Teksti
Video
Pelit ja leikit
Kilpailu
Äänitallenne
Tehtävä
Opettajan ohje

Unohtunut salasana?

 

Oppimistavoite

{{learningObjectiv.description}}

Tehtävä on nyt palautettu

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Kommentti

Tehtävät

{{assignment.Comment}}

Mene tehtäviin
print

Fuusiovoiman edut ja haitat

Fordele og ulemper ved fusion

 

Tutkijat toimivat täydellä teholla sellaisen fuusioreaktorin rakentamiseksi, joka voi antaa suuria määriä energiaa maapallon väestön käyttöön. Tutkijoiden testatuin ja käytetyin menetelmä fuusiovoiman käsittelyyn on nimeltään Tokamak. Vuonna 2011 eri puolilla maailmaa oli meneillään n. 177 tämän tyyppistä projektia. Suurimman projektin nimi on ITER, ja se on käynnissä Ranskassa.


Fuusiovoima tulee suurista voimaloista, ja sitä voidaan käyttää sekä sähkön että lämmön tuotantoon. Tällä tavalla se voi korvata nykyisiä voimaloita, jotka pääasiassa toimivat hiilellä, öljyllä ja kaasulla.


Fuusiovoima ei siis toisin sanoen sovi erityisen hyvin bensiinin ja dieselin korvaamiseen kulkuneuvoissa. Myös jotta sitä voidaan hyödyntää laivoissa ja lentokoneissa – joita ei ole vielä onnistuttu tekemään sähkökäyttöiseksi – on kehitettävä menetelmiä vaihtoehtoisten polttoaineiden, kuten vedyn tai etanolin, valmistamiseksi fuusioenergian avulla.


Suuria mahdollisuuksia ja vähemmän radioaktiivisuutta


Fuusiovoima on lähes ehtymätön. Deuteriumia, jota käytetään prosessissa, on suuria määriä tavallisessa merivedessä. Litiumia, jota käytetään tritiumin, toisen prosessissa käytettävän aineen, valmistuksessa, on myös helppo saada.


Itse prosessi käyttää ydinvoimaa, ja siksi ydinvoimaloissa esiintyy radioaktiivisuutta. Fuusiovoiman jäteaineita on kuitenkin helpompi käsitellä kuin tavallisen ydinvoimalan radioaktiivisia aineita. Esimerkiksi puoliintumisaika – eli aika, jolloin aineet ovat radioaktiivisia, on paljon lyhempi – alle 100 vuotta – verrattuna fissioreaktoreiden puoliintumisaikoihin, jotka ovat useita tuhansia ja jopa 100 000 vuotta.


Päästöissä pienempi riski


Fuusiovoimalaan on koko ajan tuotava uutta materiaalia, jotta se toimisi. Prosessin polttoaine riittää vain muutaman minuutin käyttöön. Perinteisessä ydinvoimalassa voidaan materiaalia pitää päiväkausia, ja niissä voi tapahtua hallitsematon ketjureaktio, jota kutsutaan sulamiseksi. Näin ei voi käydä fuusioenergiaa käytettäessä. Jos fuusiovoimala altistuisi esimerkiksi maanjäristykselle, kuten tapahtui Japanissa Fukushiman ydinvoimalalle vuonna 2011, luontoon leviävät radioaktiiviset aineet olisivat niin vaarattomia, ettei olisi tarpeen evakuoida väestöä, joka asuu ydinvoimalan alueella.


Hinta

Fuusiovoima on erittäin uutta, ja on vaikea sanoa tarkasti, miten kallista se tulee olemaan. Voimalan käytössä tarvittavat aineet ovat kuitenkin hyvin rajoitettuja, joten itse teknologia ja rakenteet tulevat kalliiksi. Siksi tehdyt laskelmat osoittavat, että fuusiovoiman tuottaminen ei suurella todennäköisyydellä ole kalliimpaa kuin muissa nyt tuntemissamme energiamuodoissa.

Sen sijaan raaka-aineita, merivettä ja litiumia, on saatavilla kaikkialla, eikä siksi ole yhtään maata, joka voisi ansaita suuria rahasummia maanalaisia energian raaka-aineita hyödyntämällä.

Kaiken kaikkiaan fuusioteknologia vaikuttaa lupaavalta tutkimusalueelta.

Se on ympäristöystävällistä, sillä se ei saastuta ympäristöä. Polttoainetta on kaikkialla, ja se on helposti saatavilla.

Ongelmana on, että se vaatii vielä suurta tutkimus- ja kehitystyötä, ennen kuin teknologiaa voidaan hyödyntää. Tämä vie ehkä 40–50 vuotta, eikä tälläkään aikanäkymällä ole varmaa, että se onnistuu.

Fuusiovoiman tutkimusvälineisiin käytetään maailmassa tällä hetkellä paljon rahaa – mutta silti tälle summalle perspektiiviä antaa sen, miten paljon rahaa käytetään energiaan.

Vuosittaiset tutkimukseen käytettävät varat vastaavat vain enintään kaksinkertaista energiankäyttöä maailmanlaajuisesti.

Kirjaudu sisään lukemaan lisää

Tehtävät

  • Monivalintatehtävä

  • Teematehtävät

    • 1Teematehtävät

       

      Voimala, joka tuottaa energiaa fuusiovoiman avulla, voi olla monen vuoden päässä tulevaisuudessa – eikä ehkä ole varmaa, että se onnistuu. Kirjoita essee, jossa kuvaat suhtautumistasi fuusiovoiman tutkimukseen, kun vertaat sitä pitkää aikaa, joka ehkä kuluu, ennen kuin siitä saadaan jotain hyötyä. Onko rahoilla parempi esimerkiksi tutkia enemmän aurinkokennoja ja tuulivoimaa, joiden tiedämme nyt toimivan mutta joista voitaisiin ehkä saada tehokkaampia?

    • 2Teematehtävät

       

      Kuvaile tulevaisuuden energialähteitä ja sitä, miten niiden energiaa hyödynnetään. Kerro myös, onko energialähde erityisen sopiva joihinkin asioihin, mutta ei toisiin. Minkä energialähteiden luulet olevan hallitsevia tulevaisuudessa? Miksi?

  • Ystäväluokat

    • 1Ystäväluokat

       

      Tehkää PowerPoint-esitys tai vastaava energialähteistä, joiden uskotte olevan tärkeimpiä tulevaisuudessa, ja perustelkaa yksinkertaisesti, miksi. Lähettäkää materiaali ystävyysluokallenne ja verratkaa sen perusteluja omiin perusteluihinne. Valitsitteko samat?