The Benefits of Nuclear Power

Summary

The audited environmental product statement of the Vattenfall Energy utility shows that their Nuclear Power Plants emit less than one hundreth the Greenhouse Gases of Coal or Gas fired power stations. If the Nuclear Power Industry lives up to it's promises for modern, 3rd generation plants, the total levelised cost of Nuclear Power including contruction, operational, waste disposal and decommissioning costs is in the range 3 - 5 cents per KiloWatt-Hour depending on the interest rate obtained for the construction. Nuclear Power plants pay back the energy required to build them in less than 2 months of operation. Current world proven reserves of Uranium are sufficient to supply current world demand for 50 years. Speculative reserves provide an additional 150 years of supply. The cost of Uranium Ore is a very small fraction of the operating costs of Nuclear Power. Fourth Generation Nuclear Plants can fully utilize all the energy in Natural Uranium. There is sufficient Uranium and Thorium on Earth for Fourth Generation reactors to supply the total World demand for energy for hundreds of centuries.

Greenhouse Emissions of Nuclear Power

There is world-wide concern over the prospect of Global Warming primarily caused by the emission of Carbon Dioxide gas (CO2) from the burning of fossil fuels. Although the processes of running a Nuclear Power plant generates no CO2, some CO2 emissions arise from the construction of the plant, the mining of the Uranium, the enrichment of the Uranium, its conversion into Nuclear Fuel, its final disposal and the final plant decommissioning. The amount of CO2 generated by these secondary processes primarily depends on the method used to enrich the Uranium (the gaseous diffusion enrichment process uses about 50 times more electricity than the gaseous centrifuge method) and the source of electricity used for the enrichment process. It has been the subject of some controversy. To estimate the total CO2 emissions from Nuclear Power we take the work of the Swedish Energy Utility, Vattenfall, which produces electricity via Nuclear, Hydro, Coal, Gas, Solar Cell, Peat and Wind energy sources and has produced credited Environment Product Declarations for all these processes.

Vattenfall finds that averaged over the entire lifecycle of their Nuclear Plant including Uranium mining, milling, enrichment, plant construction, operating, decommissioning and waste disposal, the total amount CO2 emitted per KW-Hr of electricity produced is 3.3 grams per KW-Hr of produced power. Vattenfall measures its CO2 output from Natural Gas to be 400 grams per KW-Hr and from coal to be 700 grams per KW-Hr. Thus nuclear power generated by Vattenfall, which may constitute World's best practice, emits less than one hundredth the CO2 of Fossil-Fuel based generation. In fact Vattenfall finds its Nuclear Plants to emit less CO2 than any of its other energy production mechanisms including Hydro, Wind, Solar and Biomass although all of these processes emit much less than fossil fuel generation of electricity.

Cost of Nuclear Power.

The cost of generating power via nuclear energy can be separated into the following components:

The construction cost of building the plant.
The operating cost of running the plant and generating energy.
The cost of waste disposal from the plant.
The cost of decommissioning the plant.

Quantifying some of these costs is difficult as it requires an extrapolation into the future.

Construction Costs

Construction costs are very difficult to quantify but dominate the cost of Nuclear Power. The main difficulty is that third generation power plants now proposed are claimed to be both substantially cheaper and faster to construct than the second generation power plants now in operation throughout the world. The Nuclear Industry says its learned the lessons of economy-of-volume demonstrated by the French Nuclear Program, and that these will be employed for the new power plants. In 2005 Westinghouse claimed its Advanced PWR reactor, the AP1000, will cost USD $1400 per KW for the first reactor and fall in price for subsequent reactors. A more technical description is here. Proponents of the CANDU ACR and Gas Cooled pebble bed reactors made similar or stronger claims. However the first wave of new plants in the USA are expected to cost over $3500 per KW of capacity. Additional costs increase the price even more.

The General Electric ABWR was the first third generation power plant approved. The first two ABWR's were commissioned in Japan in 1996 and 1997. These took just over 3 years to construct and were completed on budget. Their construction costs were around $2000 per KW. Two additional ABWR's are being constructed in Taiwan. However these have faced unexpected delays and are now at least 2 years behind schedule.

Meanwhile the Chinese Nuclear Power Industry has won contracts to build new plants of their own design at capital costs reported to be $1500 per KW and $1300 per KW at sites in South-East and North-East China. If completed on budget these facilities will be formidable competitors to the Western Nuclear Power Industry.

Given the history of Nuclear Plant construction in the U.S.A., the financial industry sees the construction of the new generation of reactors as a risky investment and demands a premium on capital lent for the purpose. The Energy Bill recently passed by the US Congress assumes this risk and provides production credits of 1.8 cents per KW-Hr for the first 3 years of operation. This subsidy is equivalent to what is paid to Wind Power companies and is designed to encourage new nuclear reactor construction in the USA.

