2006.október 2-9-16-23- Atomenergia a világban, 2006 Bank Klára, TTK,FI.

Az előadások a következő témára: "2006.október 2-9-16-23- Atomenergia a világban, 2006 Bank Klára, TTK,FI."— Előadás másolata:

1 2006.október 2-9-16-23- Atomenergia a világban, 2006 Bank Klára, TTK,FI

2 2006.október 2-9-16-23-

3

4

5 World primary energy consumption

6 2006.október 2-9-16-23- A Világ primer energia igénye 2030-ig A Világ primer energia igénye 2030-ig Olaj dominál, gáz nő abszolút értékben a legjobban, megújulók %- ban nőnek a leggyorsabban, de részarányuk 10 % alatt marad Olaj Földgáz Szén Nukleáris energia Megújulók (vízenergia nélkül) Vízenergia

7 2006.október 2-9-16-23- 2006-ban (szeptember) 442 db vill.en termelő reaktor működött a Világon. Építés alatt: 28 db volt, míg 62 db építését elhatározták. Kb. 160 db atom rektor telepítéséről határozott elképzelések vannak

8 2006.október 2-9-16-23- A bruttó energiafelhaszn. összetétele, primer energiaforrásonként, 2002-ben

9 2006.október 2-9-16-23-

10

11 2005-ben

12 2006.október 2-9-16-23-

13

14

15

16 Nukleáris erőműveknél az áramtermelési költségnek csak legfeljebb 5%-ára rúgnak az uránfelhasználás költségei

17 2006.október 2-9-16-23- Bizonyított (hagyományos), uránkészletek földrajzi megoszlása Uránérc-kitermelés földrajzi megosztása, 2004

18 2006.október 2-9-16-23- U 3 O 8 termelés és igények alakulása

19 2006.október 2-9-16-23-

20

21

22 A nukleárisenergia-termelés szerepe az energetikában és a radioktivitás gyakorlati hasznosíthatósága Az energiaellátás biztonságának növekvő fontossága, valamint a globális klímaváltozás kockázata megújították a közgondolkodást, és megindultak az újabb nukleáris beruházások. ▼ a radioaktív sugárzás tulajdonságai – ügyes technológiák, műszaki megoldások közvetítésével - a gyakorlati élet sok területén fontos segítőtársakká váltak: a világ 56 országában 284 kutatóreaktor is üzemel, míg vill. en. termelő ma csak 30-ban. (2006.szeptemberi adatok szerint, aktuálisan) Gyógyászat, ipari alkalmazások: anyagvizsgálat, méréstechnika

23 2006.október 2-9-16-23- Milyen primerenergia-forrásból fedezhető a világ növekedő energiaigénye ?!

24 2006.október 2-9-16-23- Az energiafelhasználás világméretű aránytalanságai. A legfejlettebb (OECD) országok lakosainak átlagos energiafelhasználása százszorosa az elmaradott afrikai országok lakosaihoz képest. A világméretű aránytalanság ma azt jelenti, hogy 1,6 milliárd ember – a világ minden negyedik lakosa – nem fér hozzá a korszerű energiaellátáshoz. Az energia- igények növekedése. A fejlődő világban az emelkedő életszínvo-nal, a világ népességének növekedése, valamint az újabb és újabb fogyasztási cikkek és technológiák megjelenése együttesen további energiaigénnyel lép fel. (a XXI. század közepére az energiafelhasználás megduplázódhat.) A környezet védelme. Jelenleg a világ energiatermelésének 80- 90%-a a fosszilis forrásokon alapul, mint a szén, olaj és gáz, amelyek CO2-kibocsátásukkal növelik az üvegházhatást. Amennyiben a világon üzemelő összes atomerőművet leállítanák, és a jelenlegi fosszilis erőművekkel pótolnák ezt a kiesést, úgy ez 600 millió tonna/év CO2-kibocsátását eredményezné. Ez az érték kétszerese annak a mennyiségnek, amit a Kyoto Protocol vívmányaként elkerülhetünk 2010-ben.) A nukleáris technológia nagyobb mértékű felhasználásának fő indokai

25 2006.október 2-9-16-23- Fr. 59db, Oroszorsz. 31 db, UK. 23db, No.17db. Ukraj. 15db, Sved. 10db, (működik:2006. szeptemberi állapot szerint)

26 2006.október 2-9-16-23- Az EU-s energiafogyasztás összetétele a) Elektromos áram b) Teljes Primer Energia fogyasztás

27 2006.október 2-9-16-23- Brief presentation 29 November 2000 http://ec.europa.eu/energy/efficiency/doc/2005_slide_presentation _en.pdf

28 2006.október 2-9-16-23-

29

30

31

32

33 USA 103db, Can. 18db, Mexikó 2.db. (működik:2006. szeptemberi állapot)

34 2006.október 2-9-16-23- Jap. 55db, Oroszorsz. 31 db, D-Ko. 20db, Ind.16db.Pak.2db, Örm.1db, (működik:2006. szeptemberi állapot szerint)

