Langsam wird der Welt deutlich, dass die Nutzung nicht erneuerbarer Energiequellen wie Kohle und Erdgas einen erheblichen Beitrag zur Verschärfung des Klimawandels leistet. Die Staaten bemühen sich nun, die Infrastruktur für alternative erneuerbare Energiequellen zu schaffen, um einen Beitrag zur Lösung des Problems zu leisten.
Der Konflikt zwischen Solar- und Atomkraft ist eines der am häufigsten diskutierten Themen für Befürworter erneuerbarer Energien. Beide Energiequellen sind sauber und kohlenstofffrei, und ihre Infrastruktur kann genutzt werden, um eine große Fläche mit Energie zu versorgen. Kernenergie versorgt Städte in vielen Ländern, und Solarenergie ist nicht weit davon entfernt. Welche Energiequelle ist jedoch die beste? Aufgrund der jüngsten Entwicklungen in Bezug auf Atom- und Solarenergie ist es wichtig zu untersuchen, wie sich die beiden Energiequellen im Vergleich zueinander entwickeln. Um zu entscheiden, welche Energieform am besten für die Umwelt und die zukünftige Entwicklung am besten ist, lesen Sie mehr über jede Energieform.
Sie lesen:
1. durch Sonnenenergie
2. Kernenergie.
3: Solarenergie im Vergleich Energie
4. Perspektiven für Solar- und Kernenergie
In Bezug auf Solarenergie
Solarenergie ist der Begriff, der verwendet wird, um die Elektrizität zu beschreiben, die wir aus der Sonne gewinnen. Sonnenenergie wird in Elektrizität umgewandelt. Die Solarenergie wird als erneuerbare und nachhaltige Energiequelle angesehen, da das Sonnenlicht, aus dem sie gewonnen wird, im Überfluss vorhanden ist. Tatsächlich ist Solarenergie auch „grüne“ Energie, weil sie nicht so viel Umweltverschmutzung verursacht wie Energie aus fossilen Brennstoffen.
Photovoltaische Geräte sind notwendig, um die Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Es gibt eine Vielzahl von Solarprodukten auf dem Markt, die mit integrierten Systemen ausgestattet sind, die die Sonnenenergie speichern und bei Bedarf zum Betrieb des Produkts nutzen. Die Solarenergie wird derzeit durch den Bau eines Solarkraftwerks für den Betrieb von Wohnungen, Autos und industriellen Prozessen genutzt.
Kernenergie
Energie, die aus den Atomkernen radioaktiver Stoffe gewonnen wird, wird als Kernenergie bezeichnet. Nukleare Prozesse setzen Kernenergie frei, um Wärmeenergie zu erzeugen. Da Wärmeenergie freigesetzt wird, ist sie eine bessere Option als die Wärmeenergie aus fossilen Brennstoffen. Kernfusion, Kernspaltung und Kernzerfall sind weitere Möglichkeiten zur Erzeugung von Kernenergie.
Die Risiken, die die Kernenergie mit sich bringt, sorgen viele Menschen. Allerdings zeigen die Daten, dass die Wärmeenergie aus fossilen Brennstoffen mehr Todesfälle verursacht. Stattdessen verringert sie die Luftverschmutzung durch die Einschränkung der Freisetzung gefährlicher Gase.
Solarenergie im Vergleich Energie
1. Gesamtbearbeitungszeit
Ein Solarkraftwerk kann im Vergleich zu einem Kernkraftwerk schneller und einfacher gebaut werden. Die strengen Vorschriften, die der Atomindustrie auferlegt werden, und die Lobbyarbeit zahlreicher Interessengruppen, wie z Der Bau eines Atomkraftwerks wird aufgrund der Sorgen der Anwohner um die öffentliche Sicherheit verlangsamt.
Da das Klimaproblem dringend ist, würde die Welt mehr davon profitieren, wenn sie alle neun Monate Geld für den Bau von Solaranlagen ausgeben würde, anstatt alle fünf Jahre auf ein einziges Atomkraftwerk zu warten. Das Australia Institute (TAI) hat der South Australian Nuclear Fuel Cycle Royal Commission eine Studie über die Bauzeit von Kernkraftwerken vorgelegt, die zeigt, dass der Bau eines Solarparks zwischen 3 und 24 Monaten dauern kann. Die durchschnittliche Lebenserwartung beträgt 9,4 Jahre. Darüber hinaus kann Solarenergie viel schneller erzeugt werden als Kernenergie. In Bezug auf die benötigte Gesamtzeit übertrifft die Solarenergie die Kernenergie.