If the AP1000 lives up to its promises of $1000 per KW construction cost and 3 year construction time, it will provide cheaper electricity than any other Fossil Fuel based generating facility, including Australian Coal power, even with no sequestration charges. This promise appears to have been unfulfilled. The cost of the first AP1000 is expected to be over $3500 per KW.

Construction Cost Over-Runs

There were massive cost overruns for plants built in the USA in the 1970's and 1980's. There were several reasons for these.

Design Flaws. There were significant design flaws which led to the reactor leak and operator confusion that caused the Three Mile Island accident. After these were exposed, the US Nuclear Regulatory Commission (NRC), undertook an extensive review of Nuclear Plant designs and in many cases ordered changes. These changes were both expensive and time consuming to fix. They led to extensive construction delays at a time of very high interest rates and so significantly increased the cost of the Capital required to build the plant.
Two hurdle licensing. Up until the mid-1990's developers of nuclear power plants had to obtain both a license to build a Nuclear Power then a subsequent license to operate the plant. This also delayed the start of plant operation which significantly increased the cost of the plant. The worst situation was that of the Shoreham Plant which was completed on Long Island in New York State at a cost of 5 Billion dollars but was never allowed to operate.
Non-uniform designs. The US Nuclear Power Industry never achieved economies of volume because every reactor design was different. Each developer put in their own tweaks and much of the equipment was custom built for each plant. This compounded the difficulties of obtaining NRC licensing approval since the NRC had to evaluate each individual design.

In contrast the French Nuclear Power program settled on a standard design which satisfied the French Regulatory Commission. Industry was able to achieve economies of volume in the production of plants and to complete construction on time.

Operating Costs

These costs are much easier to quantify and are independently verified as they relate directly to the profitability of the Utilities which operate them. Any discrepancies are soon discovered through accounting audits. Company's that operate the USA's nuclear power reactors have made excellent profits over the last five years. The US Nuclear Power industry has at last lived up to its promise made in in 1970's to produce electricity reliably and cheaply. Since 1987 the cost of producing electricity from has decreased from 3.63 cents per KWHr to 1.68 cents per KWHr in 2004 and plant availability has increased from 67% to over 90%. The operating cost includes a charge of 0.2 cents per KW-Hr to fund the eventual disposal of waste from the reactor and for decommissioning the reactor. The price of Uranium Ore contributes approximately 0.05 cents per KWHr.

Management of Nuclear Plant Operations

It's clear from both the French and US experience that pro-active Industry organisations are vital in obtaining efficient plant utilisation and in minimising running costs. In the US in the late 1980's and early 1990's there was little pooling of knowledge and experience amongst Nuclear Power Operators. This was caused by a combination of industry inexperience, the lack of standardised designs and the fragmentation of the industry. Once again this was in contrast to the French experience where the uniform design and the single state-owned organisation allowed knowledge to be more easily shared.

The US industry has has since gone through several cycles of consolidation and the operation of the USA's fleet of Nuclear Reactors has mostly been taken over by specialist companies that specialize in this activity. In addition the industry has learned the benefits of pooling knowledge. This combination has demonstrably improved the performance of the US reactor fleet and is reflected in the share price of the nuclear operation companies.

Waste Disposal

In the USA, Nuclear Power operators are charged 0.1 cents per KW-Hr for the disposal of Nuclear Waste. In Sweden this cost is 0.13 US cents per KW-Hr. These Countries have utilized these funds to pursue research into Geologic disposal of waste and both now have mature proposals for the task. In France the cost of waste disposal and decommissioning is estimated to be 10% of the construction cost. So far provisions of 71 billion Euros have been acquired for this from the sale of electricity.

Decommissioning Costs

The US industry average cost for decommissioning a power plant is USD $300 million. The funds for this activity are accumulated in the operating cost of the plant. The French and Swedish Nuclear Industries expect decommissioning costs to be 10 -15 % of the construction costs and budget this into the price charged for electricity. On the other hand the British decommissioning costs have been projected to be around 1 Billion pounds per reactor. Cleaning up the Hanford Nuclear Weapons reactor is budgeted at 5.6 Billion dollars but may cost 2 to 3 times this much.

Model of Projected Costs

The following simple model gives a reasonable guideline to the cost in US cents of electricity per KW-Hr based on various assumptions for construction cost, interest rate and construction time. The model assumes that the capital for the entire project is delivered up-front before construction commences. This is a conservative approach. A better financing deal would to acquire capital as it needs to spent during construction. A 40-year lifetime is assumed. The operating costs are assumed to be 1.3 cents per KW-Hr in line with the second best-quartile of the American Nuclear Plant average. The plant availability is assumed to be 90% in-line with the full American average since 2000. The plant is assumed to have a 1 GW capacity.

