6 Juni 2021 5:35

4 saubere Energiealternativen zu Uran

Der Zwischenfall im Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 in Japan hat viele Beobachter dazu veranlasst, die Nutzung von Uran als Kernenergiequelle in Frage zu stellen und vielleicht Zweifel an sauberer Energie insgesamt zu aufkommen. Dies mag jedoch eine verfrühte Schlussfolgerung gewesen sein, da es andere Elemente gibt, die im Kernenergiekreislauf zur Stromerzeugung verwendet werden können. Darüber hinaus gibt es sicherere, bessere Alternativen zur Kernkraft, die viel weniger umweltschädlich sind. Was also nutzen wir anstelle von Atomenergie, die mit Uran betrieben wird?

Einigealternative Energiequellen gibt es schon seit Generationen. Dazu gehören Thorium, Solarenergie, Erdgas und Wasserstoff. Es ist wahrscheinlich, dass in der heutigen Zeit zunehmend Regierungen und Wissenschaftler nach diesen Alternativen suchen, um eine nachhaltige Energieversorgung aufzubauen. Erst im März 2019 wurden parteiübergreifende Gesetze im Rahmen des Nuclear Energy Leadership Act wieder eingeführt, um „die Innovation im Bereich der Kernenergie zu fördern und sicherzustellen, dass fortschrittliche Reaktoren sauberen, sicheren, erschwinglichen und zuverlässigen Strom liefern können, um den nationalen und globalen Energiebedarf zu decken“.

Thorium

Thoriumist ein Element,das als Brennstoff im nuklearen Kreislauf verwendet werden kann. Es ist eine Alternative zu Uran, und die Technologie zur Erleichterung der Verwendung von Thorium gibt es seit den 1960er Jahren. Viele Wissenschaftler und andere befürworten die Verwendung dieses Elements aufgrund seiner vielen Vorteile gegenüber dem derzeitigen Uran-Brennstoffkreislauf, der in den meisten Anlagen weltweit eingesetzt wird.

Erstens ist Thorium ein häufiger vorkommendes Element als Uran. Indien, Brasilien, Australien und die Vereinigten Staaten besitzen den Großteil der weltweiten Reserven von 6,4 Millionen Tonnen. Darüber hinaus kann das gesamte abgebaute Thorium als Brennstoff verwendet werden, im Vergleich zu weniger als 1 % des abgebauten Urans. Wissenschaftler, die den Thoriumbrennstoffkreislauf untersucht haben, behaupten, dass der Prozess weniger Abfall produziert und sicherer ist als der Uranbrennstoffkreislauf, der derzeit in kerntechnischen Anlagen verwendet wird.

Mehrere Länder haben die Führung bei der Förderung der Verwendung von Thorium zur Energieerzeugung übernommen. China verfolgt die Entwicklung eines Kernreaktors mit geschmolzenem Salz, der Thorium als Brennstoff verwendet. Die chinesische Akademie der Wissenschaften sagte, die Technologie sei „umweltfreundlich, kostengünstig und politisch schmackhaft“.

Indien hat Thorium auch in der dritten Phase des Atomkraftprogramms, das das Land Ende der 1960er Jahre verabschiedete, als Energiequelle identifiziert. Indien arbeitet an der Weiterentwicklung des Schwerwasserreaktors, um diese Technologie zu implementieren.

Die Vereinigten Staaten waren vor Generationen bei der Entwicklung dieser Technologie führend und gehörten zu den ersten Ländern, die kleine Thoriumreaktoren in Betrieb hatten. Diese wurden jedoch alle abgeschaltet, und da den USA eine kohärente Energiepolitik fehlt, kommen derzeit keine Thoriumreaktoren in Betracht. Zuletzt ging der demokratische Präsidentschaftskandidat von 2020, Andrew Yang, auf den Rekord und unterstützte Thoriumreaktoren.

Solarenergie

Solarenergie ist reichlich vorhanden, unerschöpflich und wohl die bekannteste der alternativen Energiequellen. Die gebräuchlichste Methode zur Nutzung dieser Energie ist die Verwendung von Sonnenkollektoren, die Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln, die dann an den Endverbraucher verteilt wird.

Eine weitere potenzielle Nutzung von Solarenergie ist die Erzeugung von Kraftstoff für den Transport in Autos und Lastwagen. Sundrop Fuels verwendet eine Technologie namens Solarvergasung, bei der konzentrierte Sonnenenergie verwendet wird, um Biomasse auf Temperaturen von etwa 2.370 Grad Fahrenheit zu erhitzen. Bei diesem Prozess entsteht ein Gas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, das zu verwertbarem Benzin oder Dieselkraftstoff weiterverarbeitet wird.7

Erdgas

Erdgas kann auch als eine von vielen besseren Alternativen zur Kernenergie verwendet werden und hat mehrere Vorteile gegenüber Öl, dem typischen fossilen Brennstoff, der derzeit zu Benzin raffiniert wird. Erdgas emittiert bei der Verbrennung weniger Kohlenstoff und andere schädliche Schadstoffe in die Luft und hat in den Vereinigten Staaten eine rasche Zunahme des Angebots erfahren, da die Industrie die Technologie perfektioniert hat, um die riesigen Mengen an im Schiefergestein eingeschlossenem Erdgas freizusetzen.

Erdgas als Kraftstoff für den Verkehr kann entweder komprimiertes Erdgas (CNG) oder verflüssigtes Erdgas (LNG) sein. Es ist auch billiger als Benzin, wobei CNG laut der Analyse des Energieministeriums vom Januar 2020 im Durchschnitt rund 41 Cent weniger als Benzin auf Energieäquivalentbasis verkauft.

Wasserstoff

Eine weitere alternative Brennstoffquelle ist Wasserstoff, der in Verbindung mit einer Brennstoffzelle für den Transport genutzt werden kann. Wasserstoff verbrennt sauber, kann im Inland produziert werden und ist bis zu dreimal effizienter als ein typischer benzinbetriebener Motor.

Wasserstoff kann durch viele verschiedene Prozesse erzeugt werden, einschließlich aus fossilen Brennstoffen, Biomasse oder Elektrolysewasser. Um den größten Nutzen aus Wasserstoff als Kraftstoffquelle zu ziehen, wäre die beste Methode die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zur Herstellung von Wasserstoff.

Die Quintessenz

Es gibt viele sauberere und bessere Alternativen für Atomkraft oder Brennstoff, die anstelle von Uran verwendet werden können. Einige davon gibt es schon seit Jahrzehnten, sind bewährte Technologie und viel weniger schädlich für die Umwelt. Die Suche nach alternativen Energieformen wie Thorium, Solarenergie, Erdgas und Wasserstoff muss trotz des tragischen Unfalls in Japan fortgesetzt werden.