitler) oluşumu eşlik eder, toz aerosollerinin oluşumu mümkündür ve kül elde edilir. Termik santraller motorlu taşıtlardan sonra en büyük kirleticidir. Sıvı ve özellikle katı yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan kül, büyük tonajlı enerji atığıdır ve zorunlu olarak bertaraf edilmesini gerektirir.

Hava kirliliği açısından nükleer santraller termik santrallere göre daha çevre dostu olmakla birlikte, çevrenin radyasyonla kirlenme olasılığı nedeniyle çevreye en tehlikeli üretim türüdür.

Nükleer yakıt atıklarının nötralizasyonu sorunu oldukça ciddidir ve radyoaktif atıkların depolara gömülmesi, bunların etkileri yok edilmediğinden atıkların bertaraf edilmesi ve nötralizasyonu için çevre açısından sağlıklı bir yol olmadığından bu sorun şu anda pratikte çözülmemiştir ve deponun bozulması durumunda doğal çevrenin kirlenmesi olası bir ortamdır.

Hidroelektrik santraller pratikte çevreyi çeşitli zararlı atıklarla kirletmez, ancak inşaatları sırasında doğal biyojeozozların güçlü bir şekilde tahrip olması, geniş alanların su basması, bölgenin mikro iklimindeki değişiklikler, birçok organizmanın yaşam faaliyetleri için engeller yaratılmaktadır. (örneğin balıklar yumurtlama alanlarına ulaşamıyor, hayvanlar her zamanki yaşam alanlarından mahrum kalıyor vb.). Hidroelektrik santral inşaatının ekonomik ve sosyal maliyetleri her zaman haklı değildir.

Önemli çevre kirliliği, elektriğin yüksek gerilim hatlarıyla uzun mesafelere iletilmesi sırasında ortaya çıkan elektromanyetik radyasyon akışıdır. Bu radyasyonların hem insanlar hem de hayvanlar üzerinde büyük olumsuz etkileri vardır.

Termik santrallerin, nükleer santrallerin ve hidroelektrik santrallerin normal işleyişi araç kullanımına bağlı olduğundan bu araçların çalıştırılması nedeniyle doğal çevre kirlenmektedir. Çeşitli enerji işletmelerinden kaynaklanan termal kirlilik yüksektir. Bu işletmeler hem gürültü hem de titreşim kirliliğine katkıda bulunmaktadır.

Enerjinin doğal çevreye etkisi kısaca incelendiğinde çevre koruma faaliyetlerinin de bu sektör için önemli olduğu görülmektedir.

Enerji sektöründe çevre koruma tedbirlerinin gözden geçirilmesi

Enerji sektöründe mevcut aşamada kullanılan bir takım süreçlerin, doğru çevresel kararlar açısından rasyonel bir şekilde uygulanması mümkün olamamaktadır. Bu nedenle, hidroelektrik santrallerin inşasına her zaman bölgelerin yabancılaşması, su baskını ve biyojeosinozların ölümü eşlik edecektir. Ancak aynı zamanda su basmış alanların daha kapsamlı hazırlanması ve bu alanların kaynaklarının en iyi şekilde kullanılması için tüm önlemleri açıkça dikkate almak mümkündür.

Diğer sektörlerde olduğu gibi hammadde ve atıkların entegre kullanımı önemlidir. Böylece termik santrallerden çıkan katı atıklar (kül) inşaat ve tarımda kullanılmaktadır. Önemli bir görev, ekonominin diğer sektörlerinde daha fazla kullanılmak üzere onlardan kükürt ve nitrojen bileşikleri elde etmek için nitrojen ve sülfür oksitleri kullanmak amacıyla termik santrallerden egzoz gazlarının tamamen yakalanmasıdır.

Enerji alanındaki en önemli çevresel eylemler, geleneksel olmayan ve çevre açısından daha güvenli olan diğer enerji türlerinin geliştirilmesidir. Enerji kaynaklarının bu tür gelişiminin çarpıcı bir örneği, gayzerlerden gelen sıcak sudan elde edilen termal enerjinin kullanımına dayanan İzlanda'nın enerji sektörüdür. Termal enerjiyi elde etmenin umut verici bir yöntemi, kuyu açmak ve sıcak suyu büyük derinliklerden yüzeye çıkarmaktır. Ancak şu anda teknik çözümlerin karmaşıklığı nedeniyle bu, ekonomik olarak ulaşılamaz.