The current discount interest rate in the USA is about 5%. China appears to be taking the Nuclear Power industry at its word that it can deliver generating power at USD$1500 per KW of capacity. As of August 30th, 2005, reports state that China expects to pay USD$6 Billion dollars for 4 GW worth of Nuclear Plant and that this will come on-line by 2010. Reports from December, 2006 state that the Chinese have contracted to buy 4 Westinghouse AP1000's with start up expected in 2013. The final price of the contract is unclear this time. If the Nuclear Power Industry delivers generating capacity at $1500 per kilowatt it will likely place the price of electricity produced at around 3 US cents per KWHr. This would be similar to the price of electricity generated by Eastern Australian Coal-Power which is in the range of 2.2 - 4.5 AUD cents per KWHr. It will be well worth watching to see if the Industry can deliver this outcome. Reports from 2009 indicate the initial cost of an AP1000 in America is over $3500 per KW.

The construction costs expected by the Chinese are far lower than what the Nuclear Industry delivered in the 1980's. For example the ill-fated Shoreham facility, which was never allowed to operate, cost 5 Billion dollars for a plant rated at 1 GW. Case 5, shown below, shows the what our model predicts for this scenario.

Case 1, Construction Cost = $1 Billion. (Westinghouse claim for its AP1000 reactor after volume production.)

(The numbers in all the tables are the costs to generate electricity in US cents per KWHr for different interest rates and construction times)

Interest rate	3 years	4 years	5 years	7 years
5%	2.2	2.3	2.4	2.7
6%	2.4	2.5	2.7	3.1
7%	2.6	2.8	3.0	3.6
8%	2.8	3.0	3.3	4.4
9%	3.0	3.3	3.7	5.5
10 %	3.3	3.6	4.2	7.2

Case 2, Construction Cost = $1.4 Billion. (Westinghouse claim for its first AP1000 reactor)

Interest rate	3 years	4 years	5 years	7 years
5%	2.6	2.8	2.9	3.3
6%	2.9	3.0	3.2	3.8
7%	3.1	3.3	3.6	4.6
8%	3.4	3.7	4.1	5.6
9%	3.7	4.1	4.7	7.1
10 %	4.0	4.6	5.4	9.5

Case 3, Construction Cost = $2.0 Billion.

Interest rate	3 years	4 years	5 years	7 years
5%	3.2	3.4	3.6	4.1
6%	3.5	3.9	4.1	4.9
7%	3.9	4.2	4.6	6.0
8%	4.3	4.7	5.3	7.4
9%	4.7	5.3	6.1	9.6
10 %	5.2	6.0	7.1	13.1

Case 4, Construction Cost = $2.5 Billion.

Interest rate	3 years	4 years	5 years	7 years
5%	3.7	3.9	4.2	4.9
6%	4.1	4.4	4.8	5.9
7%	4.6	4.9	5.5	7.2
8%	5.0	5.5	6.3	9.0
9%	5.6	6.3	7.4	11.7
10 %	6.2	7.1	8.6	16.1

Case 5, Construction Cost = $5 Billion (Shoreham, Long Island, 1985).

Interest rate	3 years	4 years	5 years	7 years
5%	5.8	6.1	6.5	7.6
6%	6.6	7.1	7.6	9.2
7%	7.5	8.1	8.9	11.3
8%	8.5	9.4	10.5	14.2
9%	9.5	10.7	12.4	18.2
10 %	10.7	12.3	14.7	24.1

Energy Lifecycle of Nuclear Power

The performance of Nuclear Power can also be measured by calculating the total energy required to build and run a Nuclear Power plant and comparing it to the total energy it produces. The following set of calculations is also taken from the independently audited, Vattenfall Environmental Product Declaration for its 3090 MW Forsmark power plant. A more detailed description is here. Vattenfall have also made available the aggregated data set as a spreadsheet. You can download it from here.

The following table displays the source and the amount of energy required to produce 1 KW-Hr of electricity from the Forsmark power plant. The table includes the energy used in construction of the plant, mining the Uranium, enriching it, converting it to fuel, disposing the waste and decommissioning the plant. The Forsmark plant is assumed to run for 40 years. There is an additional 0.026 grams of Uranium consumed in generating this one KW-Hr of electricity. This 0.026 grams includes the Uranium used to generate power at Forsmark and the Uranium consumed by the French Nuclear Power plants that produced the electricity that enriched the Forsmark Fuel.

Energy Source	Contribution by mass	Conversion to Energy	Energy Contribution
Coal	0.467 grams	0.00676 KW-Hr/gram	0.0031 KW-Hr
Crude Oil	0.32 grams	0.011 KW-Hr/gram	0.0035 KW-Hr
Lignite	0.234 grams	0.0038 KW-Hr/gram	0.00089 KW-Hr
Natural Gas	0.115 grams	0.015 KW-Hr/gram	0.00173 KW-Hr
Hydro-Electricity	0.00146 KW-Hr	1	0.00146 KW-Hr
Wood	0.041 grams	0.0042 KW-Hr/gram	0.00017
Total			0.0107 KW-Hr

So the Forsmark Plant produces 93 times more energy than it consumes. Or put another way, the non-nuclear energy investment required to generate electricity for 40 years is repaid in 5 months. Normalized to 1 GigaWatt electrical capacity, the energy required to construct and decommission the plant, which amounts to 4 Peta-Joules (PJ), which is repaid in 1.5 months. The energy required to dispose of the waste is also 4 PJ and repaid in 1.5 months. In total this is less than 0.8% of the all the electrical energy produced by the plant.

