Il mondo sta ora capendo che l'utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili come il gas naturale e il carbone ha un impatto significativo sull'aggravamento del disastro climatico. Le nazioni stanno rapidamente costruendo le infrastrutture necessarie per utilizzare fonti energetiche alternative rinnovabili per contribuire alla soluzione.

La rivalità tra energia solare e nucleare è tra gli argomenti più discussi dai sostenitori delle energie rinnovabili. La maggior parte delle fonti energetiche è considerata ecologica e non emette anidride carbonica, e la loro infrastrutture può essere costruita su una scala sufficientemente ampia da fornire energia an un'ampia area. L'energia nucleare e l'energia solare alimentano le città di molti paesi. Tuttavia, quale fonte energetica è più vantaggiosa? Il confronto tra le fonti di energia nucleare e solare è utile a causa delle recenti informazioni sull'energia nucleare e solare. Scoprite di più su tutte le forme di energia e confronta le loro caratteristiche per determinare quella migliore per l'ambiente e lo sviluppo futuro.

Contiene:

1. Dati sull'energia solare

2. Dati relativi all'energia nucleare

3. La scelta dell'energia solare rispetto all'energia nucleare

4. Opportunità per l'energia solare e nucleare

L'energia solare è il termine utilizzato per descrivere l'elettricità prodotta dal sole. L'energia solare viene convertita in elettricità. L'energia solare è considerata una fonte di energia rinnovabile e sostenibile perché viene prodotta in abbondanza. L'energia solare è anche un tipo di energia "verde" perché non causa così tanto inquinamento quanto l'energia prodotta dai combustibili fossili.

Sfruttare l'energia solare richiede l'uso di dispositivi fotovoltaici, che producono energia elettrica. Esistono diversi prodotti solari che hanno sistemi integrati che possono immagazzinare e utilizzare l'energia solare per alimentare il prodotto quando necessario. L'energia solare viene ora utilizzata per far funzionare case, automobili e processi industriali grazie alla costruzione di una centrale solare.

L'energia prodotta dai nuclei degli atomi di sostanze radioattive è nota come energia nucleare. Gli processi nucleari rilasciano l'energia nucleare del nucleo per produrre energia termica. Poiché viene rilasciata energia termica, è una scelta migliore rispetto all'energia termica proveniente dai combustibili fossili. La fusione nucleare, la fissione nucleare e il decadimento nucleare sono altre forme di produzione di energia nucleare.

Molte persone sono preoccupate per il rischio di morte correlato all'energia nucleare. Tuttavia, i dati mostrano che l'energia termica prodotta dai combustibili fossili ha un impatto maggiore sulla salute umana. Invece, riduce l'inquinamento atmosferico diminuendo la produzione di gas pericolosi.

1. Tempo necessario per l'elaborazione

Una centrale solare può essere costruita più rapidamente e facilmente rispetto an una centrale nucleare. Le principali ragioni per il rallentamento della costruzione di un impianto nucleare sono le severe normative imposte all'industria nucleare e le pressioni di molte parti interessate, come gli abitanti locali preoccupati per il rischio per la sicurezza pubblica rappresentato dalla centrale nucleare.

Dado che il problema del clima è urgente, il mondo trarrebbe vantaggio dallo spendere denaro e costruire impianti solari su scala di utilità ogni 9 mesi piuttosto che aspettare una sola centrale nucleare ogni 5 anni. L'Australia Institute (TAI) ha presentato un'analisi dei tempi di costruzione delle centrali nucleari alla South Australian Nuclear Fuel Cycle Royal Commission. L'analisi afferma che la costruzione di una centrale solare può richiedere dai 3 ai 24 mesi. La durata media è 9,4 anni. Inoltre, l'energia solare può essere prodotta molto più rapidamente rispetto all'energia nucleare. In termini di tempo necessario, l'energia solare supera l'energia nucleare. Gli industriali considerano questo fattore quando decidono come soddisfare il fabbisogno energetico di un Paese, anche se può sembrare secondario nel lungo periodo.

2. Costi generali di allestimento

La costruzione di una centrale elettrica solare è chiaramente meno costosa della costruzione di una centrale nucleare. Ciò è dovuto al fatto che il numero di componenti necessari per una centrale solare è relativamente basso. Inoltre, i minerali come l'uranio, che sono rari in molti paesi, non sono necessari. Il costo di una centrale elettrica solare è probabilmente inferiore a quello di una centrale nucleare di circa un fattore dieci.

Il costo dell'energia solare è significativamente inferiore a quello dell'energia nucleare. Secondo un rapporto del 2020, il costo livellato dell'energia (LCOE) per produrre 1 megawattora (MWh) di energia da un impianto solare è di 40 dollari. Invece, il LCOE degli impianti nucleari è di 155 dollari per produrre lo stesso volume.

