انرژی هسته ای در محیط ز یست

اولین بار واژه توسعه پایدار در سال ۱۹۸۰ مطرح گردید تعاریف متعددی برای توسعه پایدار ارائه گردیده كه عمومی ترین آنها عبارت است از شكلی از توسعه , برای برآوردن نیازهای نسل حاضر بی آنكه به قابلیت نسل های آینده برای برآوردن نیازهایشان آسیب رسد

اولین بار واژه توسعه پایدار در سال ۱۹۸۰ مطرح گردید . تعاریف متعددی برای توسعه پایدار ارائه گردیده كه عمومی ترین آنها عبارت است از :شكلی از توسعه ، برای برآوردن نیازهای نسل حاضر بی آنكه به قابلیت نسل های آینده برای برآوردن نیازهایشان آسیب رسد .

بیش از ۶ میلیارد نفر در جهان زندگی می كنند و همه خواستار زندگی طولانی توأم با سلامت هستند از این رو بایستی خود را از صدمات ناشی از طبیعت كه در زندگی با آن مواجه هستیم همچون بلایای طبیعی ، تغییرات غیرقابل پیش بینی آب و هوا ، اراضی و تهدیدهای دیگر محافظت نمائیم.

بشر برای ادامه حیات به همان میزان كه به غذا و آب سالم نیاز دارد به مقدار زیادی انرژی هم نیازمند است و البته قادر هم نیست كه این نیازها را بدون آنكه اثرات زیست محیطی وسیعی ایجاد كند برآورده نماید.

● اثرات زیست محیطی و منابع انرژی

اوایل انقلاب صنعتی محیط زیست بعنوان یك زباله دانی بزرگ برای انواع آلودگی و مواد زائد بشمار می آمد اما كشورهای صنعتی خیلی زود دریافتند كه آلودگی صنعتی و مواد زائد انسانی سیستم اكولوژیكی محلی را آلوده می‌سازد . لذا تلاشهای زیادی صورت گرفت تا اثرات زیست محیطی محلی را با انتقال مواد آلاینده به نقاط دورتر مهار كنند .

بعدها متوجه شدند كه این راه حل هم اصولی نیست . هم اكنون جهانیان پذیرفته اند كه سوزاندن سوختهای فسیلی اثرات شدیدی بر گرم شدن آب و هوا دارد . شیوه جدیدی از تفكر مورد نیاز است كه بواسطه آن هر كشوری در جهان مسئولیتی در قبال محیط جهانی خود داشته باشد و در عین حال به كشورهای ضعیف نیز اجازه داده شود كه زندگی خود را بهبود بخشند.

اثر گازهای گلخانه ای

اتمسفر كره زمین،پرتوهای مرئی خورشید را كه دارای طول موج كوتاه می باشنداز خود عبور می دهد.قسمت عمده انرژی تابشی خورشید جذب سطح زمین می شود و سپس بصورت امواج گرمائی با طول موج بلند منتشر می گردد.اتمسفر بعلت اثر تركیبی گازهای گلخانه ای نسبت به امواج گرمائی منتشر شده از زمین نفوذ ناپذیر است وقسمت عمده این پرتو ها را جذب می نمایدو این امر موجب گرم شدن اتمسفر می گردد.بدین ترتیب امواج گرمائی دوباره بسوی زمین منعكس می شود.پدیده مذكور به اثر گلخانه ای موسوم است.یعنی به همان صورت كه در یك گلخانه شیشه ها از خروج انرژی حرارتی جلوگیری می نمایند،گازهای گلخانه ای نیز نقشی تقریبا مشابه بر عهده دارند.

قبل از انقلاب صنعتی غلظت دی اكسید كربن در فضا حدود ppm۲۷۵یا ۲۷۵/۰ درصد بود اما در اثر استفاده از سوختهای فسیلی بویژه زغال سنگ و اخیرا" نفت و گاز ، و متعاقب آن جنگل زدائی در خیلی از مناطق دنیا ،مقدار دی اكسید كربن به ۳۷۰ppm افزایش یافت .

گازهای گلخانه ای عبارتند از دی اكسید كربن ،متان،كلروفلوروكربنها،اكسید های نیتروژن، بخار آب،ازن

● انتشارگازهای گلخانه ای مهم در انگلستان (۲۰۰۰)

یكی از گازهای گلخانه ای مهم متان است .متان هنگام نشت از خطوط لوله انتقال گازمنتشر می شود . از دیگر منابع انتشار متان محل دفن زباله های خانگی ، مزارع كاشت برنج ، حیواناتی مانند گاو ، موریانه ، میادین گاز و معادن زغال‌سنگ را می توان نام برد .

