Ydinenergian CO2 päästöt? (ei kiihkoilua...)

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Oliskos kellään tietoa, jotta mistä löytää ydinenergian tuotannon CO2 päästöt? Kaivokselta kuluttajan töpseliin saakka?

Kommentit (14)

Vierailija

Ei niitä löydä mistään!

Pakko laskea itse. Jo tämän suppean tarkastelun perusteella jokainen ydinvoimakilowattitunti tuottaa 230g hiilidioksidia. (Vanhanaikainen hiilivoima 375g/kWh, moderni ei lainkaan! Linkki.)

1.) Kuinka paljon energiaa uraanista saadaan

100 tonnin polttoerä reaktorissa kadottaa massaa kilon vuodessa ja sitä vastaa 90 000 000 GJ / 25 000 GWh. Toisin sanoen 1 GW:n sähkötehoinen eli yhteensä 3 GW:n reaktori tuottaa vuodessa (3 GW * 10000 h) 30 000 GWh. Käytännössä sama eli jatketaan siitä.

Yksi uraanin fissio:
200 MeV = 32,04 pJ

Fissioiden määrä vuodessa ydinreaktorissa:
90 000 000 GJ / 32 pJ ...nyt eksponentit käyttöön...
9*10^16 / 32*10^-12 = 2,8*10^27 kpl

Atomien määrä uraanikilossa:
1 kg /(237*1,7*10^-27 kg) = 2,5*10^24 kpl

Kuinka paljon uraania fissioituu reaktorissa:
2,8*10^27 / 2,5*10^24 = 1 100 kg

Tämä on 1% polttoerästä. Nyt ei eritellä U-235:n ja U-238:n plutoniumin kautta syntyvää osuutta.

Uraanikilon energiasisältö:
(2,5*10^24) * (32*10^-12) = 80 000 GJ , 20 000 MWh

Josta vain äsken laskettu prosentti saadaan käyttöön energiaksi eli 200 MWh. Ja tästä vain kolmasosa on sähköä eli 67 MWh.

Reaktorin polttoaineessa isotoopin U-235 osuus on 3,5% - 4,5%. Luonnonuraanissa sitä on vain 0,71%, joten 1 kg polttoaineuraaniin tarvitaan vähintään 6 kg luonnonuraania.

Luonnonuraanista saadaan lopulta energiaa 10 MWh kiloa kohden.

2.) Luonnonuraanin saamiseen kuluva energia

Seuraava vaihe on laskea, paljonko energiaa kuluu yhden puhtaan luonnonuraanikilon tuottamiseen Suomen graniittisesta maaperästä. Uraanipitoisuus on 0,1% ja siitä saadaan eroteltua avoaumaustekniikalla 15% (ainoa noin matalalle pitoisuudelle sopiva). Tällöin kiloa varten tarvitaan 6 tonnia malmia.

Ensin malmimäärä louhitaan: 6 tonnin räjäyttämiseen kuluu 2,4kg dynamiittia ja sen valmistus vie 2 kWh energiaa.

Sitten malmin murskaus (16 kWh/t) ynnä muut kaivoksen sähköä kuluttavien prosessit (30 -
40 kWh/t): 200 kWh.

Kuljetus jalostamolle: 60 tonnia kantava dumpperi kuluttaa noin litran polttoainetta kilometriä kohden (100l/100km) ja sen voisi ajatella ajavan 10 km noustessaan pois kaivoksesta ja matkalla jalostamolle. Silloin öljyä kuluu 10 l, litra per kilo saatavaa uraania. Öljyn energiasisältö on 40 MJ/kg eli 11 kWh.

Uraanimalmin rikastus jalostamossa (30-60kWh/t + tilojen öljylämmitys): 400 kWh.

Kaivostoiminnen energiankulutus yhteensä: 613 kWh ~> 0,6 MWh.

3.) Isotooppirikastus

Jotta saadaan kilo polttoaineuraania, tarvitaan siis teoriassa vähintään 6 kg luonnonuraania. Sen rikastamiseen menee energiaa 1 MWh. (Näin siis sentrifugilaitoksessa, kaasudiffuusiotakin käytetään edelleen, vaikka se kuluttaa samaan 20 MWh!) Yhtä luonnonuraanikiloa kohti laskettuna 170 kWh.

Tätä toimenpidettä varten uraanioksidi höyrystetään uraaniheksafluoridiksi ja takaisin. Siihenkin kuluu muutama kymmenen kilowattituntia.

4.) Yhteenveto

Tässä vaiheessa voisimme todeta, että 10 MWh tuottavan uraanikilon valmistamiseen menee 1 MWh energiaa. Polttoaineen jatkokäsittely ja kuljettelu (turvatoimineen) menee liian hankalaksi eritellä ja olen arvioinut lukuja alakanttiin (tuohon rikastukseen kuluu käytännössä melkein 10 kg). Eli uraanista saadaan vain kymmenen kertaa enemmän energiaa kuin mitä siihen käytetään.

Huomioon ei ole otettu kaivosten perustamista ja laitosten rakentamista, eikä niihin liittyvää työmatkaliikennettä. Tai loppusijoitusta; sen ongelmat voivat kääntää taseen pahasti miinukselle vielä tulevaisuudessa. Jos kaikki tekijät laskettaisiin mukaan, uraanin kaivuu olisi todennäköisesti energianegatiivista jo nyt. MIT:issä on nimittäin tehty tutkimus aiheesta (1988), jonka tulos oli, että vuonna 2007 ydinvoima alkaa vidä enemmän energiaa kuin tuottaa.

Suurin osa tuosta energiasta tulee nimenomaan fossiilisista polttoaineista. Vähintäänkin pitäisi tulla selväksi, että illuusiot ydinvoiman päästöttömyydestä ovat silkkaa valetta.