The calculations of the operating energy costs include the energy required to mine and mill the Uranium. In the case of the Forsmark power plant some of the Uranium is sourced from the Olympic Dam mine in South Australia. This mine has a rather low Uranium concentration (0.05% by weight). A detailed and audited environmental description of the Olympic Dam mine is available here. A succinct description of the energy inputs of the mine is here. These data show that the Olympic Dam mine supplies enough Uranium for the generation of 26 GigaWatt-years of electricity each year (including the Uranium needed to run the power plants for enrichment). The energy consumed by the the mine is equivalent to 22% of a GigaWatt-Year. The energy gain is over a factor of 100. The Olympic Dam mine energy cost includes the energy required for mining and smelting it's huge Copper production.

Another Uranium source for Forsmark is the Rossing Mine in Namibia. A description of the operations of the mine is available here. The Rossing mine produced 3037 tonnes of Uranium in 2004, which is sufficient for 15 GigaWatt-years of electricity with current reactors. The energy used to mine and mill this Uranium was about 3% of a GigaWatt-year. Thus the energy produced is about 500 times more than the energy required to operate the mine.

It is worth noting that the widely quoted paper by Jan Willem Storm van Leeuwen and Philip Smith (SLS), which gives a rather pessimistic assessment of the Energy Lifecycle of Nuclear Power, assumes a far larger energy cost to construct and decommission a Nuclear Power plant (240 Peta-Joules versus 8 Peta-Joules(PJ)). The difference is that Vattenfall actually measured their energy inputs whereas Willem Storm van Leeuwen and Smith employed various theoretical relationships between dollar costs and energy consumed. This paper also grossly over-estimates the energy cost of mining low-grade Ores and also that the efficiency of extraction of Uranium from reserves would fall dramatically at ore concentrations below 0.05%. Employing their calculations predicts that the energy cost of extracting the Olympic Dam mine's yearly production of 4600 tonnes of Uranium would require energy equivalent to almost 2 one-GigaWatt power plants running for a full year (2 GigaWat-years). You can follow this calculation here. This is larger than the entire electricity production of South Australia and an order of magnitude more than the measured energy inputs.

The Rossing mine has a lower Uranium concentration (0.03% vs 0.05% by weight) than Olympic Dam and the discrepancy is even larger in the case of Rossing. Here SLS predict Rossing should require 2.6 Giga-Watt-Years of energy for mining and milling. The total consumption of all forms of energy in the country of Namibia is equivalent to 1.5 GigaWatt-Years, much less than the prediction for the mine alone. Furthermore, yearly cost of supplying this energy is over 1 billion dollars, yet the value of the Uranium sold by Rossing was, until recently, less than 100 million dollars per year. Since Rossing reports it's yearly energy usage to be 0.03 GigaWatt-years, SLS overestimates the energy cost of the Rossing mine by a factor of 80.

Additionally SLS predict that the yield of of Uranium extracted from low grade Ores will fall to 0 at concentrations of 0.0002% (2 ppm). The Olympic Dam mine extracts gold at high efficiency at concentrations of 0.0005% (5 ppm (parts per million)) and there are many other gold mines which produce gold profitably at this concentration. Given the huge Uranium reserves present at 5 ppm, it unlikely we will ever need mines that operate lower than this.

The energy cost of the Olympic Dam mine is the sum of all the operations for mining Copper, Uranium, Gold and other minerals. It is therefore the upper limit of the energy cost of extracting the Uranium alone. The Rossing mine which only produces Uranium, is a better measure of the energy cost future Uranium mines.

It is interesting to see what effect using the correct energy cost of 8 PJ for the construction, decommissioning and waste disposal of a power plants and the measured energy consumption of the Rossing mine has within the methodology of Willem Storm van Leeuwen and Smith. If we assume that the energy cost of extraction scales inversely with concentration and employ the Rossing experience as a benchmark, ore concentrations as low as 0.001% (10 ppm) provide an energy gain of 16. This also (and very unrealistically) assumes no further progress in mining technology or efficiency improvements in Nuclear Power operations over the course of hundreds of years. As shown here there is an estimated 1 trillion tonnes of Uranium at concentrations of 10 ppm or higher within the Earth's crust. This provides a resource over a factor of 300 times greater than predicted by Willem Storm van Leeuwen and Smith to be recoverable. So once the correct energy cost for plant construction and mining operations are used, the work of Willem Storm van Leeuwen and Smith imply that resource exhastion will not be a problem for Nuclear Power for the foreseeable future.