Obwohl dieser Faktor langfristig unbedeutend erscheinen mag, wird er von der Industrie bei der Entscheidung berücksichtigt, wie der Energiebedarf eines Landes gedeckt werden soll.
2. Kosten für die allgemeine Einrichtung
Es ist klar, dass der Bau eines Solarkraftwerks nicht so teuer ist wie der Bau eines Kernkraftwerks. Das liegt daran, dass für ein Solarkraftwerk nur wenige Teile erforderlich sind. Außerdem sind keine Mineralien wie Uran erforderlich, das nur in wenigen Ländern gefunden wird. Es wird angenommen, dass die Kosten für ein Solarkraftwerk etwa um den Faktor zehn niedriger sind als für ein Kernkraftwerk.
Die Kosten für Kernenergie sind deutlich höher als für Solarenergie. Ein Bericht aus dem Jahr 2020 besagt, dass die Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Energy, LCOE) für die Erzeugung von 1 Megawattstunde (MWh) aus einer Solaranlage 40 US-Dollar betragen. Im Gegensatz dazu kosten Kernkraftwerke für die gleiche Menge Strom 155 US-Dollar.
Kernenergie hat im Vergleich zur Solarenergie erstaunliche anfängliche und laufende Kosten. Die Kosten für die Erzeugung von Solar- und Kernenergie werden sich im Laufe der Zeit verringern. Denselben Daten zufolge betrugen die Kosten für Solarenergie im Jahr 2009 359 US-Dollar/MWh, sind seitdem jedoch stark gesunken und werden 2019 bei 40 US-Dollar/MWh liegen. Im selben Zeitraum erhöhte sich der Preis für Kernenergie jedoch von 123 US$ pro Megawattstunde auf 155 US$ pro Megawattstunde.
Außerdem ist der Installationspreis für Solarzellen in den letzten zehn Jahren deutlich gesunken. Die durchschnittlichen Kosten für die Installation einer Aufdach-Solaranlage im Jahr 2020 liegen laut einer Analyse bei 883 US-Dollar, im Vergleich zu den Kosten von 4.731 US-Dollar im Jahr 2010.
3. Jahresenergieerzeugung insgesamt
Die Energieerzeugungskapazität eines Kraftwerks trägt in den meisten Fällen zur Deckung des Bedarfs bei. Ein Kernkraftwerk ist in der Lage, ununterbrochen zu laufen und insgesamt mehr Energie pro Jahr zu produzieren. Im Gegensatz dazu ist ein Solarkraftwerk nur 30 % des Tages einsatzbereit und kann nur Strom erzeugen, wenn die Sonne scheint. Selbst wenn Solarkraftwerke weit verbreitet sind, ist Solarenergie von Natur aus Mangelware, weshalb sich die Staaten für Kernenergie entscheiden.
Die Erzeugungskapazität eines Kraftwerks ist die Menge a Strom, die es während seines Betriebs erzeugen kann. Einer Studie zufolge können Kernkraftwerke mit einem Kapazitätsfaktor von 93,5 % a 341 Tagen pro Jahr ununterbrochen laufen. Im Gegensatz dazu haben Solarparks einen Kapazitätsfaktor von 24,5 % (89 Tage von 365).
Diese Unterscheidung wird durch die Tatsache verursacht, dass Solaranlagen nur dann Strom erzeugen können, wenn die Sonne scheint. Außerdem wird derzeit viel Forschung und Entwicklung zur Verbesserung der Energieerfassung durch Solarzellen durchgeführt. Darüber hinaus hat sich die Batterietechnologie erheblich verbessert, um Solarenergie effektiver zu speichern.
Die Kennzahl, die Solarenergie von Kernenergie unterscheidet, ist der „Kapazitätsfaktor“, also die Frage, wie nahe eine Energiequelle der maximalen Stromerzeugung im Laufe eines Jahres kommt. Ein Kernkraftwerk kann nach seiner Errichtung vollständig arbeiten, bis es sechs bis zwölf Monate später neuen Brennstoff benötigt. In dieser Phase erzeugt die Fabrik auch nicht recycelten gefährlichen Atommüll. Da Kernkraftwerke normalerweise 24 Stunden am Tag im Jahr so viel Strom erzeugen können, liegt der Kapazitätsfaktor bei fast 100 %. Der Kapazitätsfaktor der Solarenergie ist bei weitem nicht so hoch, da sie nur Strom erzeugen kann, wenn die Sonne scheint. Dadurch ist die Nutzung auf Tageslicht beschränkt und variiert stark je nach Sonneneinstrahlung am Standort des Solarparks im Laufe des Jahres.