Medeniyetin şafağında rüzgar enerjisi yaygın olarak kullanılıyordu, ancak enerjinin yakıt yanması yoluyla gelişmesi nedeniyle bu endüstri önemini yitirdi, ancak şimdi Gezegendeki karmaşık çevresel durum nedeniyle yeniden canlanıyor.

Ne yazık ki, elektromanyetik radyasyon nedeniyle çevre kirliliğinin azaltılması sorununun bir çözümü yoktur - bir kişinin elektrik hatlarına olan mesafesini artırmak, elektrik hatlarının olumsuz etkisini azaltmaz. Elektriği başka yollarla aktarmanın veya yerelleştirilmiş yöntemler kullanarak bir veya başka bir nesneye enerji sağlamanın yollarını aramak gerekir.

Önemli (dolaylı) bir çevre koruma önlemi, elektrik ve termal enerji tüketiminin optimizasyonudur. Bir kişi genellikle "sokağı ısıtır." Enerji tasarrufu sağlayacak ve aynı zamanda enerji üretimi ihtiyacını azaltacak, dolayısıyla çevresel durumun iyileştirilmesine yardımcı olacak ısı yalıtımının iyileştirilmesi gerekmektedir.

Nükleer santrallerin potansiyel tehlikeleri nelerdir?

İnşaat ve işletme teknolojisine bağlı olarak nükleer santrallerin çevre üzerindeki etkisi diğer teknolojik tesislerden önemli ölçüde daha az olabilir ve olmalıdır: kimya işletmeleri, termik santraller. Ancak kaza durumunda radyasyon çevre, insan hayatı ve sağlığı açısından tehlikeli faktörlerden biridir. Bu durumda emisyonlar nükleer silahların test edilmesinden kaynaklanan emisyonlara eşdeğerdir.

Nükleer santrallerin normal ve anormal şartlarda etkisi nedir, afetlerin önlenmesi mümkün müdür, nükleer tesislerde güvenliğin sağlanması için ne gibi önlemler alınmaktadır?

Nükleer santrallerin gelişimi ve önemi

Nükleer enerji ile ilgili ilk araştırmalar 1890'lı yıllarda yapılmış ve büyük tesislerin inşasına 1954 yılında başlanmıştır. Nükleer enerji santralleri, bir reaktör içerisinde radyoaktif bozunma yoluyla enerji üretmek amacıyla inşa edilmektedir.

Şu anda aşağıdaki üçüncü nesil reaktör türleri kullanılmaktadır:

• hafif su (en yaygın);
• ağır su;
• gaz soğutmalı;
• hızlı nötron.

1960 ile 2008 yılları arasında dünya çapında yaklaşık 540 nükleer reaktör devreye alındı. Bunlardan yaklaşık 100'ü, nükleer santrallerin doğa üzerindeki olumsuz etkisi de dahil olmak üzere çeşitli nedenlerle kapandı. 1960 yılına kadar teknolojik kusurlar ve düzenleyici çerçevenin yetersiz gelişimi nedeniyle reaktörlerde yüksek kaza oranı vardı. Sonraki yıllarda gereksinimler daha sıkı hale geldi ve teknolojiler gelişti. Doğal enerji kaynaklarının azalan rezervleri ve uranyumun yüksek enerji verimliliği nedeniyle, daha az olumsuz etkiye sahip, daha güvenli nükleer enerji santralleri inşa edildi.

Nükleer tesislerin planlı işletimi için, radyoaktif uranyumun zenginleştirildiği uranyum cevheri çıkarılır. Reaktörler, var olan en zehirli insan yapımı madde olan plütonyumu üretiyor. Nükleer santrallerden kaynaklanan atıkların işlenmesi, taşınması ve bertarafı dikkatli önlem ve güvenlik tedbirlerini gerektirir.

Nükleer santrallerin çevreye etki faktörleri

Diğer sanayi kompleksleri gibi nükleer santrallerin de doğal çevreye ve insan yaşamına etkisi bulunmaktadır. Enerji tesislerinin kullanılması uygulamasında %100 güvenilir sistemler bulunmamaktadır. Nükleer santrallerin etkisi, sonraki olası riskler ve beklenen faydalar dikkate alınarak analiz edilmektedir.

