Erzeugen Sonnenkollektoren 300-mal mehr Giftmüll pro Energieeinheit als Kernkraftwerke?

Von Slashdot :

Eine neue Studie von Environmental Progress warnt davor, dass Giftmüll aus gebrauchten Solarmodulen mittlerweile eine globale Umweltbedrohung darstellt. Die in Berkeley ansässige Gruppe stellte fest, dass Solarmodule 300-mal mehr Giftmüll pro Energieeinheit erzeugen als Atomkraftwerke .

Mich interessiert insbesondere, ob:

  • Der Artikel fasst die Studie genau zusammen
  • Die Studie hält einer Überprüfung stand und ob sie berechtigte Kritik enthält
  • Das Studienergebnis wird durch andere Studien gestützt
Selbst wenn ja, sind sie verschiedene Arten von Giften. Industrielle Nebenprodukte können behandelt oder anderweitig gemindert werden; Atommüll ist seit Zehntausenden von Jahren gefährlich.
„Studie“ mag ein großzügiger Begriff für etwas sein, das wie ein mit Fußnoten versehener Blog-Beitrag ( environmentalprogress.org/big-news/2017/6/21/… ) von einer erklärten pro-nuklearen Organisation aussieht, die „abgebrannte Brennelemente als Giftmüll definiert aus Kernkraftwerken und den Solarmodulen selbst, die ähnliche Schwermetalle und Giftstoffe enthalten wie andere elektronische Geräte wie Computer und Smartphones."
Ich habe ein paar Gallonen Giftmüll in meiner Garage (meistens gebrauchtes Motoröl), was mir nicht allzu große Sorgen bereitet. Ein paar Gallonen Uran hingegen würden die gesamte Stadt auslöschen, da sie weit über der kritischen Masse liegen würde.
@DmitryGrigoryev: Das Problem mit abgebrannten Kernbrennstoffen ist weder die Möglichkeit einer Exkursion der Kritikalität noch das darin enthaltene Uran - Uran ist im Vergleich zu einigen seiner Spaltprodukte vergleichsweise zahm, und diese stellen das große Problem dar (sieh dich an, Cs137). Aus diesem Grund erfordern die Brennstäbe, die in einen Reaktor eingeführt werden, keine besondere Handhabung, aber die Brennstäbe, die aus einem Reaktor kommen, sind tatsächlich "heiß".
" Ausrangierte Solarmodule, die gefährliche Elemente wie Blei, Chrom und Cadmium enthalten" - Nein ... tun sie nicht. Sie enthalten Silber, Kupfer, Silizium und Aluminium, in umgekehrter Reihenfolge des Volumens. Es gibt einige Solarmodule (weniger als 1 % der hergestellten), nämlich solche mit CdTe-Technologie, die natürlich Cadmium enthalten, aber ich persönlich hoffe, dass Solarzellen aus (giftigen Metallen + unglaublich seltener Substanz) ihre steuerliche Untauglichkeit zeigen werden irgendwann bald.
@StianYttervik: Nicht ganz richtig bzw. zu stark vereinfacht. Die in Solarzellen verwendeten Materialien unterscheiden sich je nach Zelltyp, jedes mit seinen eigenen Vor- und Nachteilen.
@DevSolar sicherlich vereinfacht, abgesehen von Rand- / aufkommenden Technologien wie organischen Solarzellen, ist der einzige größere toxische Inhalt in kommerziell erhältlichen Zellen Cadmium aus CdTe - das einen winzigen Marktanteil hat und die Zellen schlanker sind als Wafer-basierte, also nicht. t summieren sich zu viel Gewicht. Falls weitere erwähnenswerte toxische Inhaltsstoffe vorhanden sind, nennen Sie diese bitte.
@StianYttervik: Indium, Selenid, Arsenid, abhängig von den Verbindungen, in denen sie vorkommen. Plus die Abfälle, die beim Abbau dieser Stoffe anfallen. Dazu kommt zum Beispiel das Blei beim Löten. – Beachten Sie, dass ich die Behauptung nicht unterstütze, noch lange nicht. Ich kritisiere nur die pauschale Aussage für Solarmodule, die den pro-Solar-Standpunkt (den ich teile) unnötig angreifbar macht.
@DevSolar Arsene, stimmt. Das habe ich vergessen. Die anderen sind nicht sehr giftig. Blei beim Löten ist gleichbedeutend mit allgemeinem Elektro-/Elektronikschrott, dafür müssen Sie nicht mit dem Finger auf eine bestimmte Stromerzeugungstechnologie zeigen. Es ist nicht so, dass wir deshalb zu Computern mit Lochkarten zurückkehren. Es scheint, als wären wir der gleichen Meinung und nur in Kleinigkeiten uneins. =)
WRT Kernkraft, man muss sich wirklich Gedanken darüber machen, was man unter „Müll“ versteht. Beispielsweise können die abgebrannten Brennelemente leicht recycelt/wiederaufbereitet werden, um neuen Brennstoff herzustellen. Reaktoren können sogar so konstruiert werden, dass sie mehr Brennstoff produzieren als sie verbrauchen. Ähnliches gilt wahrscheinlich für gebrauchte Solarmodule und den „Abfall“ aus dem Produktionsstrom. Wenn es seltene Elemente enthält, kann es wahrscheinlich gewinnbringend recycelt werden.
Ich würde 300 Kubikfuß gebrauchte Sonnenkollektoren in meinen Garten nehmen für jeden Kubikfuß Atommüll, den der Erzeuger dieser Statistik in seinen nimmt.
@ Kevin Atommüll kann auch behandelt und gemindert werden, und dies wird routinemäßig durchgeführt. Und je radioaktiver der Abfall ist, desto schneller hört er auf, radioaktiv zu sein (weshalb Atommüll sicher genug ist, um mit ein paar Vorsichtsmaßnahmen nach ein paar Jahren in einem Pool damit umzugehen). Viele der Komplikationen kommen von (begründeten) Ängsten vor nuklearer Proliferation usw. Aber Sie haben völlig Recht, dass der Vergleich von "Kilogramm Abfall" Unsinn ist. Verbrennungsmotoren produzieren Tonnen von Wasser als Abfall, aber darüber machen wir uns normalerweise keine allzu großen Sorgen. Allerdings ist zB Uran als Schwermetall gefährlicher als ein Strahler.