Lähteet:

Keivitsan kaivoksen ympäristöselvitys: http://www.ymparisto.fi/download.asp?co ... 735&lan=FI
Luikonlahden rikastamon ympäristöselvitys: http://www.ymparisto.fi/download.asp?co ... 745&lan=FI
Forcitin ympäristöselvitys: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=24753
Rikastusenergiasta: http://www.tkk.fi/Units/AES/courses/crs ... i_text.pdf, J. Lamarsh ja A. Baratta: Introduction to Nuclear Engineering, 3 rd edition, Prentice-Hall, 2001

ilmaisin
Seuraa 
Viestejä1285
Liittynyt2.7.2005
Styrge
Ei niitä löydä mistään!

Pakko laskea itse. Jo tämän suppean tarkastelun perusteella jokainen ydinvoimakilowattitunti tuottaa 230g hiilidioksidia. (Vanhanaikainen hiilivoima 375g/kWh, moderni ei lainkaan! Linkki.)


Kuule varmasti tuottaa jos laskee samalla kaavalla kuin millä sinä laskit ydinvoiman päästöt.

Vierailija
Styrge
(Vanhanaikainen hiilivoima 375g/kWh, moderni ei lainkaan!

Älä puhu paskaa. Ei ydsinvoimakaan tuota hiilidioksidia, jos se vain kerättäisiin joka vaiheessa talteen, kuten esittämissäsi lehtileikkeissä on mainittu hiilivoiman osalta.

Oikeampi ilmaisu olisi kuinka paljon hiilidioksidia päätyy vapaasti ilmakehään.

kfa
Seuraa 
Viestejä2516
Liittynyt13.3.2008
hangover
Oliskos kellään tietoa, jotta mistä löytää ydinenergian tuotannon CO2 päästöt? Kaivokselta kuluttajan töpseliin saakka?



World Nuclear Association väittää näin:
http://www.world-nuclear.org/education/ ... veco2.html

Hiilivoimalle suorat päästöt 790 - 1017 g/kWh
Hiilivomalle epäsuorat päästöt 176 - 289 g/kWh

Tuulivoimalle epäsuorat päästöt 10 - 48 g/kWh

Ydinvoimalle epäsuorat päästöt 9 - 21 g/kWh

Hiilen kaivamisesta ja kuljettamisesta väitetään tulevan siis kertaluokkaa enemmän päästöjä per tuotettu sähkö-kWh kuin ydinvoimaan liittyvästä vastaavasta toiminnasta.

Analyysi täällä: http://www.world-nuclear.org/info/inf11.html

En ole analyysiä lukenut läpi enkä voi siten sanoa tässä vaiheessa mitään sen paikkansapitävyydestä. Joku voisi kaivaa Greenpeacen ilmoittamat vastaavat luvut esille noin niinkuin vastapainoksi.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Vierailija

Joo, sori, oli niin vauhti päällä, että käytin ydintyyliä tuohon hiililukemaan; otin pelkästään suoran polton energian ja vielä 100% hyötysuhteella. Kaiken ydinpuolen energian taas laitoin tuottamaan hiilidioksidia, vaikka kenties puolet hommista tehdään uusiutuvilla.

Noita laskelmia tehdessä olin kyllä hereillä. Niitä vahvistaa tutkimus, jossa selvitettiin jo suljettujen voimaloiden energiankäyttöä koko niiden elinajalta. Tuloksena ydinvoimalaan uppoaa puolet sen tuottamasta energiamäärästä!

http://www.stormsmith.nl/report20071013/partG.pdf

Sivulla 36 on taulukko luonnonuraanin energiasisällölle kaivettuna "hard minerals"-maaperästä 0,1% pitoisuutena: 20 MWh/kg (itse sain siis 10 MWh/kg). Viereisessä sarakkeessa on hiilidioksidipäästöt: 115 g/ MWh (tasan puolet arviostani). Nämä täsmäävät niin hyvin, että suuruusluokan täytyy pitää paikkansa. Ne tulivat vielä vastakkaisilla lähestymistavoilla: minä laskeskelin atomireaktioista ylöspäin ja Smith käytti tilastodataa. World Nuclear Association saa haistaa homeen (sanottu ilman kiihkoilua)!

Vierailija
Styrge
Viereisessä sarakkeessa on hiilidioksidipäästöt: 115 g/ MWh (tasan puolet arviostani). Nämä täsmäävät niin hyvin, että suuruusluokan täytyy pitää paikkansa.

100%:n heitot "täsmäävät niin hyvin"?

Vierailija
sinnipirtti
mitäpäs piilottelet tuon valkoisen alla kuvassa?

Ilmeisesti jotakin sellaista, joka ei tue Styreeniaivon näkemyksiä.

sinnipirtti
Seuraa 
Viestejä5161
Liittynyt1.7.2007
JaakkoFagerlund
sinnipirtti
mitäpäs piilottelet tuon valkoisen alla kuvassa?

Ilmeisesti jotakin sellaista, joka ei tue Styreeniaivon näkemyksiä.



toisaalta kuva on mukavasti leikattu "pienemmäksi"...

toisen polven pilkkuvirhe

Vierailija
sinnipirtti
JaakkoFagerlund
sinnipirtti
mitäpäs piilottelet tuon valkoisen alla kuvassa?

Ilmeisesti jotakin sellaista, joka ei tue Styreeniaivon näkemyksiä.



toisaalta kuva on mukavasti leikattu "pienemmäksi"...

Niinpä, näkyy oikeasta reunasta, että jokin palkki siellä olisi vielä korkeampi kuin muut ja kun noita energian tuotantomuotoja katsoo, niin kyllähän tuosta puuttuu hiili ja ties mitä.

Uusimmat

Suosituimmat