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评估核能发电的环境影响
2022年06月21日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

在一个不断发展的世界上,人口的迅速增长加上城市化和工业化,导致对能源的需求不断增加。今天的挑战在于满足这些能源需求,同时控制全球变暖鈥攁 化石燃料不能满足的条件。为了减轻与使用化石燃料有关的环境退化和自然资源枯竭,正在将核能作为一种替代能源加以推广。

对任何能源进行生命周期评估(LCA)对于了解其对环境的影响非常重要。因此,许多研究评估了与核能发电相关的生命周期累计能耗和温室气体(GHG)排放量。然而,这些研究大多着眼于温室气体排放量和能源消耗量,这可能导致对核能发电的环境影响和可持续性的评估不够全面。例如,我们尚未了解此过程中使用的总资源。

为了提供更全面的视角,日本立命馆大学的一组科学家通过一种考虑较少的方法分析了核能发电对环境的影响鈥攖在这一过程的生命周期中,从岩石圈中提取的资源量。他们的研究重点是采矿方法、核反应堆类型和核能发电期间使用的铀燃料循环系统类型,以及这些如何改变过程的环境影响。他们还评估了开采的不同品位的铀矿石鈥攁 高度可变实体鈥攁及其对总材料需求(TMR)的影响。该论文于2022年6月8日在线发布,并将于2022年8月20日在《清洁生产杂志》第363卷上发表。

该研究的通讯作者、副教授Shoki Kosai表示:“通过分析TMR,对基于铀的1千瓦时核能发电的资源使用进行了LCA。”。“除了核能发电中的其他变量外,我们还研究了开放式和封闭式燃料循环,以及三种类型的铀矿开采方法:露天开采、地下开采和原地浸出(ISL),以进行全面的生命周期评价。”随后对这些变量的温室气体排放量和自然资源使用情况进行了评估。

研究人员发现,浓缩铀燃料的TMR系数(表示开采强度)最高,其次是核燃料、后处理铀燃料、混合氧化物(MOX)燃料,最后是黄饼。铀矿石的品位对TMR系数也有很大影响,这意味着不同采矿方法的TMR差异很大。地浸的TMR最低。然而,与对温室气体排放的影响相比,采矿方法对资源利用的影响更为显著。

在讨论燃料循环的影响时,山苏教授说:“我们发现,再加工铀燃料的封闭式循环比不重复使用其副产品的开放式循环使用的资源少26%。”

此外,研究发现,核能发电的自然资源利用与可再生能源相似,且明显低于火力发电。此外,全球变暖潜力和核能发电的TMR表现出非常不同的趋势。随着温室气体排放量的降低,核能发电也使用了更少的自然资源,使其成为一种对环境有利的发电来源。

Kosai博士总结道:“保持循环经济,即使是资源利用,也很重要。我们的研究结果可以帮助决策者制定长期能源政策,考虑使用核能发电和发电。”。

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