منابع انتشار اكسید نیتروژن (N۲O) ، سوخت زغال سنگ (جهت تولید برق ) و كارخانه تولید اسید نیتریك است . ازن (O۳) موجود در سطح زمین از طریق موتور اتومبیل ، پالایشگاه نفت، نیروگاههای با سوخت زغال‌سنگ و نفت و گاز انتشار می یابد. تركیبات CFC كه در یخچالها و اسفنج ها مورد استفاده قرار می گیرند از عوامل مخرب لایه ازن هستند كه خوشبختانه در حال حذف كامل از چرخه مصرف می باشند .

دانشمندان اثرات گلخانه ای را بسیار جدی می دانند كه مهم ترین آن بالا رفتن درجه حرارت زمین است. از این رو اثر گلخانه ای اغلب تحت عنوان Global Warming (گرمای جهانی ) اشاره می‌شود . اما این اثر در هر كشوری متفاوت است. كشورهای سردسیر دنیا از افزایش درجه حرارت سود می برند در حالیكه در كشورهای دیگر محصولات كشاورزی آسیب می بیند .

IPCC (هیئت بین الدول تغییر آب و هوا) تخمین زده است كه حرارت جهان بین ۵/۱ تا ۶ درجه سانتیگراد در اواخر این قرن افزایش می یابد .

● افزایش درجه حرارت اثرات ذیل را به دنبال خواهد داشت :

▪ بالا آمدن سطح دریاها( ذوب شدن یخهای قطبی )

▪ به زیر آب رفتن بسیاری از مناطق پست (پائین تر از سطح دریا) یا خسارت به سیستم كشاورزی به واسطه نفوذ آب شور

▪ مختل شدن تأمین آب

▪ ترك منازل توسط بسیاری افراد

تغییرات عمومی آب و هوا می تواند منجر به شیوع بیماریهای استوائی ، از بین رفتن مزارع و كشاورزی و نیز تعداد كثیری از حیوانات و گیاهان گردد .

حوادثی از قبیل سیل ، طوفان ، گردباد ، بطور وسیع در حال افزایش است كه مقابله با آن كار دشواری است .

موضوعات مذكور چه اثراتی بر صنعت انرژی می گذارد ؟ اداره محافظت‌های محیطی (EPA) امریكا تخمین زده است كه حدود ۶۰ تا ۶۵ درصدگازهای گلخانه ای به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بواسطه استفاده از انرژی تولید می شوند .

IPCC و دیگر اعضا از قبیل كمیسیون سلطنتی، درباره آلودگی های زیست محیطی اظهار كرده اند كه انتشار گازهای گلخانه ای در كشورهای توسعه یافته باید تا حداقل ۶۰ درصد نسبت به سطح انتشار در سال ۱۹۹۰ و تا سال ۲۰۵۰ كاهش یابد . با توجه به افزایش تقاضای انرژی ، این امر چالش بزرگی است و تا ۲۰۵۰ عمده انرژی دنیا می بایست بدون انتشار گاز گلخانه ای تولید شود .

در سال ۱۹۹۷ در اجلاس كیوتو مقرر گردید انتشار گاز گلخانه ای تا دوره زمانی ۱۲-۲۰۰۸ كاهش یابد كه تعهدات آن توسط اكثر كشورهای توسعه یافته پذیرفته شد اگرچه آمریكا كمتر از ۵ درصد جمعیت دنیا را دارد، اما یك چهارم از گازهای گلخانه ای جهان را تولید می كند و این در حالیست كه این كشور پروتكل كیوتو را نپذیرفته است( اكنون این پروتكل برای تمامی كشورهای عضو لازم الاجرا گردیده است ) .

در این راستا هدف انگلستان با توجه به دوره تعهد، كاهش ۵/۱۲ درصد انتشار (نسبت به سطح سال ۱۹۹۰) است.در حقیقت انگلستان یكی از نادر كشورهایی بود كه متعهد گردید بیش از اینCO۲ ) مهمترین گاز گلخانه ای( را وارد جو ننماید . آنها دریافتند كه تولید برق با استفاده از سوخت گاز طبیعی نسبت به سوخت زغال‌سنگ دی اكسید كربن كمتری منتشر می كند بنابراین در دهه ۱۹۹۰ تعدادی نیروگاه گاز سوز احداث گردید .

