Kann die Kernspaltung zum Klimawandel beitragen?

Nein, es ist nicht möglich, dass die Kernspaltung für den Klimawandel verantwortlich ist. Obwohl es also theoretisch möglich ist, dass wir genügend Kernspaltung betreiben könnten, um den globalen Wärmegehalt der Erde signifikant zu erhöhen, haben wir in Wirklichkeit sehr wenig Kernspaltung industriell betrieben, und es ist ein winzig kleiner Beitrag.

Denken Sie zunächst daran, dass die Verbrennung fossiler Brennstoffe auch zum globalen Wärmegehalt beiträgt. Und auf diese Weise übertrifft sie die Kernspaltung: Jedes Jahr trägt die Kernenergie zu etwa 6 % des weltweiten Energiebedarfs bei. Das ist weniger, als wir aus erneuerbaren Energien gewinnen, und viel, viel weniger, als wir aus Erdgas, Kohle und Öl gewinnen (die letzten drei machen zusammen rund 80 % der weltweiten Energieversorgung aus). Der Beitrag der Kernenergie zum globalen Wärmeinhalt ist also geringer als der der fossilen Brennstoffe. Alles in allem entspricht die kombinierte Leistung von Kernkraft, Öl, Gas und Kohle etwa 12 TW zusätzlicher Wärme in die Erde (in Bezug auf die mittlere Leistung).

Denken Sie daran, was den globalen Wärmeinhalt anbelangt, unterscheidet sich die Freisetzung eingeschlossener chemischer Energie nicht von der Freisetzung eingeschlossener nuklearer Energie. Sie sind beide nur die Einführung zusätzlicher Energie in den globalen Wärmeinhalt; Energie, die sonst in Form von Nichtwärme weggesperrt worden wäre: entweder als Masse oder als chemische Energie.

Und die 12 TW an zusätzlicher Wärme sind winzig im Vergleich zu den Auswirkungen anthropogener Treibhausgase auf den globalen Wärmeinhalt.

Die Erdoberfläche ist rund$5\times 10^{14} m^2$, also 12TW ist ungefähr$0.025W / m^2$. Der Strahlungsantrieb von$CO_2$Ist in der Gegend$1.8W / m^2$

Direkte Erhöhung der atmosphärischen Konzentration von Treibhausgasen (insbesondere$CO_2$, aber auch$CH_4$und mehrere andere) und verursacht indirekt durch sekundäre Rückkopplungen und Antriebe eine Zunahme des globalen Wärmeinhalts, der um Größenordnungen größer ist als die Wärme, die der Erde durch alle menschlichen Aktivitäten zugeführt wird.

Danke an AlanSE für den Hinweis, dass erneuerbare Energien im Allgemeinen nicht zum globalen Wärmegehalt beitragen: Allgemein gesagt wäre die Energie aus Wasserkraft, Wind, Wellen und Sonne sowieso als minderwertige Wärme geendet. Geothermie war offensichtlich zunächst Teil des globalen Wärmeinhalts. Man könnte argumentieren, dass die Gezeitenkraft zum globalen Wärmegehalt beiträgt, aber das sind absolut winzige Mengen. Biomasse könnte in einigen Fällen zum globalen Wärmeinhalt beigetragen haben; in anderen Fällen könnte es der verkörperten Energie, die in der Bodenchemie eingeschlossen ist, etwas hinzufügen. Es gibt auch die Auswirkungen von Änderungen der globalen Albedo durch Änderungen der Landnutzung für Energie: aber auch diese sind winzig im Vergleich zu der treibenden Wirkung von Treibhausgasen.

Andere Antworten betrafen, dass die hinzugefügte Wärme vernachlässigbar ist. Die einzige andere Sache, die zu berücksichtigen ist, ist der Prozess, der Treibhausgase freisetzt, um die Spaltung zu ermöglichen. Bergbau, Raffination und Transport des Brennstoffs beinhalten wahrscheinlich viele fossile Brennstoffe.