Storm and Smith have released a rebuttal of this argument. You can find this rebuttal here. We have responded in detail to the questions raised by Storm and Smith. You can find our reponse here. Storm and Smith have issued a rebuttal to our response. It is here. Our answer to this is here.

Our additional investigations strengthen the conclusion that there is far more minable Uranium than predicted by Storm and Smith.

Availability of Usable Uranium

Uranium is present at an abundance 2 - 3 parts per million in the Earth's crust which is about 600 times greater than gold and about the same as tin. The amount of Uranium that is available is mostly a measure of the price that we're willing to pay for it. At present the cost of Natural Uranium ($165 per kg) is a small component in the price of electricity generated by Nuclear Power. At a price of $US110 per kg the known reserves amount to about 85 years supply at the current level of consumption with an expected further 500 years supply in additional or speculative reserves. The price of Uranium would have to increase by over a factor of 3 before it would have an impact of the cost of electricity generated from Nuclear Power. Such a price rise would stimulate a substantial increase in exploration activities with a consequent increase in the size of the resource (as has been the case with every other mineral of value). The price of Uranium rose to a peak of over 300/kg in 2007 but has since declined to around $100 by mid 2010. Identified reserves of Uranium have increased by around 100% since the end of 2003.

However advanced technologies are being developed which are far more efficient in their use of Uranium or which utilize Thorium which is 3 times more abundant than Uranium. If perfected these technologies can make use of both the spent fuel from current nuclear reactors and the depleted Uranium stocks used for enrichment. Taken together these provide enough fuel for many thousands of years of energy production. This will mitigate the demand for newly mined Uranium.

Size of the Uranium Resource

Uranium is a dense metal found at an abundance of 2.8 parts per million in the Earth's crust. It is a highly reactive metal that does not occur in a free state in nature, commonly occurring as an oxide U₃O₈. Prices for Uranium in the world market are quoted in $US per pound of U₃O₈. The amount of Uranium commercially recoverable depends upon the market price of the metal. The market price in mid 2010 is around US$100/kg, after peaking at over $300/kg in 2007. In the early 1990's the spot price of Uranium reached historical lows of less than US$22/kg [1]. The cost of mining Uranium is a very small factor in the cost of running a nuclear power station and so movements in the price have little effect on the price of the power produced.

The sources of uranium are: mining, commercial inventories (from earlier periods of oversupply), reprocessing of spent full rods from nuclear power plants and down blending (mixing of enriched uranium with natural or depleted uranium) of highly enriched uranium from dismantled nuclear weapons. Consumption of uranium at the end of 1999 was 61600 tonnes of Uranium metal (tU) per annum [2] of which 56% is sourced from uranium mining. The majority of the balance comes from stockpiles and down blending in former Soviet countries as they reduce or eliminate their stock of nuclear weapons. The importance of this source and that of commercial inventories is expected to diminish over the next ten years.

Reasonably assured reserves (or proven reserves) refers to known commercial quantities of Uranium recoverable with current technology and for the specified price. As well there are estimates of additional and speculative reserves in extensions to well explored deposits or in new deposits that are thought to exist based on well defined geological data. These are necessarily subject to a larger uncertainty, however, the historically low price of uranium over the past ten years has provided a disincentive to exploration. This is beginning to be rectified as the price recovers. Further exploration will reduce the uncertainty in the estimates of additional reserves. There are around 4000 million tU in sea water at a concentration of approximately 3 parts per billion. Extracting this Uranium is a significant challenge [3] but substantial progress has been demonstrated by Seko et al. These researchers recovered approximately 1 kg of Uranium in a 16 square meter cage submerged for 240 days off the coast of Japan. A patent related to these efforts has been granted. This technology has continued to be developed by Tamada. He estimates that the cost of his process is currently $220/kg [8].

As of the beginning of 2003 World Uranium reserves were

Reasonable Assured Reserves recoverable at less than $US130/kgU (or $US50/lb U3O8) [4] = 3.10 - 3.28 million tU [2,5].
Additional reserves recoverable at less than $US130/kgU (or $US50/lb U₃O₈) = 10.690 million tU [2].

As of the beginning of 2005 World Uranium reserves were

Reasonable Assured Reserves recoverable at less than $US130/kgU (or $US50/lb U3O8) = 4.7 million tU [6].
Additional recoverable Uranium is estimated to be 35 million tU [6].

As of the beginning of 2009 identified World Uranium reserves were

Reasonable Assured Reserves recoverable at less than $US300/kg = 6.3 million tU [7]

The substantial increase (almost 100%) from 2003 shows the results of the world-wide renewed exploration effort spurred by the increase in Uranium prices which commenced in 2004. This increase in activity has continued through to 2010. Thus, the provable uranium reserves amount to over 100 years supply at the current level of consumption with current technology, with another 500 years of additional reserves. Around 24% of the proven reserves are in Australia.