@kevin Atommüll kann auch behandelt oder anderweitig gemildert werden, und Blei ist seit Millionen von Jahren gefährlich.
@jamesqf: Bei der nuklearen Wiederaufbereitung werden bis zu 10 % des wiederverwendbaren Urans wiedergewonnen, wobei der Rest etwa 7 % hochradioaktiv und 93 % schwach radioaktiv ist, plus jede Menge kontaminiertes Wasser und kontaminierte Luft. Von den Brutreaktoren gibt es heute genau zwei im Produktionseinsatz, Beloyarsk 3 und 4 . Brüter sind konstruktionsbedingt weniger sicher als herkömmliche Reaktorkonstruktionen. Ich war jedoch nicht in der Lage, ad hoc Zahlen über die Effizienz der Wiederaufbereitung von Brutreaktorbrennstoffen zu finden.
Ein kleiner Kommentar: CdTe-Solarmodule (PV) werden im Allgemeinen nicht als gefährlicher Abfall gemäß den Bundesrichtlinien (EPA) eingestuft ( clca.columbia.edu/papers/… ), können aber in strengeren Staaten wie Kalifornien ( digitalcommons.law.ggu.edu /cgi/… ), und es scheint, dass andere PV weniger gefährlich sind, sodass Kalifornien sie nicht als gefährlich kennzeichnet. In diesem Sinne sind also nicht alle PV-Anlagen „Giftmüll“.
Nebenbei bemerkt, wenn Sie die Paneele selbst als Abfall betrachten, wenn ihre Lebensdauer abgelaufen ist, befindet sich in einem durchschnittlichen Kraftwerk eine ziemlich große Menge Beton.
Wie üblich kommt es darauf an, wo man steht. „Atommüll ist für Zehntausende von Jahren gefährlich“ ist ohne Zahlen bedeutungslos (wie gefährlich und wie verändert sich die Gefahr mit der Zeit?). Halbwertszeiten und Zerfallsketten erfordern mehr als eine Überschrift, um die Gefahr einer Mischung radioaktiver Isotope im Laufe der Zeit zu beurteilen. Man könnte behaupten, dass „normales“ CO2 viel gefährlicher ist, weil es eine unendliche Halbwertszeit hat :)
@DmitryGrigoryev 'Ein paar Gallonen Uran würden dagegen die gesamte Stadt auslöschen, da sie weit über der kritischen Masse liegen würde' was? Ich nehme an, Sie meinen waffenfähiges U235. Wenn Sie so viel in Ihrer Garage haben (Gallonen?), Selbst wenn sie ausreichend verteilt sind, um Kritikalität zu vermeiden, sind Sie durch radioaktive Emissionen kaum gefährdet, werden aber wahrscheinlich sehr bald getötet, wenn Terroristen Sie und Ihre Familie massakrieren, um an solche zu gelangen ein 'Gut' :) Natürliches Uran ist nicht so gefährlich. Es ist bei weitem nicht so aktiv wie beispielsweise Pu239 (und selbst das ist meistens ein Alphastrahler).
@SomeoneSomewhere Nicht so viel, wie Sie vielleicht denken. Ein typisches Solarpanel hat etwa 10 W Peak pro kg. Ein typisches Kernkraftwerk mit geringem Gewicht benötigt etwa 50 Tonnen Stahl und 300 Tonnen Beton pro MWe (wohlgemerkt mit ziemlich veralteter Technologie - moderne Konstruktionen erreichen leicht 120 Tonnen, Spitzenklasse weniger als eine Tonne ). Es hält im Durchschnitt auch etwa doppelt so lange und hat eine größere Kapazität, aber selbst wenn wir das ignorieren, haben Sie immer noch Kernenergie mit 350 Tonnen pro MWe und Solarenergie mit 100 Tonnen pro MWe Spitzenleistung. Ganz zu schweigen von weniger Abfall durch Rodung :P
Über die CdTe-Solarzellen: Als ich diese Diskussion sah, erinnerte ich mich daran, dass First Solar (ein großer Hersteller von CdTe-Zellen) ein spezielles Recyclingprogramm am Ende der Lebensdauer hatte. Ich bin mir nicht ganz sicher, wie der aktuelle Stand dieses Programms ist, aber zumindest zeigt es, dass sich die PV-Industrie der Risiken der von ihr verwendeten Materialien bewusst ist.
@Myles 'Ich würde 300 Kubikfuß nehmen' - wie dieser Thread zeigt, müssen Sie sehr vorsichtig sein, wenn Sie Dinge auf Äquivalenz vergleichen. Die Energiedichte von Uran in Reaktorqualität ist SEHR hoch, und Sie werden vielleicht feststellen, dass Sie für einen "fairen" Austausch 300 Fuß Kubikmeter Sonnenkollektoren in Ihrem Garten haben würden;)
@MartinJames Also würde ich einen 9x9x11-Müllhaufen bekommen und sie würden ungefähr 1000 Pfund hochradioaktives Material bekommen ... Ich würde einen für das Team nehmen.
@Myles '9x9x11'? 300 Fuß in Würfel geschnitten ist ein Würfel mit 300 Fuß auf jeder Seite :)
@Martin Du hast Recht, meine Nummer ist aus, aber meine ist eigentlich zu hoch. Das Volumen eines kastenförmigen Objekts ist L x B x H. Ihr 300x300x300-Würfel hat 27.000.000 Kubikfuß. 300 Kubikfuß wäre eine Kiste mit 5 x 6 x 10, was irgendwo zwischen der Größe eines Motorrads und der Größe eines Kleinwagens liegt. en.wikipedia.org/wiki/Cubic_foot
@Kevin "Industrielle Nebenprodukte können behandelt oder anderweitig gemildert werden" . Können sie jetzt? Wie „mildert“ und „behandelt“ man Nebenprodukte aus dem Bergbau, Abfälle aus der Mineralraffination und ähnliches so, dass sie plötzlich unschädlich werden?

