Energi

Kärnkraft – Fördelarna, nackdelarna, och varför vi inte kan utesluta det.

Hur stor förändring ger kärnkraftverk till skillnad från kolkraft?

Om man jämför kolkraft med kärnkraft krävs det 1’000’000+ kg kol för att producera lika mycket energi som 1kg uran-235 (Euro Nuclear, 2020). Detta ger oss en viktig synvinkel på kärnkraft, då det tydligt visar att det är mycket mer effektivt jämfört med kolkraft. Dessutom kommer ny teknologi tillåta använt reaktorbränsle att bli återanvänt inom SMR, d.v.s. små modulära reaktorer, som kan byggas fortare, billigare och kan placeras och fraktas överallt. Denna nya uppfinning innebär alltså att vi med tiden inte behöver hitta nya ställen att begrava radioaktiva ämnen i miljoner år, utan vi kan i stället återanvända det.

Om vi endast använde oss utav kärnkraft skulle vi kunna ha relativt få kraftverk för att producera tillräckligt mycket el för hela landet. Eftersom landet har en relativt liten geografisk yta jämfört med andra länder såsom USA, kan de byggas i obebodda områden och därefter transportera elektriciteten till resten av landet.

Om vi inte hade några kärnkraftverk alls skulle vi antingen förlita oss på sol och vattenkraft, eller kol och olja. Sol och vatten är bra alternativ, men båda har nackdelar som gör det svårt att använda som en primär energikälla. Enligt EIA (2021) använde hela USA ungefär 3900 TWh år 2021. Den genomsnittliga solpanelen, i optimalt väder, producerar 320 watt varje timme, alltså 0.320 kWh (Sunrun, 2019). Om man med dessa siffror kommer man fram till att det krävs cirka 12.2 miljarder (12’187’500’000) solpaneler för att försörja hela USA år 2021. En 320W solpanel från SysTec101 på Amazon kostar $1’850, vilket innebär ett engångsköp på $22’546’875’000’000, eller $22.5 trillion – biljon på svenska. Vattenkraft skulle kunna fungera, men tyvärr förstörs de ekosystem och växtligheten som är i närheten av kraftverket, vilket är varför detta bör ses som ett sämre och därmed ett reservalternativ. Kol och olja kommer bidra enormt till vårt växthusgasutsläpp och vår klimatförstöring, vilket är motsatsen till vad vi vill åstadkomma.

Är det skillnad på tillverkningskostnad?

Enligt Synapse Energy (2008) är tillverkningskostnaden för ett kärnkraftverk som producerar 1100MW mellan 60 och 90 miljarder kronor. I förra stycket förklarade jag priset för solkraft, men hade inte jämfört det med kärnkraft – Den delen kommer nu.

Som tidigare benämnt skulle det kosta $22.5 biljoner för att köpa alla solpaneler som privatperson, och det skulle försörja hela USAs 3900TWh energiförbrukning år 2021. Om vi antar att kärnkraftverket kostar 90 miljarder – drygt $9bn – innebär det att kostnaden blir $35.1 trillion. Detta är alltså 13 biljoner mer än kostnaden för solpaneler, men vi har inte räknat med effektiviteten hos respektive energikälla. Enligt energy.gov (2021) är kärnkraftverk 92.5% effektiva – med det menar de att kraftverken producerar energi som mest 92.5% av tiden. Solpaneler ligger endast på 24.9% – Kärnkraftverk är alltså 3.71 gånger mer effektiva än solpaneler. Om vi då räknar om på siffrorna kommer vi fram till att det behövs endast $9.5 trillion (biljon) dollar för att producera tillräckligt mycket elektricitet.