Aynı zamanda tamamen güvenli enerji de mevcut değildir. Nükleer santrallerin çevreye etkisi inşaat anından itibaren başlar, işletme süresince ve hatta tamamlandıktan sonra da devam eder. Elektrik üretim istasyonunun bulunduğu bölgede ve ötesinde aşağıdaki olumsuz etkiler dikkate alınmalıdır:

• Sıhhi bölgelerin inşası ve düzenlenmesi için araziye el konulması.
• Araziyi değiştirmek.
• İnşaat nedeniyle bitki örtüsünün tahrip olması.
• Patlatma sırasında atmosferik kirlilik gereklidir.
• Yerel halkın başka bölgelere taşınması.
• Yerli hayvan popülasyonlarına zarar.
• Bölgenin mikro iklimini etkileyen termal kirlilik.
• Belirli bir bölgedeki arazi ve doğal kaynakların kullanım koşullarının değiştirilmesi.
• Nükleer santrallerin kimyasal etkisi - su havzalarına, atmosfere ve toprak yüzeylerine yapılan emisyonlar.
• İnsanların ve hayvanların vücudunda geri dönüşü olmayan değişikliklere neden olabilen radyonüklid kirliliği, radyoaktif maddeler vücuda hava, su ve yiyecek yoluyla girebilmektedir. Buna ve diğer etkenlere karşı özel önleyici tedbirler bulunmaktadır.
• Bir istasyonun hizmet dışı bırakılması sırasında, sökme ve dekontaminasyon kurallarına aykırı olarak iyonlaştırıcı radyasyon.

En önemli kirletici faktörlerden biri nükleer santrallerin soğutma kuleleri, soğutma sistemleri ve püskürtme havuzlarının çalışması sırasında ortaya çıkan termal etkisidir. Nesneden birkaç kilometrelik bir yarıçap içindeki mikro iklimi, suyun durumunu, flora ve faunanın yaşamını etkilerler. Nükleer santrallerin verimliliği %33-35 civarında olup, ısının geri kalanı (%65-67) atmosfere salınır.

Sıhhi bölge bölgesinde nükleer santrallerin, özellikle soğutma havuzlarının etkisiyle ısı ve nem açığa çıkar ve birkaç yüz metrelik bir yarıçap içinde 1-1,5° sıcaklık artışına neden olur. Sıcak mevsimde, su kütleleri üzerinde önemli mesafelere yayılan sisler oluşur, bu da güneş ışığını kötüleştirir ve binaların yıkımını hızlandırır. Soğuk havalarda sisler buzlanma koşullarını artırır. Sıçrama cihazları birkaç kilometrelik bir yarıçap içinde daha da yüksek sıcaklıkların yükselmesine neden olur.

Su soğutma buharlaşma kuleleri yazın %15'e kadar, kışın ise %1-2'ye kadar suyu buharlaştırarak buhar-yoğuşma meşaleleri oluşturarak çevredeki güneş ışığının %30-50 oranında azalmasına neden olur ve meteorolojik görünürlüğü kötüleştirir. 0,5-4 km. Nükleer santrallerin etkisi, bitişik rezervuarlardaki suyun ekolojik durumunu ve hidrokimyasal bileşimini etkiler. Soğutma sistemlerinden su buharlaştıktan sonra ikincisinde tuzlar kalır. Sabit bir tuz dengesini korumak için sert suyun bir kısmı atılmalı ve yerine tatlı su konulmalıdır.

Normal çalışma koşullarında radyasyon kirliliği ve iyonlaştırıcı radyasyonun etkisi en aza indirilir ve izin verilen doğal arka planı aşmaz. Nükleer santrallerin çevre ve insanlar üzerinde yıkıcı etkileri kazalar ve sızıntılar nedeniyle ortaya çıkabilmektedir.

Nükleer santrallerin olası teknolojik etkileri

Nükleer enerjide olası insan kaynaklı riskleri unutmamalıyız. Aralarında:

• Nükleer atık maddelerin depolanmasıyla ilgili acil durumlar. Yakıt ve enerji döngüsünün her aşamasında ortaya çıkan radyoaktif atıkların üretimi, pahalı ve karmaşık işleme ve bertaraf prosedürlerini gerektirmektedir.
• Bir arızaya ve hatta ciddi bir kazaya neden olabilecek sözde "insan faktörü".
• Işınlanmış yakıtı işleyen tesislerde sızıntılar.
• Olası nükleer terörizm.