Antworten (2)

Diese Studie einer nuklearen Interessenvertretung basiert darauf, dass ein Kubikmeter gebrauchter Sonnenkollektoren einem Kubikmeter verbrauchtem Uran gleichgestellt wird.

Beim Durchstöbern der Links finde ich folgendes:

  • Ja, die Beschreibung von slashdot ist ziemlich genau.
  • "Environmental progress" ist eine pro-nukleare Interessenvertretung. Die Website präsentiert sich zunächst als allgemeine Umweltschützer- und soziale Interessenvertretung, aber ein Blick auf ihre Seiten „Dies ist eine Quelle der Besorgnis, für die wir mobilisieren müssen“ macht deutlich, dass Pro-Atomkraft das ist, was sie tun und sind.
  • Die „Studie“ wurde aus relativ kleinen Mengen allgemein verfügbarer Daten mit vielen Annahmen erstellt. Außerdem wird „Sonnenabfall“ (d. h. ausrangierte Sonnenkollektoren, die relativ geringe Mengen an Dingen wie Blei enthalten) mit Atommüll (d. h. ausrangierten radioaktiven Materialien) gleichgesetzt und sie nach Volumen verglichen (ausrangierte Sonnenkollektoren haben eine deutlich geringere Dichte als verbrauchtes Uran). ). Es ist ziemlich offensichtlich voreingenommen.

die "studie" :

Als Giftmüll definiert die Studie die abgebrannten Brennelemente aus Kernkraftwerken und die Solarmodule selbst, die ähnliche Schwermetalle und Giftstoffe enthalten wie andere Elektronikgeräte wie Computer und Smartphones.

Um diese Berechnungen durchzuführen, schätzte EP die Gesamtzahl der in Betrieb befindlichen Solarmodule im Jahr 2016 und ging davon aus, dass sie alle in 25 Jahren ausgemustert würden – die durchschnittliche Lebensdauer eines Solarmoduls. Das EP schätzte dann die Gesamtmenge abgebrannter Kernbrennelemente, die über einen Zeitraum von 25 Jahren erzeugt würden. EP teilte dann beide Schätzungen durch die von ihnen erzeugte Strommenge, um die Abfallmenge pro Energieeinheit zu erhalten.

Während Atommüll in schweren Fässern aufbewahrt und regelmäßig überwacht wird, landet Solarmüll außerhalb Europas heute im größeren globalen Strom von Elektroschrott.

Sonnenkollektoren enthalten giftige Metalle wie Blei, die das Nervensystem schädigen können, sowie Chrom und Cadmium, bekannte Karzinogene. Alle drei sind dafür bekannt, dass sie aus bestehenden Deponien für Elektroschrott in die Trinkwasserversorgung gelangen.

Dies wurde dann von der National Review aufgegriffen und verstärkt – nicht gerade bekannt für eine starke umweltfreundliche Haltung.

... und die ersten Aufzählungspunkte aus der US-Sektion "Clean Power In Crisis" der Website

In den 1960er und 70er Jahren waren die USA weltweit führend in der Nukleartechnologie.

Die Hälfte der US-Atomflotte droht nun bis 2030 vorzeitig abgeschaltet zu werden.

Wind- und Solarenergie erhalten 17- bzw. 140-mal mehr staatliche Subventionen als Kernenergie.

Dreißig Staaten haben Mandate zur Bereitstellung sauberer Energie, die Kernenergie ausschließt.

Es würde 12 Jahre dauern, um die 120 Milliarden Kilowattstunden Jahresproduktion der elf gefährdeten Kernkraftwerke durch Wind und Sonne zu ersetzen, und 81 Jahre, um die gesamte Reaktorflotte zu ersetzen. Dutzende von Klimawissenschaftlern und Umweltschützern forderten den ehemaligen Präsidenten Barack Obama auf, alles in seiner Macht Stehende zu tun, um Amerikas größte saubere Energiequelle zu schützen und auszubauen. Sie haben auch an Präsident Donald Trump und die Führer großer Umweltorganisationen geschrieben.