4.Die Sicherheit
Wenn Kernreaktorabfälle nicht richtig entsorgt werden, sind sie schädlich und können Strahlung freisetzen. Die Strahlung wird durch jede Umweltverschmutzung über Jahrzehnte bis Jahrhunderte freigesetzt. Die Sammlung giftiger Abfälle stellt ein erhebliches Hindernis für das Wachstum der Kernenergie dar. Unabhängig davon, ob sie durch menschliches Versagen wie beim Unfall in Tschernobyl oder durch eine Naturkatastrophe wie in Fukushima verursacht wurden, sind Kernschmelzen ein ständiges Problem für Menschen, die in der Nähe von Kerntechnischen Anlagen leben. Darüber hinaus können die radioaktiven Trümmer dieser Katastrophen weit von ihrem Epizentrum entfernt sein.
Abgesehen von Einzelkatastrophen sind die Abfälle, die Kernreaktoren während des regulären Betriebs produzieren, über Tausende von Jahren radioaktiv. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass Lecks aus dem Kernkraftwerk austreten, was sich negativ auf die Gesundheit der betroffenen Personen auswirken kann. Selbst eine geringe Strahlenbelastung kann tödliche Folgen haben. Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall sind einige der Symptome. Die Menschen, die in der Nähe von Kernkraftwerken leben oder arbeiten, sind gefährdet, giftige Strahlung zu ertragen.
Im Gegensatz dazu ist Solarenergie sicher, da sie keine schädlichen Stoffe produziert. Die Solarenergie setzt keine radioaktiven Abfälle und schädliche Dämpfe frei, was die Gesundheit der Menschen in der Nähe der Anlagen nicht gefährdet.
5. die Langlebigkeit
Die Solarenergie ist eine der umweltfreundlichsten Energieformen, die solange erzeugt werden kann, wie Sonnenlicht vorhanden ist. In der Regel haben Paneele eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren, was bedeutet, dass sie lange halten. Das Beste daran ist, dass sie keine gefährlichen Giftstoffe in die Umwelt abgeben und dass die Energiequelle, aus der sie ihre Energie beziehen, kostenlos ist.
Mit einer Solaranlage auf dem Dach können Sie Ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und Ihren Energiebedarf auch dann decken, wenn das Stromnetz ausfällt, weil Solarenergie in Ihrer Region nicht verfügbar ist.
Trotz der Tatsache, dass die Kernenergie keinen Kohlenstoff enthält, ist sie eine nicht erneuerbare Ressource. Uran, der Brennstoff für Kernreaktoren, muss alle drei Jahre ersetzt und sicher entsorgt werden. Da Uran in der Erde abgebaut werden muss, ist es eine begrenzte Ressource.
6. Recycelbar
Das Recycling von Photovoltaikmodulen ist aufgrund ihrer Herstellungsweise und der verwendeten Kleb- und Dichtstoffe schwierig. Es ist jedoch möglich und wurde bereits umgesetzt. Wir machen große Fortschritte, aber wir sind immer noch nicht sehr effektiv. Ein großer Vorteil ist, dass Glas etwa 75 % des aussortierten Materials ausmacht und relativ einfach recycelt werden kann!
Die Schließung eines Solarparks ist schnell und einfach: Die Paneele werden entfernt und wir sind weg. Da das Land nicht kontaminiert ist und keine Betonkonstruktionen oder Infrastrukturen errichtet wurden, kann es sofort wieder für andere Aktivitäten wie die Landwirtschaft genutzt werden.
Die Wiederverwertung von Kernbrennstoffen ist jedoch äußerst schwierig. Gebrauchter Kernbrennstoff, auch radioaktiver Abfall genannt, kann recycelt werden, um neue Brennstoffe und Nebenprodukte herzustellen, da selbst nach fünf Jahren Betrieb noch etwa 90 % der potenziellen Energie des Brennstoffs vorhanden sind. Das Problem ist, dass viele Länder, darunter die USA, die jährlich mehr als 2.000 Tonnen radioaktiven Abfall erzeugen, nicht einmal versuchen, ihren radioaktiven Abfall zu recyceln. Ist es akzeptabel, dass Frankreich die führende Nation weltweit bei der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen ist und 1.150 Tonnen radioaktive Abfälle pro Jahr produziert, während es 1.700 Tonnen alte Brennstoffe kommerziell aufbereitet – was 4 Kilogramm radioaktive Abfälle pro Person pro Jahr bedeutet! Absolut nicht. Radioaktive Abfälle nehmen weltweit zu und werden zu einem Problem. Nur etwa 30 Prozent der weltweit abgebrannten 400.000 Tonnen Brennelemente wurden recycelt. Es gibt immer noch eine kleine Menge radioaktiver Abfälle, die nach dem Recycling und der Wiederaufbereitung nicht wiederverwendet werden können. Diese Abfälle bleiben radioaktiv und schädlich für Hunderte oder Tausende von Jahren.