Bir nükleer santralin standart işletme ömrü 30 yıldır. İstasyonun hizmet dışı bırakılmasının ardından çok uzun süre bakımı gerekecek, dayanıklı, karmaşık ve pahalı bir lahit inşası gerekiyor.

Olumsuz etkilerden korunma, kontrolü

Bir nükleer santralin yukarıda sıralanan tüm faktörler şeklindeki etkisinin, tesisin tasarımının ve işletiminin her aşamasında kontrol edilmesi gerektiği varsayılmaktadır. Emisyonları, kazaları ve bunların gelişimini tahmin etmek ve önlemek için özel kapsamlı önlemler tasarlanmıştır. ve sonuçları en aza indirin.

İstasyon bölgesindeki jeodinamik süreçleri tahmin edebilmek ve personeli etkileyen elektromanyetik radyasyonu ve gürültüyü normalleştirmek önemlidir. Bir enerji kompleksinin yerini tespit etmek için, kapsamlı bir jeolojik ve hidrojeolojik gerekçelendirme sonrasında bir yer seçilir ve tektonik yapısının analizi gerçekleştirilir. İnşaat sırasında teknolojik iş sırasına dikkatli bir şekilde uyulması bekleniyor.

Bilim, bakım ve pratik faaliyetlerin görevi, acil durumları önlemek ve nükleer santrallerin çalışması için normal koşulları yaratmaktır. Nükleer santrallerin etkisinden çevreyi korumanın faktörlerinden biri, göstergelerin standardizasyonu, yani belirli bir risk için kabul edilebilir değerlerin oluşturulması ve bunlara uyulmasıdır.

Nükleer santrallerin çevredeki bölge, doğal kaynaklar ve insanlar üzerindeki etkisini en aza indirmek için kapsamlı radyoekolojik izleme yapılmaktadır. Santral çalışanlarının hatalı eylemlerini önlemek amacıyla çok seviyeli eğitimler, eğitim simülatörleri eğitimleri ve diğer faaliyetler gerçekleştirilmektedir. Terörist tehditleri önlemek için, özel devlet kuruluşlarının faaliyetlerinin yanı sıra fiziksel koruyucu önlemler de kullanılmaktadır.

Modern nükleer santraller yüksek düzeyde güvenlik ve emniyetle yaratılmıştır. Radyonüklidler ve diğer zararlı maddelerden kaynaklanan kirlenmeye karşı koruma da dahil olmak üzere en yüksek düzenleyici gereklilikleri karşılamalıdırlar. Bilimin görevi, bir kaza sonucu nükleer santrallere maruz kalma riskini azaltmaktır. Bu sorunu çözmek için, tasarımı daha güvenli olan ve etkileyici iç koruma ve kendini telafi etme göstergelerine sahip reaktörlerin geliştirilmesi geliştirilmektedir.

Nükleer santrallerin çevreye etkisi ne kadar güvenli?

Doğada doğal radyasyon vardır. Ancak nükleer santrallerin kaza anında ortaya çıkardığı yoğun radyasyon etkilerinin yanı sıra termal, kimyasal ve mekanik etkiler de çevre açısından tehlikelidir. Nükleer atıkların bertaraf edilmesi sorunu da oldukça acildir. Biyosferin güvenli varlığı için özel koruyucu önlemlere ve araçlara ihtiyaç vardır. Dünyada nükleer santrallerin inşasına yönelik tutum, özellikle nükleer tesislerde yaşanan bir dizi büyük felaketten sonra son derece belirsizdir.

Toplumda nükleer enerjiye ilişkin algı ve değerlendirme, 1986 yılında yaşanan Çernobil trajedisinden sonra artık eskisi gibi olmayacaktır. Daha sonra, kısa ömürlü iyot-131 ve uzun ömürlü sezyum-131, stronsiyum-90 dahil olmak üzere 450'ye kadar radyonüklid çeşidi atmosfere girdi.

Kazanın ardından farklı ülkelerdeki bazı araştırma programları kapatıldı, normal çalışan reaktörler önleyici tedbir olarak kapatıldı ve bazı eyaletlerde nükleer enerji moratoryumu ilan edildi. Ancak dünya elektriğinin yaklaşık %16'sı nükleer santraller tarafından üretiliyor. Alternatif enerji kaynaklarının geliştirilmesi nükleer santrallerin yerini alabilir.