Also, ja. Eine offensichtlich voreingenommene Gruppe verdreht die Zahlen , um zu versuchen, die Kernenergie auf Kosten nichtnuklearer, sauberer Energiequellen gut aussehen zu lassen.

Von ihrer About-Seite: „Die größten Siege von Environmental Progress waren die Rettung von Amerikas größter sauberer Energiequelle – Atomkraft – in Illinois und New York.“
Die Studie misst den Giftmüll also nicht nach tatsächlicher Toxizität, sondern nur nach Gewicht? Und nicht einmal nach dem Gewicht irgendwelcher giftiger Materialien, sondern nach dem Gewicht des gesamten Mülls, einschließlich ungiftiger? Das erscheint nicht sehr vernünftig. Ich würde +1, aber skeptics.SE rät von Antworten ohne Quelle ab. Könnten Sie einen Link zur About-Seite von EP und einen Link zu ihrer "Studie" (plus relevante Auszüge) hinzufügen? Wenn ja, wären tatsächliche Zahlen über die Toxizität von Solar- und Kernenergie ebenfalls großartig, obwohl die Zahl 300 eindeutig unvernünftig zu sein scheint, und Links zu EP selbst sollten dies deutlich machen.
@tim Ich würde sagen, die Quelle befindet sich im OP, da es sich nur um sorgfältiges Lesen und Interpretieren handelt
Ich habe einige Zitate hinzugefügt, für diejenigen, die nicht gerne auf ein paar Links klicken müssen. Mir ist auch aufgefallen ... es war nicht einmal ein Vergleich basierend auf der Masse. Es wurde basierend auf dem Volumen verglichen . Abgebranntes Uran ist ziemlich dichtes Zeug, nehme ich an, und wenn Sie es hart genug drehen wollen, um ausrangierte Solarmodule mit Kernen aus abgebrannten Brennelementen gleichzusetzen, warum sollten Sie sich dann überhaupt zurückhalten?
Können Sie fairerweise erklären, warum die Masse ein besseres Maß für Giftmüll ist als das Volumen? Wenn Sie über das Auffüllen einer Müllhalde sprechen, ist das Volumen die relevantere Größe.
@kingledion Das bessere Maß wäre etwas über den Gesamttoxizitätsgrad - etwas, an dem verbrauchtes Uran im Vergleich zu Sonnenkollektoren schrecklich verliert.
@kingledion Mass ist besser, weil wir ld50 so definieren und wie der Transport von schlechtem Zeug in Wassereinzugsgebiete und dergleichen funktionieren soll. Aber ich verstehe, dass die allgemeine Sorge darüber ist, wie schlimm es ist, es einfach zu begraben. Kubikkilometer Zeug, auf dem man später Wohnsiedlungen bauen kann, sind nicht so interessant wie ein paar Kubikmeter, mit denen man niemanden dazu bringen kann, ein tiefes Loch zu werfen, hundert Meilen entfernt von dem, wo Menschen leben.
@kingledion Selbst wenn Sie sich am meisten Gedanken über das Deponievolumen machen, müssten Sie das Volumen vergleichen, nachdem die Sonnenkollektoren mit Standarddeponiepraktiken verdichtet wurden ... Der Versuch, das Uran zu verdichten, wäre eine schlechte Idee.
"basiert darauf, einen Kubikmeter gebrauchter Sonnenkollektoren als Äquivalent zu einem Kubikmeter verbrauchtem Uran zu behandeln", aber so lautet das OP nicht, das ausdrücklich "pro Energieeinheit" sagt. Bedeutet das nicht, dass es die Menge an Uran ist, die verwendet wird, um 100 MW Strom zu erzeugen, gegenüber der Menge an Solarmodulen, um 100 MW Strom zu erzeugen? Es wären viel mehr Solarmodule erforderlich, daher viel mehr Masse.
@ Octopus Es ist beides. Die „Studie“ bewertet den produzierten Giftmüll pro Energieeinheit und behauptet, dass Solarmodule als Giftmüll gelten. Es misst diesen giftigen Abfall nach Volumen und gibt vor, dass die Abfallkosten eines Kubikmeters verbrauchten Urans denen eines Kubikmeters gebrauchter Sonnenkollektoren entsprechen.
@user3067860 Und natürlich, wenn sie es ernst meinen mit dem Vergleich der Deponiegröße, würden sie überlegen, wie viel der PV-Einheiten in 25 Jahren recycelt werden können. Bereits 2017 gab ein Unternehmen an, 96 % eines gebrauchten PV-Moduls recyceln zu können , und das, obwohl das Aufkommen an PV-Abfall noch nicht besonders hoch ist.
Warum nennt diese Antwort die Beschreibung von Slashdot „ziemlich genau“, wenn sie Behauptungen wie „300-mal mehr Giftmüll“ enthält, wenn der Faktor 300 auf Dingen basiert, die kein Giftmüll sind ?
@KRyan, Slashdot fasst den Artikel zusammen und die Zusammenfassung ist korrekt. Es erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit.