Synapse Energy säger även att ett nytt kolkraftverk som producerar 600MW skulle kosta över 20 miljarder kronor. Detta innebär alltså att det är billigare att producera elektricitet från kolkraft än kärnkraft. Om man endast ser denna fråga från ett ekonomiskt perspektiv kan man enkelt dra slutsatsen att kolkraft bör föredras, däremot bör frågan även diskuteras från ett miljövänligt perspektiv, då det inte spelar någon roll hur billig energin är om vi inte kan bo på vår planet. Att utesluta fossila bränslen från energiproduktion är ett relativt litet pris att betala för att sakta ned, om inte delvis stoppa, koldioxidutsläpp i vår atmosfär.

Däremot finns det mer kostnader än bara konstruktion. Exempelvis kan man kolla på pris per kilowatt från de två energikällorna – Enligt NEI (2018) kostar det ungefär $33.50 per MWh, eller $0.0335 per KWh. Kolkraft däremot kostar $0.064 enligt MEIC (u.å), alltså dubbelt så mycket. Dessutom kan man mäta underhållningskostnader – Ett 1000MWe kärnkraftverk behöver uran, och var 18:e månad byts använt material ut med nytt uran. För att göra detta en gång, alltså en tredjedel av kärnan, kostar ungefär $40’000’000 (Atomic Insights, 2010) – Kom ihåg detta.

Ett 1000MWe kolkraftverk dock kräver 9000 ton kol varje dag, enligt Energy Education (2021). Priset för 1 short ton (2000 pounds) av kol är $36.14 (EIA, 2021), vilket är $39.84 per metric ton (1000kg). Detta, multiplicerat med 9000 blir totalt $358,357.35 per dag. Över en 18-månad lång sträcka (31*18) kostar det strax över $200,000,000 – Alltså 5 gånger dyrare att underhålla än kärnkraft.

Hur stora är miljövinsterna?

Enligt EPA.gov (2022) har USA producerat nästintill 130’000’000 ton aska – Kom ihåg att denna statistiska siffra endast räknar USA, och endast under ett år. Jämfört med ett 1000MW kärnkraftverk som endast släpper ut 25 till 30 ton använt bränsle per år – Eftersom det finns 93 kärnkraftverk i USA innebär det alltså som mest 2’790 ton. Man kan även jämföra med utsläpp från kärnkraft någonsin, vilket är cirka 400’000 ton använt bränsle (EPA.gov, 2022) börjar man inse hur mycket utsläpp vi egentligen tillåter. Dessutom släpper kolkraftverk ut mycket mer radioaktiva ämnen som uran och torium från det så kallade ”fly ash” än vad kärnkraftverk gör (Serle, <=2019).

Finns det faror och problem med respektive metod?

Med kärnkraft är den största faran att protokoll inte följs, eller att en naturkatastrof förekommer, som sen orsakar att kärnkraftverket får en härdsmälta eller exploderar, som Tjernobyl och Fukushima. Detta är en väldigt stor nackdel som hotar många människoliv, men det finns relativt enkla åtgärder som kan förhindra detta från att hända. I de kärnreaktorer som redan finns måste personalen vara mycket väl utbildad samt följa protokoll väldigt noggrant, något som inte hände i Tjernobyl då staten ljög och kaptenen följde inte protokoll. Att allmänheten ser på det skeptiskt är en nackdel till dess utveckling, men i detta fall kan det vara användbart då om folk inte tar det tillräckligt allvarligt finns möjligen att de skadar sig själva och andra. Dessutom bör man undvika att bygga kärnreaktorer i geografiskt osäkra platser, så som en kust i Japan, där stora vattenvågor kan rulla in och förstöra dem.

Kärnkraft är alltså väldigt säker förutsett att man hanterar reaktorerna och dess kärnavfallsbränsle på rätt sätt. Vad sägs om de två mest populära produktionsmetoderna som finns, d.v.s. kol och olja? Enligt Cambridge House International dör per 1000TWh 100’000 personer om man använder kol – Detta inkluderar alltså kolgruvor, transport, föroreningar i luften, med mera – och olja ligger på 36’000 dödsfall. Däremot ligger kärnkraft endast på 90 dödsfall, med Tjernobyl och Fukushima inräknat (Statista, 2012).

