Embed Size (px)
DESCRIPTION
Tehnika
Citation preview
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 1/31
Konvencionalni izvori energije-nuklearna goriva
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 2/31
Nuklearna goriva
Pod pojmom nuklearno goriva podrazumevaju se uran i torijum. Izotopurana U-235 jedino je nuklearno gorivo koje se nalazi u prirodi, ali u
malim količinama do 0.7% u prirodnom uranu.
Najčešće se u prirodi nalaze u vidu oksida ili silikata. Poznato je više od200 minerala koji sadrže uran ali je zbog male koncentracije zaeksploataciju interesantan mali broj minerala: uraninit, branerit,euksenit, karnotiti. Za eksploataciju torijuma značajni su: monazit,
torit i granerit. Najveća nalazišta urana se nalaze u morskoj vodi, ali sa malom
koncentracijom
Rezerve urana računaju se prema sadržaju uranovog oksida U2O3 (žutikolač), a računaju se i na bazi cene eksploatacije 1kg ili 1t
koncentrata ili kg urana. Nuklearne sirovine se koriste i u vojnoj industriji-problem iskazivanja
stvarnih rezervi
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 3/31
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 4/31
Ekplaotacija rude:
Podzemna, Površinska,
Pomoću metode ispiranja.
Izržen problem zaštite okoline prilikom eksploatacije
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 5/31
Proizvodnja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 6/31
Rezerve i proizvodnja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 7/31
Priprema i prerada nuklearnog goriva
Osnovno gorivo je izotop urana U235 čije učešće u
prirodnom uranu iznosi najviše 0.714% Cilj pripreme je povećanje koncentracije
Nuklearni ciklus:
Predreaktorski deo
Reaktorski deo
Postreaktorski deo
PREDREAKTORSKI DEO:
Industrijka priprema i prerada rude do tehničkog koncentrata
Rafinacija i prerada tehničkog koncentrata do nuklearno čistog
jedinjenja Obgaćivanje uranijuma
Fabrikacija gorivih elemenata
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 8/31
Priprema i prerada nuklearnog goriva
“žuti kolač”-smešauranovih oksida
uranhrksafluorid
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 9/31
Obogaćivanje uranaputem gasne difuzije
Obogaćivanje urana
Obogaćivanje urana
centrifugiranjem
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 10/31
Obogaćeni uran
Prirodni uranijum
Nisko obogaćeni uranijum
Visoko obogaćeni uranijum
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 11/31
Proizvodnja električne energije
U svetu danas radi 439 nuklearnih elektrana
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 12/31
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energije putem nuklearnih elektana
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 13/31
Nekonvencionalna goriva-Uljni škriljci,
bitumenozni peskovi, treset
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 14/31
Uljni škriljci
Uljni škriljci i bitumenozni peskovi spadaju u nekonvencionalnafosilna goriva pa su zbog toga veoma malo istraženi.
Uljni škriljci su rudni materijali sedimentno-organogenogkaraktera sa različitim sadržajem organske materije koja jeraspršena u porama u obliku mikroskopski sitnih čestica.
Sadržaj organske materije –kerogena je različit i kreće se odnekoliko litara do 600 litara po toni rude u najbogatijim
ležištima Najveći zanačaj-mogućnost dobijanja tečnih goriva koja mogu
zameniti derivate nafte
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 15/31
Rezerve
Rezerve uljnih škriljaca
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
m
i l i o n a t o n a
Juzna Amerika 82421
Okeanija 31748
Severna amerika 2060469Srednji Istok 38172
Evropa 368156
Azija 45894
Izvor WEC: Survey of energy resources 2007
Rezerveomogućavajuproizvodnju preko10 milijardi barelanafte
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 16/31
Ekstrakcija kerogena
Za izdvajanje kerogena potrebno je dejstvo toplote, a mogu se
koristiti i kao gorivo u industrijskim pećima i kotlovima
Ekstrakcija kerogena može se vršiti:
In situ- u samom nalazištu
Ex situ- na površini zemlje
Ekstrakcija ex situ:
Eksploatacija mineralne sirovine površinskom ili podzemnomeksploatacijom
Mlevenje
Destilacija na oko 500°C
Problem 0.885-0.9t/t otpadnog materijala
Ekstrakcija in situ:
Prisup sličan podzemnoj gasifikaciji uglja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 17/31
Ekstrakcija kerogena
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 18/31
Proizvodnja
Ex-situ In-situ pilot projekat
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 19/31
Proizvodnja
proizvodnja
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Afrika Azija Evropa Srednji
Istok
Severna
amerika
Okeanija Juzna
Amerika
h i l j a d a t o n a
Proizvodnja goriva iz uljnih škrilaca 2002. godine
Izvor WEC: Survey of energy resources 2007
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 20/31
Proizvodnja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 21/31
Proizvodnja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 22/31
Bitumenozni peskovi
Bitumenozni peskovi (naftni peskovi) predstavljaju smešu
peska, mineralnih materija, vode i bitumena U literaturi su poznati kao tar sands, bituminous sands, oil
sands, extra heavy oil.
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 23/31
Rezerve
Registrovani su u preko 70 zemalja, ali preko ¾ rezervi locirano je uKanadi i Venecueli
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
m i l i o n a
b a r e l a
Južna Amerika 0 2447705
Evropa 348864 1397
Azija 426771 1772
Severna Amerika 2451171 2995
Afrika 45546 500
Natural bitumen Extra heavy oil
Izvor WEC: Survey of energy resources 2007
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 24/31
Rezerve
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 25/31
Proizvodnja
In situEx situ
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 26/31
Proizvodnja
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 27/31
Treset
Treset spada u nekonvencionalna goriva. To je najmlađefosilno gorivo, kod koga nije došlo do faze ugljenifikacije.
Nalazišta treseta nalaze se u močvarnim područ jima savlažnom i hladnom klimom.
Sadržaj vlage je i do 90%
Niske je toplotne moći
Sadržaj azota do 2%
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 28/31
Rezerve
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 29/31
Rezerve
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
Afrika Severna Amerika
Južna Amerika
Azija Evropa SrednjiIstok
Okeanija
h i l j a d
a h a
Površine pod tresetom, hiljada ha
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 30/31
Proizvodnja
Primena:
U energetici Direktno
Briketi
U poljoprivredi
Grejanjestaklenika
Grejanjekombinovano treseti biomasa
7/21/2019 Predavanje4_nuklearna energija
http://slidepdf.com/reader/full/predavanje4nuklearna-energija 31/31
Proizvodnja