Masse vs. Volumen: Uran ist sehr sehr schwer. Ein Kilogramm Schmutzwasser sind 1000 Kubikzentimeter. Ein Kilogramm Uran hat nur etwa 50 Kubikzentimeter. Bei gleicher Menge hat Schmutzwasser also das zwanzigfache Volumen.
@gnasher729: Uran ist sehr dicht.
Beachten Sie, dass die Stilllegung eines Kernkraftwerks die Demontage mindestens des Reaktorbehälters beinhaltet. Es gibt viel mehr Abfall als den Kraftstoff. Wenn Sie nur das Kraftstoffgewicht vergleichen, sind Photonen masselos;)
Über "Giftmüll" vs. "Abfall"; Eine Suche zeigt sogar, dass Wattsupwith seine Überschrift bearbeitet hat, um das Wort "giftig" zu entfernen :)
Wie viel kostet die Stilllegung eines PV-Moduls? Jemand muss es trennen und demontieren. Es muss zur Recyclinganlage transportiert und dann tatsächlich recycelt werden.
@MartinJames In der EU sind Hersteller von Panels für die Entsorgung und das Recycling verantwortlich. Ich habe versucht, einige Zahlen darüber zu finden, wie sich das auf die Preise auswirkt, aber ich habe aufgegeben.
Eine bessere Metrik zum Vergleich der Toxizität wäre die Menge der tödlichen Dosiseinheiten (Menge an Toxin, die erforderlich ist, um 50 % der tödlichen Dosis für einen durchschnittlichen Menschen zu erzeugen, z. B. LD50 in mg/kg für eine proportionale Mischung aller beteiligten Toxine x 62 kg) pro erzeugter Energieeinheit , imo. Natürlich erfordert die Toxizität für die nichtmenschliche Umwelt eine andere Metrik, aber dies sind die Linien , an denen man denken sollte, denke ich.
@JollyJoker Es ist sowieso schwer, die Preise in einem so massiv subventionierten Marktsegment richtig einzuschätzen. Ich denke, es kann davon ausgegangen werden, dass bei einem deutlichen Anstieg der Recyclingkosten die Subventionen zum Ausgleich wieder erhöht würden, es sei denn, die Politik findet in der Zwischenzeit ein neues Lieblingsthema, das sie unterstützen kann :)
Sollte der Uranabfall beim Volumenvergleich nicht auch die Sperrzone um den Abfall herum mit einbeziehen? Beinhaltet der Uranabfall in Bezug auf die Toxizität die Bleiabschirmung, die zur Eindämmung der Strahlung verwendet wird?
@JohnDeters welche Spur? Wenn Sie sich auf die Rückstände von Uranminen beziehen, wird keine Abschirmung verwendet. Bei sehr hochradioaktiven Abfällen wie abgebrannten Brennstäben werden Wassertümpel, Beton und schließlich Stahlfässer typischerweise zur Abschirmung verwendet.
Vorurteile sind kein Kündigungsgrund. Das Hauptproblem bei dieser Studie ist, dass die Studie keine Toxizitätsmessung lieferte, um den Vergleich genau zu machen. Abgesehen davon könnte die Kernenergie auch erheblich verbessert werden, indem Brutreaktoren zugelassen werden, die die pro gegebener Abfallmessung erzeugte Strommenge erheblich erhöhen würden. Diese Studie hat zwar Lücken, aber auch die Wertigkeit der beiden Lösungen ist nicht weit entfernt. (Denken Sie daran, Solar benötigt auch Batterien für den Netzbetrieb, da gibt es noch mehr Abfall ...)
@TChadwick Voreingenommenheit ist keine Rechtfertigung für eine Entlassung. Das ist richtig. Ich lehne ihre Ergebnisse nicht ab, so wie sie sind – allein nach Volumen bin ich sicher, dass Solarzellen mehr „Abfall“-Paneele erzeugen als abgebrannte Brennstäbe. Was die Toxizitätsmessungen betrifft – natürlich nicht. Im Kontext (wobei die Voreingenommenheit hilft) war dies überhaupt nicht als wissenschaftliche Anstrengung gedacht. Es war eine reine Propagandabemühung, und jede Art von vergleichender Toxizitätsmessung hätte ihre beabsichtigte Erzählung ernsthaft untergraben.
@TChadwick-Brüterreaktoren können die Kernkraft tatsächlich effizienter machen ... auf Kosten der Erzeugung von waffenfähigem Kernmaterial, das Sie dann befürchten müssen, dass Menschen sich in Bomben verwandeln. Es gibt einen Grund, warum wir diese nicht so oft verwenden. Was "nicht weit weg" betrifft - ich finde diese Behauptung auf den ersten Blick eine Farce. Wenn Sie jedoch wirklich daran festhalten ... zögern Sie nicht, eine entsprechende Antwort zu posten, und wir werden sehen, wie gut Ihre Position einer tatsächlichen Überprüfung standhält.

Nein. Kernenergie produziert viel mehr Giftmüll als Solarenergie.