With current technology, ²³⁵U is the only fuel for nuclear reactors. Uranium-235 represents 0.72% of natural uranium. Future technological developments could allow other elements to fuel nuclear reactors. Thorium-232 is a possible nuclear fuel and has a similar abundance to uranium, though there are as yet no commercial reactors operating or planned that would utilize thorium. Fast breeder reactors could utilize both ²³⁵U (Uranium-235) and ²³⁹Pu (Plutonium-239) as a fuel. Plutonium-239 is created when ²³⁸U (99.27% of naturally occurring uranium) is bombarded with neutrons. Plutonium-239 is a by product of nuclear power generation with the current mix of ²³⁵U and ²³⁸U. It is currently a waste product of concern due to its extreme toxicity and link to nuclear weapons. If reactors could be made to utilize ²³⁹Pu the potential of known reserves of uranium would be greatly extended since ²³⁸U could then be turned into a fuel. The Super Phoenix fast breeder reactor in France has demonstrated the technology. Currently electricity from such a plant would cost around three times the amount per kilowatt as that from conventional nuclear power plants. Fast breeder reactors have a higher risk profile due to the need to handle large quantities of Plutonium, and so present a different balance between utility and risk than the other types of reactors.

[1] The Market for Uranium: An overview of supply, demand and prices 2004--2025,
International Nuclear Inc., in Western Mining Corporations Ltd Target Statement (for the takeover by BHP), December 2004.
[2] Survey of Energy and Resources 2001, World Energy Council (WEC)
[3] See van Leeuwen and Smith and references within.
[4] Though the cost of extraction could be more than twice the current spot price of Uranium, the spot price is a function of the current, and speculated future, supply and demand situation and is virtually independent of the price of electricity finally produced from nuclear power.
[5] Supply of Uranium, World Nuclear Association, July 2005
[6] Global Uranium Resources, IAEA, June 2006
[7] http://www.iaea.org/NewsCenter/PressReleases/2010/prn201009.html
[8] Tamada: Masao Tamada, Current status of technology for collection of uranium from seawater. Erice Seminar 2009

+toolbar

Copyright © 2015 by the contributing authors. All material on this collaboration platform is the property of the contributing authors.
This page, its contents and style, are the responsibility of the authors and do not necessarily represent the views, policies or opinions of The University of Melbourne.

Uranium Enrichment

Related Information

http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/ur-enrichment.html

Fact Sheet on Uranium Enrichment

The uranium enriched in uranium-235 (U²³⁵) is required in commercial light-water reactors to produce a controlled nuclear reaction. Several different processes may be used to enrich uranium, as described on this page:

For additional information, see the Related Information (below) or the Fact Sheet on Uranium Enrichment.

Enriching Uranium

Enriching uranium increases the proportion of uranium atoms that can be "split" by fission to release energy (usually in the form of heat) that can be used to produce electricity. Not all uranium atoms are the same. When uranium is mined, it consists of about 99.3% uranium-238 or U-238 (U238), 0.7% uranium-235 or U-235 (U235), and < 0.01% uranium-234 or U-234 (U234). These are the different isotopes of uranium, which means that while they all contain 92 protons in the atom’s center, or nucleus (which is what makes it uranium), the U238 atoms contain 146 neutrons, the U235 atoms contain 143 neutrons, and the U234 atoms contain only 142 neutrons. (The total number of protons plus neutrons gives the atomic mass of each isotope — that is, 238, 235, or 234, respectively.)
The fuel for nuclear reactors has to have a higher concentration of U²³⁵ than exists in natural uranium ore. This is because U²³⁵ is "fissionable," meaning that it starts a nuclear reaction and keeps it going. Normally, the amount of the U²³⁵ isotope is enriched from 0.7% of the uranium mass to about 5%, as illustrated in this diagram of the enrichment process.
Gaseous diffusion is the only process currently being used in the United States to commercially enrich uranium. Gas centrifuges and laser separation can also be used to enrich uranium, as described below.

Gaseous Diffusion

The gaseous diffusion process uses molecular diffusion to separate a gas from a two-gas mixture. The isotopic separation is accomplished by diffusing uranium [which has been combined with fluorine to form uranium hexafluoride (UF₆) gas] through a porous membrane (barrier), and using the different molecular velocities of the two isotopes to achieve separation.

Process: In the gaseous diffusion enrichment plant, uranium hexafluoride (UF₆) gas is slowly fed into the plant's pipelines where it is pumped through special filters called barriers or porous membranes. The holes in the barriers are so small that there is barely enough room for the UF₆ gas molecules to pass through. The isotope enrichment occurs when the lighter UF₆ gas molecules (with the U²³⁴ and U²³⁵ atoms) tend to diffuse faster through the barriers than the heavier UF₆ gas molecules containing U²³⁸. One barrier isn’t enough, though. It takes many hundreds of barriers, one after the other, before the UF₆ gas contains enough U²³⁵ to be used in reactors. At the end of the process, the enriched UF₆ gas is withdrawn from the pipelines and condensed back into a liquid that is poured into containers. The UF₆ is then allowed to cool and solidify before it is transported to fuel fabrication facilities where it is turned into fuel assemblies for nuclear power plants. The diagram to the right illustrates this gaseous diffusion enrichment process.