از طرف دیگر افزایش راندمان ایستگاههای هسته ای بدون كربن در انگلستان (از ۲۰ درصد تأمین برق در سال ۱۹۹۰ تا ۲۶ درصد در سال ۱۹۹۹ ) ناشی از بهبود عملیات فنی در این حوزه بود .

در همین راستاو به منظور وادار كردن شركتها به كاهش انتشار دی اكسید كربن مالیات جدیدی به نام مالیات كربن (Carbon tax ) وضع گردید. در اقدامی دیگر كشور ها توافق كردند كه سالانه مقدار معینی CO۲ منتشر سازنداین حق تحت عنوان تجارت حق نشر (tradable emission permits) نام گرفت.

● جنگل زدائی

در كشورهای در حال توسعه سالانه جنگل های بسیار زیادی جهت استفاده از چوبهای جنگلی از بین می روند این كشورها مسئول انتشار یك پنجم دی اكسید كربن می باشند . درختان و خاك، دی اكسید كربن را از جو جذب می كنند. هرچقدر تعداد درختان كمتر شود به همان نسبت جذب دی اكسید كربن كاهش می یابد .این درختان معمولا" جهت آماده سازی زمین برای دامداران و كشاورزی و یا بعنوان مواد اولیه تولید كاغذ و صنعت ابریشم مصنوعی ، قطع می شوند .

در آفریقا سالانه۳۰۰ میلیون تن هیزم سوزانده می شود كه منجر به از بین رفتن ۲۰۰ میلیون هكتار جنگل می‌گردد . جنگل زدایی منجر به فرسایش خاك ، كاهش تعداد حیوانات و تغییرات آب و هوای محلی (بومی) و از طرف دیگر باعث افزایش میزان انتشار CO۲ در دنیا می شود .

امروزه بیشترین جنگل زدائی، در كشورهای در حال توسعه اتفاق می افتد . كشورهای پیشرفته ضروری است اقداماتی در حمایت از این كشورها صورت دهند تا بتوانند به شیوه پایدارتر جنگل هایشان را مدیریت نمایند.

● منابع CO۲ دست ساخته بشر

كلیه سوختهای فسیلی بویژه زغال سنگ باعث نشر CO۲ می‌گردند. هر Kwh الكتریسیته تولیدی با استفاده از زغال‌سنگ، باعث انتشار تقریبا" ۱kg دی اكسید كربن می‌شود. در حالیكه یك نیروگاه با سوخت گاز، حدود۰/۴۵ kg دی اكسید كربن تولید می كند .

نیروگاه هسته ای و سوختهای تجدید پذیر به نسبت سوختهای فسیلی مورد استفاده در ساختمانها و نیروگاهها و استخراج سوخت اورانیم مقدار كمتری (حدود kg ۰/۰۲) دی اكسید كربن تولید می كنند . در سالهای اخیر توجه زیادی به حذف دی اكسید كربن از نیروگاههای برقی كه از سوخت زغال سنگ و یا گاز استفاده می كنند شده است . یك پروژه نیمه صنعتی در میدان گازی غرب ،Sleipner در سواحل نروژ به اجرا درآمده است .در این پروژه دی اكسید كربن قبل از ارسال به كارخانه ها و منازل جدا می شود و به جای رهاسازی در جو به آب نمك بستر دریا تزریق می گردد .

بصورت نظری ، دی اكسید كربن را می‌توان از دودكش نیروگاهها جمع آوری كرده و به محل مناسبی منتقل نمود همچنین در حوزه های نفتی یا گازی غیرقابل استفاده ، در لایه های زیرین دریا و یا مستقیما" در اعماق اقیانوس تزریق شود . اگرچه این فرآیند به صورت فنی قابل اجرا به نظر می رسد اما به شكل عملی بسیار گران قیمت است.همچنین اطمینان از عدم خروج CO۲ از مخازن جهت جلوگیری از صدمات محیطی غیرقابل جبران بسیار مهم است .