L'energia nucleare ha costi iniziali e di gestione sorprendenti rispetto all'energia solare. La differenza tra i costi di produzione di energia solare e nucleare è in continua diminuzione. Gli stessi dati indicano che il costo dell'energia solare nel 2009 era di 359 dollari/MWh, ma è diminuito significativamente fino a 40 dollari/MWh nel 2019. Tuttavia, il costo dell'energia nucleare è aumentato da 123 dollari/MWh a 155 dollari/MWh nello stesso periodo.

Inoltre, il prezzo dell'installazione dei pannelli solari è diminuito notevolmente negli ultimi dieci anni. Un'analisi afferma che, rispetto ai 4.731 dollari del 2010, il costo medio dell'installazione di un impianto solare sul tetto sarà di circa 883 dollari nel 2020.

3. Produzione energetica totale annuale

La capacità di una centrale di generare energia spesso aiuta a soddisfare la domanda. Una centrale nucleare può funzionare ininterrottamente, generando più energia ogni anno. Ma una centrale solare funziona solo il 30% del giorno, quindi solo quando il sole brilla può produrre energia. Anche se le centrali solari sono diffuse, le nazioni continuano a utilizzare l'energia nucleare a causa della scarsità di energia solare.

La capacità di generazione di una centrale è la quantità di elettricità che può produrre mentre è in funzione. Le centrali nucleari hanno un fattore di capacità del 93,5%, il che significa che possono funzionare ininterrottamente per 341 giorni all'anno, secondo uno studio. Tuttavia, le centrali solari hanno un fattore di capacità del 24,5%, che equivale an 89 giorni su 365 giorni.

Questa differenza deriva dal fatto che i pannelli solari sono in grado di produrre elettricità solo quando il sole brilla. Inoltre, sono in corso molte ricerche e sviluppi per migliorare le capacità di cattura dell'energia dei pannelli solari. Inoltre, la tecnologia delle batterie ha fatto notevoli progressi nell'immagazzinare l'energia solare in modo più efficiente.

L'elemento che distingue l'energia solare da quella nucleare è il "fattore di capacità", ovvero quanto una fonte si avvicina a produrre la massima quantità di elettricità durante l'anno. Una volta costruita, una centrale nucleare può funzionare a pieno regime fino a quando non sarà necessario combustibile aggiuntivo, che potrebbe essere necessario tra sei e dodici mesi. In questo momento, l'impianto produce anche scorie nucleari non riciclate pericolose. Il fattore di capacità dell'energia nucleare è molto vicino al 100% perché produce in genere tutta l'elettricità possibile ogni giorno dell'anno, 24 ore su 24. Il fattore di capacità dell'energia solare non è così alto perché funziona solo quando c'è il sole. Questo rende difficile utilizzarlo durante il giorno e fa sì che il fattore di capacità cambi drasticamente in base alla quantità di sole che il parco solare riceve durante l'anno.

4. La sicurezza

Se non vengono smaltite correttamente, le scorie dei reattori nucleari sono dannose e possono rilasciare radiazioni. I contaminanti emettono radiazioni per decenni o secoli. La raccolta di rifiuti pericolosi è diventata un ostacolo significativo alla crescita nucleare. Le fusioni, sia che siano causate da errori umani come l'incidente di Chernobyl o da calamità naturali come l'incidente di Fukushima, sono una preoccupazione permanente per le persone che vivono vicino agli impianti nucleari. Anche lontano dall'epicentro di queste catastrofi, i detriti radioattivi possono essere dispersi.

Per contro, l'energia solare è sicura perché non produce sostanze dannose. L'energia solare non mette a rischio la salute delle persone vicino agli impianti perché non produce scorie radioattive né rilascia vapori nocivi.

5. Consistenza

L'energia solare è una delle forme di energia più ecologiche, che può essere prodotta finché c'è luce solare. I pannelli hanno generalmente una durata di vita di 25–30 anni. La loro fonte di energia è gratuita e non rilascia tossine pericolose nell'ambiente.

Se l'energia solare su scala pubblica non è disponibile nella vostra zona, l'installazione di pannelli solari sul tetto può aiutarvi a ridurre la dipendenza della vostra famiglia dai combustibili fossili e a soddisfare il vostro fabbisogno energetico anche in caso di interruzione della rete.

L'energia nucleare è una risorsa non rinnovabile nonostante sia priva di carbonio. L'uranio, che serve an alimentare i reattori nucleari, deve essere sostituito ogni tre anni e successivamente smaltito in modo sicuro. Poiché l'uranio deve essere estratto dalla Terra, è una risorsa limitata.

6. Condizione della riciclabilità

Il riciclaggio dei pannelli solari è un'impresa realizzabile. È importante tenere presente che il problema del riciclaggio dei pannelli solari è ancora nelle sue fasi iniziali, poiché i pannelli solari installati all'inizio del boom solare hanno solo 25–30 anni. Di conseguenza, non abbiamo un sistema efficiente per riciclarli, tanto meno uno in grado di gestire il riciclaggio su larga scala che sarà necessario nei prossimi anni, quando il numero di pannelli solari da riciclare raggiungerà le decine di milioni.