Hur stor potential innebär kärnkraft?

Kärnkraft är den mest effektiva produktionsmetoden för energi, samt den säkraste som vi har hittills hittat. Enligt energy.gov (2021) producerar kärnkraftverk maximal energi 92,5% av året, och för att matcha det med kolkraftverk behöver man 2 kolkraftverk för att producera samma mängd energi, då kolkraft behöver mycket mer påfyllning av bränsle och underhållning. Om vi lyckas producera 10 nya kraftverk på 50 år innebär det att 20 kolkraftverk av samma kapacitet kan stängas ned, vilket kommer drastiskt sänka vårt koldioxidavtryck och vara ett viktigt steg mot att rädda vår planet.

Just nu utvecklas SMR vilket kan helt förändra spelplanen i framtiden – Ett litet och effektivt kärnkraftverk som kan produceras mycket billigare och kan transporteras till avlägsna områden som hittills har förlitat sig på diselgeneratorer. I nutiden har SMR ett fåtal problem som gör idén otänkbar – Exempelvis kostar det mycket mer att skapa en SMR som producerar 600MW än en större reaktor på grund av stordriftsfördelar. Däremot kan detta vara irrelevant i vissa situationer, då om dessa avlägsna områden behöver energi finns det antagligen inte tillräckligt med plats, vilja eller pengar att skapa ett stort kärnkraftverk.

Om SMR fortsätter utvecklas i framtiden finns möjligheten att dessa problem löses och att det blir konkurrens mellan företag, vilket kan leda till lägre priser och därmed ännu mer priseffektiva kärnkraftverk sålda och använda.

Vad tycker motståndarna?

Personer som är mot kärnkraft och tycker att kol är ett bättre alternativ då det är billigare, är enkelt att få tag på, att det är mer effektivt än förnybara alternativ, och att en härdsmälta med radioaktivt avfall inte kan förekomma från kolkraft.

Problemet med det första argumentet är att detta svar endast ser problemet från en synvinkel – kostnad. Vår planet är faktiskt sårbar, och vi kommer att förstöra den om vi inte väljer mer miljövänliga alternativ. Kostnaden spelar ingen roll om vi inte kan använda de pengarna vi sparar från ett billigare energialternativ. Dessutom har de objektivt fel, om man söker upp fakta kan man rätt så fort inse att kolkraft är mycket dyrare än kärnkraft.

Såväl som att vår planet är sårbar så är den inte heller oändlig. Det kan vara mycket möjligt att kol är enklare att bryta för tillfället, men förr eller senare kommer vi inte ha kol kvar att använda. Vi kan inte förlita oss på en källa som inte är förnybar, då när dagen kommer där vi inte har kol kvar att bränna kommer hela världen att hamna i en energikris.

Om kolkraft faktiskt hade varit mer effektivt än kärnkraft hade nog många fler runtom i världen varit för kol. Som tidigare benämnt krävs det 1’000’000+ kg kol för att producera lika mycket energi som 1kg uran, vilket knappast är effektivt.

Det stämmer mycket väl att kolkraft inte kan explodera som Tjernobyl, eller få en härdsmälta som Fukushima. Dessa katastrofer har definitivt dödat många liv som annars hade överlevt, vilket är tragiskt. Men ingen verkar bry sig om 1 miljon personer dör per år kan hänföras till brännande av fossila bränslen (WUSTL, 2021).