Verbreitung der Fake-News-Story

Die gefälschten Nachrichten, die Ende Juni 2017 in Umlauf gebracht wurden, stammen aus einer selbsternannten „Studie“, die vom Anwalt der Atomindustrie, Environmental Progress (EP), durchgeführt wurde. James Hansen, ein nuklearer Befürworter, der zuvor führend in der Klimamodellierung bei der NASA war, hat diese Desinformation leider zerstreut. Im Februar 2018 sagte er, er sei sich der Methode, mit der die von ihm angezeigte Grafik erstellt wurde, nicht bewusst gewesen. EP veröffentlichte die Grafik nur in ihrem Blog, wo sie ihre Methode beschrieben: „Die Studie definiert als Giftmüll die abgebrannten Brennelemente aus Kernkraftwerken und die Solarmodule selbst.“ Sie verwendeten die Modulspezifikationen von TrinaSolar, gingen von einer Lebensdauer von 25 Jahren aus und verwendeten das gesamte installierte Volumen des Moduls als Volumen des Giftmülls. Für die Kernenergie verwendeten sie nur die abgebrannten Brennelemente. Sie kamen zu den zwei Zahlen, die in einem Balkendiagramm angezeigt und in verschiedenen Artikeln und Hansens Präsentation wiederholt wurden: 34.000 Kubikmeter pro TWh für Solarenergie und 101 Kubikmeter pro TWh für Kernenergie. (Deasi und Nelson 2017).

Der Blog wurde sofort von mehreren konservativen Nachrichtenagenturen verschönert, darunter SlashDot und The National Review. Einige Artikel fügten der seltsamen Logik hinzu. Einer führte zum Beispiel eine Lebenszykluskostenanalyse durch, bei der Solarenergie mit Kernenergie verglichen wurde, indem angenommen wurde, dass dieser Abfall von Solarmodulen in 2-5 km tiefen Bohrlöchern vergraben werden muss, die als abgebrannter Kernbrennstoff in Betracht gezogen werden. (Middleton 2017). In einem anderen Artikel im Daily Caller wurde erklärt, warum der Abfall von Solarmodulen als gefährlicher angesehen werden sollte als Atommüll: Atommüll ist radioaktiv und wird daher verschwinden, während das Solarmodulmodul nach 30 Jahren auf Ihrem Dach nicht radioaktiv zerfällt und dies auch tun wird endgültig zu entsorgen. (Follets 2017).

Giftiger Abfallstrom von Solar-PV

Der Großteil der Masse eines Solarpanelmoduls besteht aus Glas, das recycelt werden kann. Auch das Stahlgehäuse wird recycelt. Das Panel selbst besteht normalerweise aus Silizium, das ebenfalls ungiftig ist und zu neuem Halbleitermaterial recycelt werden kann. Ein Teil der Solarmodule verwendet CdTe als Halbleitermaterial. Blei und Silber werden im Abfallstrom aller Solarmodule aufgefangen, aber Cadmium ist der problematischste Abfall, der bei der Herstellung und Entsorgung von Solarmodulen entsteht. Selbst für CdTe-Solarmodule erzeugt die Kernenergie mehr Cadmiumabfall pro Energieeinheit. (Mulvaney, 2014) Hersteller von CdTe-Panels überwachen die Arbeitssicherheit und Umweltemissionen und haben in zehn Jahren US-Produktion 0 Zwischenfälle. (Gehört, 2014)

Selbst wenn man sich nur Cadmium ansieht und die falsche Annahme macht, dass Solarmodule entsorgt statt recycelt werden, erzeugt Kernkraft mehr Cadmium im Abfall, als Solarmodule im gesamten Herstellungsprozess verbrauchen. Die Kernkraft erzeugt eine Vielzahl giftiger Abfallstoffe, und ein Nebenbestandteil ist Cadmium. Auch als untergeordneter Bestandteil des gesamten Atommülls ist es im Vergleich zu Cadmium aus anderen Energiequellen immer noch signifikant (Mulvaney, 2014):

  • Kohle: 3,0 g Cd pro Gwh
  • CdTe PV: 0,3 g Cd pro Gwh
  • Si PV: 0,0 g Cd pro Gwh (oder 0,9 g Cd pro Gwh bei Herstellung mit Strom aus Kohle)
  • Spaltung: 0,5 g Cd pro Gwh

Giftiger Abfallstrom der Kernenergie

Während die Kernspaltung im Vergleich zu CdTe-Solarmodulen mehr Cadmiumabfall produziert, ist Cadmium kaum der einzige Abfall aus der Spaltung. Atommüll umfasst viele Kategorien radioaktiver Abfälle, die alle unterschiedliche Lagerungsanforderungen haben. Abgebrannte Kernbrennstoffe machen nur einen kleinen Bruchteil des gesamten radioaktiven Abfalls aus.

Atomstromabfall umfasst: (IAEA 2018)

  • HLW (hochaktiver Abfall) umfasst abgebrannte Brennelemente und muss für Zehntausende von Jahren eingedämmt werden
  • ILW (intermediate level waste) radioaktive Abfälle, die seit Tausenden von Jahren eingedämmt werden müssen
  • LLW (Low-Level Waste) „erfordert eine robuste Isolierung und Eindämmung für Zeiträume von bis zu einigen hundert Jahren“, kann aber in oberflächennahen Einrichtungen gelagert werden
  • VLLW (sehr schwachaktive Abfälle) können auf Sonderdeponien entsorgt werden

HAA machen nur 0,06 % des gesamten radioaktiven Abfalls aus, und nur 1 % der HAA sind fest, der Anteil des Abfalls, der abgebrannte Brennelemente enthält. Weniger als 0,0006 % des Atommülls sind also abgebrannte Brennelemente, der einzige Teil des Abfalls, der im EP-Blog enthalten ist. Anders gesagt, die Kernkraft erzeugt 160.000 Mal mehr radioaktiven Abfall als die abgebrannten Brennelemente allein. (IAEA 2018) Pro Energieeinheit bedeutet dies, dass Kernenergie im Vergleich zu Solarmodulen 500-mal so viel Abfall produziert, aber nur, wenn Sie das gesamte Solarmodul zählen und den Abfall ignorieren, der durch die Stilllegung von Kernkraftwerken entsteht.