Potenzial für Solar- und Kernenergie
Potenzial für Solarenergie:
Der starke Einfluss von Umweltfaktoren und die geringe Effizienz der Stromerzeugung sind derzeit die Hauptprobleme der Solarenergieerzeugung. In Zukunft wird die Technologie der Solarstromerzeugung aufgerüstet, um diese Mängel zu beheben, und es wird mehr Forschung zum photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad, zur Senkung der Herstellungskosten, zur Zuverlässigkeit und Haltbarkeit sowie zum intelligenten Management geben.
Laut den Vorhersagen der Internationalen Energieagentur wird in Zukunft die Solarenergie den größten Anteil der neu installierten Stromerzeugungskapazität weltweit ausmachen. Die weltweite Solarstromkapazität wird bis 2030 um mehr als 700 GW auf 1,5 Terawatt steigen, was darauf hindeutet, dass die photovoltaische Energieerzeugung eine breite technologische Entwicklungsperspektive hat.
Perspektiven für Kernenergie:
Für viele Länder ist die Kernenergie eine saubere, effiziente und nachhaltige Energiequelle, die zu einer der wichtigsten geworden ist. Derzeit sind die größten Herausforderungen bei der Erzeugung von Kernenergie die potenziellen Sicherheitsrisiken und die Entsorgung von Atommüll. Diese Probleme sind eng mit der Sicherheit von Menschenleben verbunden und sind auch ein umstrittenes Thema, das viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Viele Forscher haben begonnen, die Möglichkeiten zu untersuchen, die Sicherheit der Kernenergieerzeugung zu erhöhen.
In Zukunft werden Kernreaktortechnologie der vierten Generation, Technologie zur Entsorgung von Nuklearabfällen, Kernfusionstechnologie und Sicherheitstechnologie wichtige Entwicklungsbereiche der Kernenergietechnologie sein. Es wird erwartet, dass in naher Zukunft die Sicherheit der Kernenergieerzeugung verbessert wird und nukleare Abfälle sicher behandelt werden, was die Kernenergie als eine der vielen sauberen Energiequellen wichtiger macht.
Die Internationale Atomenergiebehörde prognostiziert, dass die installierte Kernkraftkapazität in den kommenden zwei Jahrzehnten mehr als verdoppelt wird und die Kernenergie eine der am schnellsten wachsenden Stromquellen der Welt sein wird. Kernenergie wird voraussichtlich die größte Quelle für kohlenstoffarme Energie in Europa sein und mehr als ein Drittel des europäischen Strombedarfs decken. Daher scheint die Kernenergietechnologie eine vielversprechende Zukunft zu haben.
Es gibt keinen klaren Sieger im Konflikt zwischen Solar- und Kernenergie, da jeder zu seinen eigenen Schlussfolgerungen kommt. Aber eines ist sicher: Fossile Brennstoffe sind im Vergleich zu Solar- und Atomstrom mit Abstand die Umweltschädlichsten. Es muss mehr getan werden, um uns von dieser Abhängigkeit zu befreien, wenn wir unseren schönen Planeten erhalten und schützen wollen. Die Einführung sauberer Energien wird ohne Zweifel vorteilhaft sein!
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Quelle:
Ecoideaz. (2021, July 17). Solar vs Nuclear Power: Which Is the Better Energy Source? EcoIdeaz. https://www.ecoideaz.com/expert-corner/pros-cons-of-solar-vs-nuclear-power-which-is-the-better-energy-source
Shayan, M. E., & Ghasemzadeh, F. (2021). Nuclear power plant or solar power plant. In IntechOpen eBooks. https://doi.org/10.5772/intechopen.92547
SolarNRG Marketing Team. (2023, July 6). Solar vs. Nuclear: Which Is the Best Clean Energy Source? SolarNRG. https://solarnrg.ph/blog/solar-vs-nuclear-best-carbon-free-energy-source/
Teja, R. (2023). Solar Power Vs Nuclear Power – Which is the Better Energy Source? ElectronicsHub. https://www.electronicshub.org/solar-power-vs-nuclear-power/
NetEase. (2023, March 9). Photovoltaic power generation VS nuclear power generation, who has more advantages? https://www.163.com/dy/article/HVCRPIQH0552XG7S.html
Perez, A. (2023). Solar Power VS Nuclear Power -Which is better? GI Energy. https://gienergy.com.au/solar-power-vs-nuclear-power-which-is-better/
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