Hazards: The primary hazard in gaseous diffusion plants include the chemical and radiological hazard of a UF₆ release and the potential for mishandling the enriched uranium, which could create a criticality accident (inadvertent nuclear chain reaction).

Plants: The only gaseous diffusion plant in operation in the United States is in Paducah, Kentucky. A similar plant is located near in Piketon, Ohio, but it was shut down in March 2001. Both plants are leased to the United States Enrichment Corporation (USEC) from the U.S. Department of Energy and have been regulated by the NRC since March 4, 1997.

The gas centrifuge process uses a large number of rotating cylinders in series and parallel configurations. Gas is introduced and rotated at high speed, concentrating the component of higher molecular weight toward the outer wall of the cylinder and the lower molecular weight component toward the center. The enriched and the depleted gases are removed by scoops.

Gas Centrifuge

The gas centrifuge uranium enrichment process uses a large number of rotating cylinders in series and parallel formations. Centrifuge machines are interconnected to form trains and cascades. In this process, UF₆ gas is placed in a cylinder and rotated at a high speed. This rotation creates a strong centrifugal force so that the heavier gas molecules (containing U²³⁸) move toward the outside of the cylinder and the lighter gas molecules (containing U²³⁵) collect closer to the center. The stream that is slightly enriched in U²³⁵ is withdrawn and fed into the next higher stage, while the slightly depleted stream is recycled back into the next lower stage. Significantly more U²³⁵ enrichment can be obtained from a single-unit gas centrifuge than from a single-unit gaseous diffusion stage. The diagram to the right illustrates this gas centrifuge enrichment process.

One gas centrifuge commercial production plant, the URENCO USA facility owned by Louisiana Energy Services (LES), is currently operating in Eunice, NM. A license was issued to AREVA Enrichment Services, LLC in October 2011 to construct and operate the Eagle Rock Enrichment Facility, a gas centrifuge commercial facility, in Bonneville County, ID. The construction of the facility is currently on hold. USEC Inc., in Piketown, OH, was issued a license in April 2007 to construct and operate the American Centrifuge Plant (ACP). Construction of the ACP began in 2007 but was placed on hold in 2009. In addition, USEC Inc. was granted a license in February 2004 for a demonstration and test gas centrifuge plant, the Lead Cascade facility, that is in operation.

Laser Separation

Isotopic separation of uranium can be achieved based on photoexcitation principles (exciting the molecules using laser light). Such technologies have been named Atomic Vapor Laser Isotope Separation (AVLIS), Molecular Laser Isotope Separation (MLIS), and Separation of Isotopes by Laser Excitation (SILEX). In general, the enrichment process entails using three major systems, which are the laser systems, optical systems, and separation module system. Tunable lasers can be developed to deliver a highly monochromatic radiation (light of a single-color). The radiation from these lasers can photoionize a specific isotopic species while not affecting other isotopic species. The affected species is then physically or chemically changed, which enables the material to be separated. AVLIS used a uranium-iron (U-Fe) metal alloy as its feed material, while SILEX and MLIS use UF₆ as its feed material.

No laser separation uranium enrichment plants are currently operating in the United States. However, in July 2007, General Electric - Hitachi submitted a license amendment request to the NRC, seeking approval for research and development associated with laser enrichment to be conducted at its Global Nuclear Fuels-Americas, LLC, facility in Wilmington, NC. The NRC approved the amendment on May 12, 2008, and GE-Hitachi is currently constructing the test loop with the intention of beginning operations in the near future. In addition, in June 2009, GE-Hitachi submitted a license application to construct a commercial laser enrichment plant in Wilmington, NC. The NRC staff is currently reviewing that application.

Page Last Reviewed/Updated Tuesday, October 21, 2014

While the fact... US and others nuke industries including Israel have the nuke bomb..? So, why..Iran?)

Op-ed: Pact moves Iran further from a bomb

By Noel de Nevers

http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/ur-enrichment.html#2

To understand the recent (and hotly contested) agreement between the five industrial nations and Iran, one must understand why one enriches uranium.

In the period 1942-1945 the United States and Britain developed two types of atom bombs, one using enriched uranium, the other using plutonium. Countries like Iran, attempting to become "Nuclear Weapons States," have almost all considered both kinds and concluded that they can get a workable enriched-uranium bomb faster, cheaper and more reliably than a plutonium bomb.