Abgebrannte Kernbrennstäbe müssen für mehrere tausend Jahre eingeschlossen werden. Im Fall von Brutreaktoren wie einem Thoriumreaktor werden die 0,0006 % des nuklearen Abfallstroms, der abgebrannter Kernbrennstoff ist, zurückgewonnen. Aus dem abgebrannten Brennstoff wird das Plutonium abgetrennt, wodurch die zusätzliche Gefahr einer nuklearen Bewaffnung entsteht. (Ford und Schuller 1997, S. 111)

Verweise

Desai, J. und Nelson, M. (2017). Steuern wir auf eine Solarabfallkrise zu? Abgerufen von http://environmentalprogress.org/big-news/2017/6/21/are-we-headed-for-a-solar-waste-crisis

Follett, A. (2017). Sonnenkollektoren erzeugen 300-mal mehr Giftmüll als Kernreaktoren. Abgerufen von http://dailycaller.com/2017/07/01/solar-panels-generate-300-times-more-toxic-waste-than-nuclear-reactors/

Ford, JL und Schuller, CR. (1997). Kontrolle der Bedrohungen der nuklearen Sicherheit: Ein ganzheitliches Modell. Washington DC: National Defense University Press.

Fthenakisa, V. und Kim HC. (2010). Lebenszyklusnutzung von Wasser bei der Stromerzeugung in den USA. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14. S. 2039-2048. Abgerufen von https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032110000638/pdfft?md5=e76eb25e7a96a5886503e1aaf0d282d7&pid=1-s2.0-S1364032110000638-main.pdf

Gehört, A. (2014). Antwort auf Mulvaney. Abgerufen von https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016718514001705

IAEA. (2017). Entwicklung der gelieferten Elektrizität. Abgerufen von https://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/WorldTrendinElectricalProduction.aspx

IAEA. (2018). Status und Trends in der Entsorgung abgebrannter radioaktiver Abfälle. Abgerufen von https://www-pub.iaea.org/books/iaeabooks/11173/Status-and-Trends-in-Spent-Fuel-and-Radioactive-Waste-Management

Middleton, D. (2017). Abfall von Sonnenkollektoren: 300 Mal so viel wie Atomkraft. Abgerufen von https://wattsupwiththat.com/2017/06/29/toxic-waste-from-solar-panels-300-times-that-of-nuclear-power/

Mulvaney, D. (2014). Sind grüne Jobs nur Jobs? Cadmium-Erzählungen im Lebenszyklus der Photovoltaik. Geoforum 54 S. 178-186. Abgerufen von https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016718514000281

Nuklearweltverband (2017). Entsorgung radioaktiver Abfälle. Abgerufen von http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-wastes/radioactive-waste-management.aspx