● باران اسیدی

نیروگاههای با سوخت زغال سنگ ، وسائط نقلیه و بعضی صنایع خاص گازهای اسیدی منتشر می كنند كه مهمترین آنها دی اكسید سولفور است . همچنین احتراق در درجه حرارت های بالا باعث تولید اكسیدهای نیتروژن می گردد . دی اكسید سولفور ضمن حل شدن با آب باران و واكنش با هوا تشكیل اسید سولفوریك می دهد . بطور مشابه اكسیدهای نیتروژن ، اسید نیتریك بوجود می آورند . این اسیدها برای گیاهان و حیوانات مضر هستند و باعث اسیدی شدن دریاچه ها می شود . همچنین آلومینیوم و دیگر فلزات سمی موجود در خاك توسط باران حل شده و به دریاها و دریاچه ها راه می یابند كه این خود باعث به خطر انداختن حیات آبها می‌گردد .

از همین رو بیشتر كشورهای اروپایی مصرف زغال سنگ را كاهش داده اند و به جای آن از گاز و نیروی هسته ای استفاده می كنند .

● اثرات دیگر سوزاندن سوخت‌های فسیلی و چوب

نیروگاههای بزرگ سالانه مقادیر زیادی سوخت زغال سنگ مصرف می كنند. حدود ۴۰۰۰ تن ذرات خاكستر دارای مواد نامطلوب شامل كادمیم ، جیوه ، ارسنیك و اورانیم (بعلاوه ۱۰ میلیون تن CO۲ و ۲۰۰۰۰۰ تن گاز تركیب شده با باران اسیدی ) تولید می كنند .

استفاده از زغال سنگ و چوب برای مصارف داخلی در بسیاری از نقاط دنیا همچنان اهمیت دارد . ذرات دودی كه‌تولید می‌شود به میزان بسیار زیادی برسلامتی مردمی كه آن هوا را تنفس می كنند اثر منفی می گذارد .

در سال ۱۹۵۲ آخرین مه- دود عظیم لندن نزدیك به ۴۰۰۰ نفر از مردم را (در فاصله زمانی هر دو هفته یكبار ) از بین برد . و به دنبال آن در سال ۱۹۵۶ قانون هوای پاك به تصویب رسید كه منجر به استفاده وسیع از سوختهای بدون دود در پایتخت شد اما حتی تا دهه ۱۹۹۰ هم مه - دود همچنان اتفاق می افتاد و جان بسیاری از مردم را می گرفت. امروزه بسیاری از كشورها به شكل مشابه با این مشكلات مواجه هستند. در سال ۱۹۹۷ تخمین زده شد كه حداقل ¼ میلیون نفر در اثر آلودگی هوا فوت كردند و احتمالا" هر ساله ۶ میلیون نفر هم مبتلا به این معضل می گردند كه بسیاری از این مشكلات به علت آلودگی در فضاهای بسته می باشد. كوشش‌های زیادی جهت بهبود كیفیت هوا در شهرهای بزرگی همچون تهران، پكن ،‌بانكوك و مكزیكوسیتی در حال انجام است .

● تجدیدپذیرها

در سالهای اخیر بحث های زیست محیطی زیادی در ارتباط با منابع تجدیدپذیر صورت گرفته است . منابعی كه قابل دسترس هستند و در عین حال تأثیرات زیست محیطی از قبیل باران اسیدی، تغییر آب و هوا و یا محدودیت سوخت ندارند. بعلاوه اگرچه گاهی اوقات منابع انرژی تجدیدپذیر تحت عنوان دوستدار محیط زیست نامیده می شوند اما اثرات سوء زیست محیطی نیز دارند. برای مثال جزر و مد به عنوان یك منبع انرژی می تواند به زندگی رودخانه صدمه بزند و باعث تجمع گل و لای شود. از طرف دیگر تفاوت بین جزر و مدهای كم و زیاد نزدیك سواحل اثرات مخربی بر پرندگان تخمگذار می گذارد .

در كشورهای گرمسیر، دریاچه هایی كه برای تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند محل مناسبی برای رشد انواع انگل های بیماری زا می باشد . انرژی بادی با همه جذابیت و فوایدش اما بی خطر هم نیست.توربین های بادی مجاور ساحل پرسروصدا بوده و باعث اختلال گیرنده های تلویزیونی می گردد . بعلاوه زندگی پرندگان را به مخاطره می اندازند.یكی دیگر از منابع تجدید پذیر، انرژی هسته ای است كه به عنوان یكی از منابع جدید انرژی دردنیا مطرح می باشد.

زهرا حوائجی \\فاطمه عبادتی

منبع:Nuclear Industry Association ۲۰۰۴

www.niauk.org

---