A causa del modo in cui sono costruiti e degli adesivi e sigillanti utilizzati, il riciclaggio dei pannelli fotovoltaici è difficile. Ma è sicuramente realizzabile ed è già stato fatto. Anche se abbiamo fatto molti progressi, la nostra efficienza è ancora bassa. Un grande vantaggio è che il vetro è relativamente semplice da riciclare in nuovi prodotti e costituisce circa il 75% del materiale smistato.

Il processo di smantellamento di un parco solare è facile e semplice: Si parte rimuovendo i pannelli. Poiché non sono state costruite infrastrutture o strutture in cemento, il terreno non è contaminato e può essere utilizzato per attività diverse, come l'agricoltura.

Il combustibile nucleare, d'altra parte, è molto difficile da riciclare. Il combustibile nucleare utilizzato, noto anche come scorie radioattive, può essere riciclato per produrre nuovo combustibile e sottoprodotti poiché circa il 90% dell'energia potenziale del combustibile rimane nel reattore anche dopo cinque anni di funzionamento. Il problema è che molti paesi, tra cui gli Stati Uniti, che producono più di 2.000 tonnellate di rifiuti radioattivi all'anno, non fanno nemmeno un tentativo di riciclarli. La Francia produce 1.150 tonnellate di scorie radioattive all'anno e tratta 1.700 tonnellate di vecchio combustibile a livello commerciale, il che la rende leader mondiale nel riciclaggio del combustibile nucleare. Ciò equivale a 4 chilogrammi di scorie radioattive per cittadino all'anno! Quindi va tutto bene? Non esattamente. I rifiuti radioattivi si stanno accumulando e diventando un problema globale. Le 400.000 tonnellate di combustibile esaurito che sono state rilasciate nell'atmosfera finora sono state solo il 30% riciclate. Dopo il riciclo e il ritrattamento, c'è ancora una piccola quantità di rifiuti radioattivi che non possono essere riciclati. Questi rifiuti rimarranno radioattivi e dannosi per centinaia o migliaia di anni.

Prognosi per l'energia solare:

In questo momento, i principali ostacoli alla generazione di energia solare sono l'elevato impatto dei fattori ambientali e la bassa efficienza della generazione di energia. In futuro, ci saranno miglioramenti nella tecnologia di generazione dell'energia solare per risolvere questi problemi. Ci saranno miglioramenti nell'efficienza della conversione fotoelettrica, nella riduzione dei costi di produzione, nella durata e nell'affidabilità e nella gestione intelligente.

L'Agenzia Internazionale dell'Energia prevede che in futuro la maggior parte della nuova capacità elettrica installata nel mondo deriverà dall'energia solare. La capacità mondiale di energia solare dovrebbe aumentare di oltre 700 GW entro il 2030 e raggiungere 1,5 terawatt, il che indica un'ampia prospettiva di sviluppo tecnologico per la generazione di energia fotovoltaica.

Visioni per l'energia nucleare:

L'energia nucleare è una fonte di energia efficiente, pulita e sostenibile che è cresciuta fino a diventare una delle principali fonti di energia di molti paesi. In questo momento, i principali ostacoli alla produzione di energia nucleare sono i possibili pericoli per la sicurezza e lo smaltimento delle scorie nucleari. Queste questioni sono di stretta connessione con la sicurezza della vita umana e sono anche argomenti controversi che hanno attirato molta attenzione. Molti scienziati stanno cercando modi per aumentare la sicurezza della produzione di energia nucleare. La tecnologia dei reattori nucleari di quarta generazione, la tecnologia della gestione delle scorie nucleari, la tecnologia della fusione nucleare e la tecnologia della sicurezza sono le principali aree di sviluppo in futuro della tecnologia dell'energia nucleare. Si prevede che nel prossimo futuro la sicurezza della produzione di energia nucleare sarà migliorata e il trattamento innocuo delle scorie nucleari avrà un ruolo più significativo nella produzione di energia pulita.

L'Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica prevede che la capacità installata di energia nucleare sarà più che raddoppiata nei prossimi 20 anni, rendendo l'energia nucleare una delle fonti di elettricità in più rapida crescita al mondo. Si prevede che l'energia nucleare sarà la principale fonte di energia a basse emissioni di carbonio in Europa, soddisfacendo più di un terzo della domanda di elettricità dell'Europa. Quindi, l'energia nucleare ha un futuro promettente.

Non c'è un vincitore assoluto nella lotta per l'energia solare e nucleare perché ognuno giunge a proprie conclusioni. Una cosa è sicura: Rispetto all'energia solare e nucleare, i combustibili fossili danneggiano l'ambiente in modo significativo. Se vogliamo salvare e salvare la Terra, dobbiamo fare di più per liberarci da questa dipendenza. Non c'è dubbio che l'adozione di energie più pulite sarà vantaggiosa.

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Riferimento:

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