HLW macht nur 0,06 % des gesamten radioaktiven Abfalls aus . Diese Zahl stimmt nicht. Die schwedischen Endlager werden 16.000 Kubikmeter hochaktive Abfälle aufnehmen, und das mittel- und schwach radioaktive Endlager wird eine Kapazität von 200.000 Kubikmetern haben. Quelle: SKB . Außerdem ... das Endlager mittlerer bis niedriger Ebene muss das Material nur 500 Jahre lang lagern. Der Giftmüll aus Solaranlagen hält ewig . Bevor Sie also „Fake News“ schreien, sollten Sie sich Ihre Zahlen meiner Meinung nach noch einmal ansehen.
@MichaelK Warum sagst du, dass der Giftmüll von Solaranlagen ewig hält? Hast du irgendwelche Quellen dafür?
@T.Sar Nun, du sagst es mir: Wie ist die Halbwertszeit von Cadmium und anderen Giftstoffen aus Bergbaubetrieben? (Hinweis: Das ist eine Fangfrage). Die ganze "Atommüll"-Debatte ist lächerlich voller Tunnelblick, denn Atommüll ist der einzige Abfall, der mit der Zeit nicht mehr gefährlich ist, weil genau das, was ihn zu einer Lagerung macht, auch das ist, was ihn zerstört. Radioaktiver Zerfall ist der Prozess, bei dem sich das Material selbst vernichtet. Dinge, die nicht radioaktiv sind, vernichten sich nicht selbst.
@T.Sar Um ein Beispiel zu nennen: das Abfall- Quecksilber , das von Nationen auf der ganzen Welt gesammelt wird ... das ist ein grundlegendes chemisches Element. Das wird nie verschwinden. Es wird niemals verfallen. Dieser Merkur – jedes Milligramm davon, das wir heute haben – wird in ein paar Milliarden Jahren noch auf diesem Planeten existieren, wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird und alles versengt. Dieser Giftmüll wird für immer existieren .
@MichaelK Cadmium ist auch ein regelmäßiger Abfall aus Kernkraftwerken, daher verstehe ich nicht, woher Sie kommen. Nach Ihrer Logik haben Atomkraftwerke dann auch Giftmüll, der ewig hält!
@T.Sar Das ist völlig richtig. Es ist nur so, dass Kernenergie pro kWh viel weniger Giftmüll produziert als jede andere nicht-fossile Energiequelle.
@MichaelK Das ist umstritten. Blei ist sowohl stabil als auch giftig und wird beispielsweise in großen Mengen von Kernkraftwerken produziert. Wir haben noch einige andere Dinge zu beachten. Ich sage nicht, dass Sie sich irren, wohlgemerkt, aber ich bin etwas skeptisch, dass die Dinge so eindeutig sind, wie Sie behaupten.
@T.Sar Ich wage zu sagen, dass Sie meiner Meinung nach nicht skeptisch sind . Ich denke, Sie sind zweifelhaft ... weil Sie die Auswirkungen sehr stören. Es gibt einen Stich kognitiver Dissonanz, der Sie erschüttert. Auch dies ist kein Diskussionsthema . Hier geht es um Zahlen, nicht um Meinungen oder Interpretationen. Und die Zahlen sind eindeutig: Nuklear schneidet beim Footprint in fast allen Kategorien am besten ab.
@MichaelK Nicht genau. Im Moment wurden mir einige Beweise dafür gezeigt, dass Kernkraftwerke mehr Abfall produzieren als Sonnenkollektoren (wie in dieser Antwort angegeben), aber ich bin offen dafür, meine Meinung zu ändern, wenn jemand mit etwas auftaucht, das zeigt, dass diese Antwort falsch ist. Ich bin mir nicht sicher, ob der persönliche Angriff notwendig ist.
Betrachtet man allein das Cadmium in den Spaltprodukten und nur die Minderheit der Solarmodule, die CdTe-Halbleiter verwenden, produziert Spaltenergie im Vergleich zu CdTe-Solarmodulen doppelt so viel Cadmium pro GWh.
Der Vergleich von Cadmium in Spaltprodukten mit CdTe-Platten findet sich in Mulvaney 2014, einem Peer-Review-Artikel.
Hinsichtlich des inhärenten Proliferationsrisikos jeder Einrichtung zur Abtrennung von Plutonium siehe Ford und Shuller 1997. Die Konzentration von Pu-240 steigt mit fortschreitender Uranspaltung über die Lebensdauer des Brennelements. Das frühe Entfernen des Brennstoffs liefert Plutonium mit waffenfähigen Konzentrationen von Pu-239 im Plutonium.
@MichaelK, bestreiten Sie die Genauigkeit der IAEO-Zusammenfassung von 2017 über radioaktive Abfälle bei der Lagerung und Entsorgung aus Kraftwerken? 34 Millionen Kubikmeter fester radioaktiver Abfall gegenüber 22.000 Kubikmeter HAA. Das sind weniger als 0,06 %.
Es fallen keine giftigen Abfälle von Solarmodulen an, die entsorgt werden müssen; es wird in die Materialeingänge zurückgeführt. Die überwiegende Mehrheit des Atommülls muss gelagert werden und kann nicht recycelt werden, selbst in einem Szenario, in dem abgebrannte Brennelemente wiederaufbereitet werden.
@BennettBrown "Nur überlegen [...] und nur überlegen" ... ist ein bequemer Trick, um die Fakten an die eigene Meinung anzupassen. Die von mir zitierten Zahlen zum Abfall stammen von der Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Company. Sie sind ein genaues Zitat dessen, was sie tatsächlich bauen werden, um mit dem schwedischen Atommüll fertig zu werden. Sie bestreiten diese Zahlen? Und bzgl.: „Es gibt keinen Giftmüll von Solarmodulen, der entsorgt werden muss“ . Ach, tatsächlich? All die Stahl-, Aluminium-, Kupfer- und Seltenerdmetalle, die zu ihrer Herstellung verwendet werden, erscheinen also aus dem Nichts, hm?
@MickaelK Stahl, Glas, Aluminium, Kupfer und die meisten seltenen Metalle können recycelt werden.
@MichaelK "in Anbetracht ..." zitiert mich: Mein Argument ist so großzügig wie möglich gegenüber Atomkraft, aber Atomkraft erweist sich im Vergleich als großer Verlierer. Das Zitat „Betrachtet …“ vergleicht Cd mit Cd: dem schlimmsten Teil der schlechtesten Solarmodule – verglichen mit einer winzigen Portion Atommüll. Nuklearenergie erzeugt jedoch 200 % des Cd-Abfalls dieser Untergruppe von Modulen.
@MichaelK Ich würde gerne die Daten der schwedischen SKB überprüfen, wenn Sie eine Referenz angeben. Die Homepage der SKB-Firma scheint Ihre Behauptung, abgebrannte Brennelemente seien ein großer Teil des Atommülls, nicht zu stützen. Andere Quellen [ llwrsite.com/wp-content/uploads/2016/11/… ] weisen darauf hin, dass SKB sich nicht einmal mit dem Großteil des Atommülls befasst und sich nur auf den Teil konzentriert, der hochradioaktiv ist und eine Lagerung von mehr als 500 Jahren erfordert. Der gesamte Atommüll ist tausendmal höher.
Erzeugen Sonnenkollektoren 300-mal mehr Giftmüll pro Energieeinheit als Kernkraftwerke?
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