بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله ابتدا به شرح میزان تقاضای انرژی در جهان و میزان تولید آن بر اساس سوخت های متفاوت می پردازد. همچنین مروری بر سوخت های مرسوم خواهیم داشت. سپس دلایل نیاز به انرژی های تجدیدپذیر، انرژی های پاک و با منبع بی پایان مانند گداخت هسته ای، بررسی می شود. همچنین به شناخت بیشتر تکنولوژی گداخت هسته ای، سوخت مورد نیاز، مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت. در انتها خواهید دید که چه عواملی سبب می شود سرمایه گذاری بر روی این تکنولوژی مقرون به صرفه باشد.
.1 مقدمه
میزان تقاضای انرژی همواره رو به رشد بوده است. آینده تامین انرژی بستگی به مسائلی همچون مسایل زیست محیطی، ذخایر منابع انرژی و همچنین مسایل سیاسی دارد. بیشتر انرژی در حال حاضر از سوختن انرژی های فسیلی به دست می آید. پیامدهای منفی استفاده از این نوع سوخت برای محیط زیست و همچنین محدودیت ذخایر سوخت فسیلی محققان را به شناخت منابع جدید انرژی ترغیب کرده است.
جایگزین های انرژی فسیلی را می توان در سه دسته تقسیم بندی کرد: منابع تجدید پذیر، شکافت هسته ای، گداخت هسته ای. گداخت هسته ای نسبت به دو مورد دیگر کمتر گسترش یافته است و دارای مزیایی همچون سازگاری با محیط زیست، ایمن بودن و تقریبا پایان ناپذیر بودن می باشد2]،.[1 گداخت سرچشمه انرژی خورشید و سایر ستارگان می باشد. اساس بقای خورشید برای بیلیونها سال، واکنش گداخت می باشد
.2 مساله جهانی انرژی
انتظار می رود در دو دهه آینده مصرف انرژی رشدی حدود %57 داشته باشد .[4] شکل 1 رشد شدید انرژی الکتریکی را در سه دهه گذشته و پیش بینی آن را در دو دهه آینده نشان می دهد. در شکل 2 مصرف انرژی بر حسب نوع سوخت نیز نمایش داده شده است. همانطور که واضح است، بخش عظیمی از منبع سوخت را سوخت های فسیلی - حدود - 78% تشکیل می دهند .
سوخت های فسیلی در کل دنیا به طور مساوی توزیع نشده و اگر برای تولید انرژی به شدت به آن وابسته باشیم، درگیری های منطقه ای و بحران های شدید را پیش رو خواهیم داشت. علاوه بر این، در طول فرآیند تولید و استفاده از انرژی الکتریکی با فن آوری امروز، محیط زیست جهانی در حال آسیب دیدن می باشد و محیط زیست بعضی مناطق به شدت آسیب دیده است. بنابراین شناخت منابع دیگر انرژی برای ما امری ضروری می باشد.
شکل.1 مصرف جهانی انرژی
شکل.2 تولید الکتریسیته با تفکیک نوع سوخت
.3 منابع موجود در حال حاضر و چشم انداز آینده
تولید برق به روش های مرسوم، به استفاده از سوخت های فسیلی نظیر زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی اشاره دارد. در بویلرهای نیروگاه حرارتی فسیلی، آب پس از عبور از یک دیگ بخار، با سوزاندن سوخت های فسیلی برای تولید بخار در دمای بالا و فشار بالا حرارت داده می شود. سپس با استفاده از بخار و توربین، ژنراتور برق را تولید می کند.
.3.1 ذغال سنگ
با توجه به قیمت پایین آن و ذخیره نسبتا فراوان، سوخت غالب برای تولید برق جهان ذغال سنگ می باشد. حتی تحت فشار پروتوکل کیوتو [8] برای کاهش گازهای گلخانه ای و آلاینده های دیگر هوا، همچنان ذغال سنگ از عظیم ترین منابع تامین سوخت برای تولید برق می باشد.
.3.2 گاز طبیعی
تکنولوژی تولید برق با استفاده از گاز طبیعی یک گزینه خوب برای نیروگاه های جدید به دلیل بهره وری بالا، استقرار سریع، هزینه های پایین تر نصب و راه اندازی در مقایسه با سایر فن آوری های نسل معمولی است. سیاست های نظارتی به منظور کاهش انتشار دی اکسید کربن می تواند سوئیچ از ذغال سنگ به گاز را تسریع بخشد
.3.3 نفت
به طور متوسط در جهان، نفت منبع بزرگی برای تولید برق نیست و نخواهد بود. دلیل اصلی آن استفاده از فرآورده های نفتی برای ساخت محصولات مفید دیگر از قبیل سوخت، مواد شوینده و ... می باشد. مشکل اول نفت، ذخایر رو به اتمام آن می باشد در حالی که تقاضای نفت در حال رشد است. رشد مصرف نفت رشدی در حدود %2.5 در سال دارد. مصرف نفت جهان در سال 2002 به میزان 78.2 میلیون بشکه در روز بود
.3.4 انرژی هسته ای
انرژی هسته ای یک منبع مهم برای تولید برق در بسیاری از کشورها می باشد. در سال 2003، 19 کشور حداقل 20 درصد از تولید برق خود را وابسته به انرژی هسته ای می دیدند. در میان این کشور ها فرانسه با تولید %78.1 برق توسط انرژی هسته ای، بالاترین رقم را در اختیار دارد
تولید برق هسته ای در قیاس با کل تولید برق از میزان پایینی برخوردار است - حدود - %20، ایالات متحده همچنان بزرگترین تولید کننده برق با استفاده از سوخت هسته ای می باشد. قیمت بالاتر سوخت های فسیلی و پیروی از پروتکل کیوتو، می تواند منجر به تولید بیشتر برق هسته ای گردد.در مناطق رو به روشد اقتصادی مانند چین و هند، انتظار رو به رشد فناوری هسته ای را داریم
با این حال، روند رو به رشد این فناوری می تواند کند یا معکوس شود. ایمنی یک نیروگاه هسته ای، هنوز هم یک مساله بزرگ است. چگونگی دفن زباله های هسته ای هم همواره یک چالش محسوب می شود. علاوه بر این سوخت هسته ای تجدیدپذیر نیست.
.3.5 برق آبی
با توجه به قیمت پایین آن و ذخیره نسبتا فراوان، سوخت غالب برای تولید برق جهان ذغال سنگ می باشد. حتی تحت فشار پروتوکل کیوتو برای کاهش گازهای گلخانه ای و آلاینده های دیگر هوا، همچنان ذغال سنگ از عظیم ترین منابع تامین سوخت برای تولید برق می باشد
شکل3 تولید برق با تفکیک سوخت
.4 گداخت هسته ای : انرژی آینده
منظور از گداخت به هم پیوستن هسته های سبک و تولید انرژی ناشی از این همجوشی می باشد. این همجوشی در دماهای بسیار بالا اتفاق می افتد. در این دما سوخت به حالت پلاسما در می آید که حالت چهارم ماده است