35 2006.október 2-9-16-23- Az atomerőművek fejlődések főbb fázisai Első generációs atomerőművek. Az 1950–60-as években fejlesztették ki, egyidejűleg az Egyesült Államokban, a Szovjetunióban, az Egyesült Királyságban és Franciaországban. A maguk idején nagy szolgálatot tettek, de ma már túlhaladottak, túlnyomó részüket leállították. Második generációs atomerőművek. A ma üzemelő atomerőművek 80-90%-át alkotják. Az első generációs blokkok továbbfejlesztéseként születtek a magasabb szintű biztonsági és környezetvédelmi követelményeknek megfelelően. A továbbfejlesztés eredményeként gazdaságosabbá, biztonságosabbá és üzembiztosabbá váltak. Elsősorban nyomottvizes reaktorral (kb. 60%), kisebb mértékben elgőzölögtető reaktorral (kb. 20%) rendelkeznek. A Paksi Atomerőmű blokkjai is ebbe a generációba tartoznak. Harmadik generációs atomerőművek. A Three Mile Island-i és csernobili események a kutatókat és tervezőket az atomerőművi koncepciók teljes újragondolására kényszerítették. Az új műszaki megoldások feladata volt a társadalom bizalmának visszanyerése is. A harmadik generációs atomerőművek a második generációs blokkok szisztematikus továbbfejlesztésének eredményei, evolúciós atomerőműveknek is nevezzük őket.Az első egységek az 1990-es évek végén jelentek meg, először Japánban. Számuk ma még nem nagy, de az elkövetkező évtizedek uralkodó típusa ez lesz. A harmadik generációs atomerőművek legfontosabb sajátosságai a következő dián !!!!→ a negyedik generációs (innovatív) atomerőművek alapvetően új megoldásokat alkalmaznak, új termelési és biztonsági célokat kívánnak kielégíteni. A negyedik generációs atomerőművek termelési céljai a következő dián szerepelnek!!!!! →

36 2006.október 2-9-16-23- A harmadik generációs atomerőművek legfőbb sajátosságai a belső biztonság teljesebbé tétele, a passzív rendszerek arányának növelése; egyszerűbb kialakítás, szabványosított terv, modulrendszer, ebből eredően alacsonyabb beruházási költség, gyorsabb megépítés, egyszerűbb engedélyezési eljárás; magasabb rendelkezésre állás és eleve hosszabb üzemidő (60 év); a zónaolvadásos balesetek valószínűségének még alacsonyabb szintje; minimális környezeti hatás. A negyedik generációs atomerőművek termelési céljai az alábbiakban foglalhatók össze:  az uránkészletek hatékonyabb hasznosítása: a zárt üzemanyagciklus teljessé tétele; az U235 és U238 mellett a Th233 bevonása az energiatermelésbe;  az atomerőművek bevonása a hidrogéntermelésbe: az elektrolízis és termokémiai folyamat révén – a rohamosan növekvő hidrogén iránti igény kielégítésére – földgáz helyett (amely CO2-kibocsátással jár) víz alapú hidrogént lehet előállítani;  az új típusú nukleáris berendezésekkel a nagy aktivitású hulladékok végleges elhelyezése is megoldódhat (a hosszú életű izotópok magreakciók útján rövid életű izotópokká való átalakításával, ez a transzmutáció);  az új generációs atomerőművek a nukleáris biztonsági követelményeket még magasabb szinten tudnák kielégíteni.

37 2006.október 2-9-16-23- 1.Ma két teljesen eltérő magfúziós megoldáson dolgoznak a kutatók. Az egyik a lézeres mikrorobbantások technikája – ennél a parányi üzemanyagcseppecskét intenzív lézersugarakkal hevítik fel és nyomják össze, míg létrejönnek a fúzió feltételei. 2.A másik lehetőségnél a mágneses teret veszik igénybe a forró anyag egybentartására – ilyen eszköz a tokamak. Világossá vált, hogy a magfúzió feltételeinek megteremtéséhez nagy tokamakot kell építeni. Angliában működik az európai országok közös kutatóeszköze, a JET tokamak, amellyel a világon először 1997-ben szabadítottak fel számottevő magfúziós teljesítményt, amely a fűtési teljesítmény felét tette ki.

38 2006.október 2-9-16-23- A vén kontinens másik jelentős tokamakja, a Tore Supra Dél-Francia-országban, Cadarache-ban épült. Tavaly dőlt el, hogy az ITER-t a dél-franciaországi Cadarache-ban hozzák létre. Ez lesz a világ legnagyobb kísérleti berendezése, melynek feladata annak tudományos-technikai bizonyítása, hogy a fúziós energiatermelés a Földön is megvalósítható. Az ITER durván 5 milliárd euróba kerül és 10 év alatt épül fel - a munka a jövő év elején kezdődik. Az ezt követő mintegy 25 éves működésre szintén ötmilliárd eurót szánnak. A pénz túlnyomó részét ipari cégekkel és fúziós kutatóközpontokkal kötött szerződések keretében használják fel. A költségek 50 százalékát az EU fedezi, míg a másik hat - az Egyesült Államok, India, Kína, Japán, Dél- Korea és Oroszország - egyenlő arányban száll be.

39 2006.október 2-9-16-23- Az ITER „Tokamak projekt” kísérleti berendezés terve