Källförteckning

References

Adams, R. (2010, 02 06). Nuclear Energy Is Cheap and Disruptive; Controlling the Initial Cost of Nuclear Power Plants is a Solvable Problem. Retrieved 06 02, 2022, from Atomic Insights: https://atomicinsights.com/nuclear-energy-is-cheap-and-disruptive-controlling-the-initial-cost-of-nuclear-power-plants-is-a-solvable-problem/

Biello, D. (2009, 01 28). Spent Nuclear Fuel: A Trash Heap Deadly for 250,000 Years or a Renewable Energy Source? Retrieved 06 02, 2022, from Scientific American: https://www.scientificamerican.com/article/nuclear-waste-lethal-trash-or-renewable-energy-source/

Boechler, E. (2021, 12 20). Coal fired power plant. Retrieved 06 02, 2022, from Energy Education: https://energyeducation.ca/encyclopedia/Coal_fired_power_plant

Dubin, K. (2019, 12 03). U.S. coal plant retirements linked to plants with higher operating costs. Retrieved 06 02, 2022, from Energy Information Administration: https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=42155

EIA. (2021, 10 19). Coal Explained – Coal prices and outlook. Retrieved 06 02, 2022, from Energy Information Administration: https://www.eia.gov/energyexplained/coal/prices-and-outlook.php

EIA. (2022, 05 03). Electricity consumption in the United States was about 3.9 trillion kilowatthours (kWh) in 2021. Retrieved 06 03, 2022, from Energy Information Administration: https://www.eia.gov/energyexplained/electricity/use-of-electricity.php

Energy.gov. (2021, 03 21). Nuclear Power is the Most Reliable Energy Source and It’s Not Even Close. Retrieved 05 20, 2022, from Office of Nuclear Energy: https://www.energy.gov/ne/articles/nuclear-power-most-reliable-energy-source-and-its-not-even-close

Euro Nuclear. (2020, 10 01). Coal Equivalent. Retrieved 5 20, 2022, from European Nuclear Society: https://www.euronuclear.org/glossary/coal-equivalent/

Jefferson, B. (2021, 06 14). New research finds 1M deaths in 2017 attributable to fossil fuel combustion. Retrieved 06 02, 2022, from Washington University in St.Louis: https://source.wustl.edu/2021/06/new-research-finds-1m-deaths-in-2017-attributable-to-fossil-fuel-combustion/

MEIC. (<2016, u.m u.d). Cost of Wind vs. Fossil Fuels. Retrieved 06 02, 2022, from Montana Environmental Information Center: https://meic.org/cost-of-wind-vs-fossil-fuels/

Serle, J. (<=2019, u.m u.d). Do coal-fired power stations produce radioactive waste? Retrieved 06 03, 2022, from Science Focus: https://www.sciencefocus.com/science/do-coal-fired-power-stations-produce-radioactive-waste/

Statista. (2012, u.m u.d). Mortality rate worldwide in 2012, by energy source. Retrieved 05 20, 2022, from Statista: https://www.statista.com/statistics/494425/death-rate-worldwide-by-energy-source/

Sunrun. (2019, 03 28). How Much Solar Power Can My Roof Generate? Retrieved 06 03, 2022, from Sunrun: https://www.sunrun.com/go-solar-center/solar-articles/how-much-solar-power-can-my-roof-generate

Swanek, T. (2018, 06 11). Cost of Nuclear Generation reaches 10 Year Low. Retrieved 06 02, 2022, from Nuclear Energy Institute: https://www.nei.org/news/2018/cost-of-nuclear-generation-reaches-10-year-low

Synapse Energy Economics, Inc. (2008, 7 u.d). Coal-Fired Power Plant. Retrieved 05 20, 2022, from Synapse Energy: https://schlissel-technical.com/docs/reports_35.pdf

Synapse Energy Economics, Inc. (2008, 07 u.d). Nuclear Power Plant Construction Costs. Retrieved 05 20, 2022, from Synapse Energy: https://www.synapse-energy.com/sites/default/files/SynapsePaper.2008-07.0.Nuclear-Plant-Construction-Costs.A0022_0.pdf

United States Environmental Protection Agency. (2022, 03 06). Coal Ash Basics. Retrieved 05 20, 2022, from EPA: https://www.epa.gov/coalash/coal-ash-basics

World Nuclear Association. (2022, 01 u.d). Radioactive Waste – Myths and Realities. Retrieved 05 20, 2022, from Euro Nuclear: https://world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-wastes-myths-and-realities.aspx

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.