rendement kernenergie + verbeteren daarvan.

Nikki stelde deze vraag op 17 juni 2013 om 23:06.

Ik zit in de 2e klas en heb een projectje op school over kernenergie. Hierbij moet ik aangeven wat het rendement van kernenergie is en hoe je dat kan verbeteren.

Ik heb al  duidelijk gemerkt dat er meningsverschillen zijn over het rendement, de een zegt dat het 2% is en de ander 30%. Dat is nog al een groot verschil om zomaar te gaan gokken. Op internet vind je ook veel verschillende antwoorden waar ik dus niks aan heb. 

Ook kan ik niet vinden hoe je het rendement kan verbeteren. Het lijkt mij nogal ingewikkeld want kernenergie is steeds hetzelfde gebleven in de afgelopen jaren dus daarom lukt het me niet om daar iets voor te verzinnen..

Ik hoop dat jullie me kunnen helpen hiermee.. Ik weet al best wel wat over kernenergie en de werking daarvan en kan anders nog altijd hulp vragen met de betekenissen van antwoorden (:

Reacties

Theo op 18 juni 2013 om 02:23

Met rendement wordt bedoeld hoeveel energie wordt geproduceerd uit een kernsplijting of kernfusie en welk deel ervan nuttig in elektrische stroom of andere bruikbare energievorm kan worden omgezet. Je snapt vast wel dat dit deel altijd ergens tussen 0 en 1 (of 0% en 100%) in zit.

Hoe het rendement wordt bepaald hangt sterk af van hoeveel geproduceerde energie "nutteloos" verdwijnt. In warmte, in wrijving enz. Degenen die sterk tegen kernenergie zijn halen hier allerlei zaken bij om de hoeveelheid "nutteloos" zo hoog mogelijk te maken en te zeggen "zie je wel, geen kernenergie gebruiken". Ze nemen dan ook (niet onbelangrijke) andere zaken in beschouwing als radioactief afval waarvan we nog niet weten wat ermee te doen.
Bij een rendement van 2% zou ik dat ook zeggen: een dieselturbine of kolencentrale doet het al stukken beter.

Degenen die voorstander zijn zullen allerlei "nutteloze" zaken bagatelliseren en zo klein mogelijk houden en zeggen "zie je wel, meteen doen!".  Die groep denkt dat afval een in de toekomst oplosbaar probleem is.

De waarheid ligt ergens in het midden, en in elk geval niet bij de politiek. Kernsplijting levert een hoeveelheid energie. Dat kun je berekenen. Vervolgens hangt het van de centrale af hoe efficient die energie kan worden gebruikt om een stoommachine te verhitten en via turbines die hitte om te zetten in elektrische energie die vervolgens aan het stroomnet wordt geleverd.

Niet elke centrale gebruikt dezelfde energie-omzetters van kern- naar elektrische energie en daarmee zal elke centrale in dit opzicht een ander rendement hebben. Verbetering in de omzetters zal een hoger rendement leveren (maar dan komen al snel kostenplaatjes meespelen en dat vertroebelt de "pure" verbetering ongeacht kosten).

Je hebt gelijk als "kernenergie" steeds hetzelfde blijft (energie-opwekking blijft gelijk) maar in de omzetting is wel wat te verbeteren.  

Andere brandstof (andere kernreacties gebruiken die een andere hoeveelheid energie leveren) is ook een optie - al is de keuze van brandstof beperkt en moet je de centrale er dan ook op aanpassen.

Kernfusie (waterstof omzetten in helium zoals de zon dat ook doet) levert veel op en is "schoon" zonder veel of langlevende radioactieve afvalproducten. Alleen is het nog niet gelukt om een centrale te maken die meer energie levert dan erin gaat: een negatief rendement dus. Er wordt nog veel geexperimenteerd in deze hoek.

Bovenstaande geeft misschien geen eenduidig antwoord op je vraag, maar hopelijk snap je waarom de rendementcijfers zover uiteen liggen. Het is maar net welke groep je om die cijfers vraagt en ze zijn altijd politiek/maatschappelijk beladen.

JV op 18 juni 2013 om 17:15

Misschien is het mogelijk om de kerncentrale in Borssele te bezoeken als deel van je projectje? https://epz.nl/contact/bezoekersinformatie-en-toegangsbeleid

Ik ben er een aantal jaren geleden geweest, zowel in het bezoekerscentrum als in de centrale zelf (waarschijnlijk niet meer mogelijk). Zeer interessant!

Gerard meij op 15 februari 2023 om 12:59
Lijkt me interessant te leren hoe een fusie reactor werkt
want volgens de wet van behoud van energie kan er niet meer energie uitkomen dan je er in stopt dus hoe kan je dmv t samensmelten van 2 waterstofkernen met in achtneming van alle stralingsverliezen toch een energiewinst krijgen?
Theo de Klerk op 15 februari 2023 om 13:23
Je stopt er ook niet meer energie in. Fusiereactors hebben nog technische realisatieproblemen. Er is veel energie nodig om voldoende druk en temperatuur op te bouwen om een situatie te creeren waarbij uiteindelijk 4 waterstofkernen fuseren tot 1 helium kern waarbij veel energie (meer dan nodig om de situatie te creeren) vrijkomt. Daarmee is de situatie in de kern van de zon nagebootst. 
Voordeel van fusie boven splitsing is dat de eindproducten geen radioactief afval achterlaten. En dat fusie stopt als de condities ervoor verdwijnen. Dus geen risico's van meltdown of "runaway reactor". Maar vooralsnog kunnen we die grote technische problemen in de realisering niet overwinnen.

Energie blijft behouden. Wat je erin stopt helpt feitelijk het proces over een drempel heen, waarna de bindingsenergie die vrijkomt door de reactie 4H -> 1 He kern die vele malen groter is dan die drempel-energie. Maar input-energie + rustmassa energie 4 H = output energie + rustmassa energie 1 He.

In de zon duurt het trouwens zo'n 100 000 jaar voordat die energie die in de kern vrijkomt als gamma-straling het oppervlak bereikt (inmiddels tot "zichtbaar licht" afgezwakt) na vele botsingen/absorberingen-emissies en daarna in 8 minuten de aarde bereiken kan.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft zestien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)