Natural uranium, (NU), mined in Utah and elsewhere, is a mixture, containing 99.3 percent U238, which has no practical use, and 0.7 percent U235, which undergoes the chain reaction that fuels nuclear power plants and nuclear weapons. Almost all the current nuclear electric power plants, world wide, need a fuel mixture (enriched uranium, EU), in which the U235 content has been increased from 0.7 percent to 3 to 5 percent, mostly produced in plants using large numbers of high-speed centrifuges.

TOP JOBS

3 From
3form Recruits Talented And Committed ...

Check out all the Trib TopJobs

VIDEOS

The centrifuge enrichment plants, with some replumbing, can produce "highly enriched uranium, HEU," typically 90 to 95 percent U235, the starting material for uranium-based nuclear weapons.

Iran used its centrifuge enrichment plants to produce about 310 pounds of a mixture of 20 percent U235 to 80 percent U238, which they said was for a variety of peaceful purposes. Almost everyone else in the world said there were no such peaceful purposes, and that the only reason to enrich that far was as a step toward nuclear weapons. If one wants to start with natural uranium (0.7 percent U235) and get to HEU (90 to 95 percent U235), about two-thirds of the total work (operating hours times number of centrifuges) is needed to get from 0.7 percent to 4.5 percent (NU to EU). From there to 20 percent requires about one third as much work as this first step, and from 20 percent to 90 percent about half as much as this second step. This seems strange, but as one goes up in U235 content, the amount of useless U238 one must process declines rapidly, thus reducing the volume of material to process.

With its supply of 20 percent U235, Iran was a long way down the path to nuclear weapons. In the early stages of the negotiations, (2013), Iran agreed to the supervised destruction of its stockpile of 20 percent U235 by blending some of it with NU to reduce it to the 4 to 5 percent U235 used in power plants, converting some of it to an oxide that would require reprocessing to get back to the form useful for further enrichment, and putting some in storage with the International Atomic Energy Agency (IAEA). That process, under IAEA supervision, is now complete.

Iran agrees not to enrich NU beyond 3.67 percent U235, an EU grade used in electric power plants, for many years into the future. With this agreement, (and its earlier version concerning the 20 percent U235 material), Iran took a step back from nuclear weapons. Ronald Reagan said of weapons reduction pacts with the Soviets, "Trust but verify!" The current agreement provides for continual inspection and verification by the IAEA. The Iranians may cheat, or may abrogate the agreement and go all-out for a bomb. If so, they will be starting further from a bomb than they were when the negotiations began, and we will know about it.

The Iranians must believe that they gain more, in reduction of the sanctions, than they lose by stepping back on the path to nuclear weapons; otherwise they would not have agreed to do so. Our government, the United Nations, and most of the countries of the world believe that we all gain more in nuclear safety with this agreement than we lose by giving up the sanctions.

Agreements with your enemies only occur if both sides believe that they are better off with the agreement than without it. Iran is still our enemy; they say they are. They will probably use their enhanced financial resources (due to removal of the sanctions) in ways that we do not like. But the probability of an Iranian nuclear device going off in Tel Aviv or Manhattan has declined.

Noel de Nevers is a retired professor of chemical engineering living in Salt Lake City.

SUMBER DAYA ENERGI

Posted on Januari 30, 2012 by indrianipratiwi

https://indrianipratiwi.wordpress.com/2012/01/30/sumber-daya-energi/

SUMBER DAYA ENERGI

Definisi Sumber Daya Energi

Sumber daya energi adalah sumber daya alam yang dapat diolah oleh manusia sehingga dapat digunakan bagi pemenuhan kebutuhan energi. Sumber daya energi ini disebut sumber energi primer, yaitu sumber daya energi dalam bentuk apa adanya yang tersedia di alam.
Secara umum, sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :
1. sumber daya energi konvensional
2. sumber daya energi nuklir
3. sumber daya energi terbarukan

Sumber Energi Skala Kecil

Ada banyak sumber energi skala kecil yang umumnya tidak dapat ditingkatkan untuk ukuran industri. Daftar pendek:

PIEZO listrik kristal menghasilkan tegangan kecil setiap kali mereka mekanis cacat. Getaran dari mesin dapat merangsang listrik PIEZO kristal, seperti dapat tumit sepatu
Beberapa watches sudah didukung oleh kinetika, dalam hal ini gerakan lengan
Elektrokenetika menghasilkan listrik dari energi kinetik air yang dipompa melalui saluran kecil
Khusus antena dapat mengumpulkan energi dari gelombang radio liar atau bahkan secara teori cahaya ( EM radiasi).

Berdasarkan asal-muasalnya sumber daya energi bisa diklasifikasikan sebagai fosil dan non fosil. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara disebut sebagai sumber energi fosil karena, menurut teori yang berlaku hingga saat ini, berasal dari jasad-jasad organik (makhluk hidup) yang mengalami proses sedimentasi selama jutaan tahun. Sedangkan energi non fosil adalah sumber energi yang pembentukannya bukan berasal dari jasad organik. Termasuk sumber energi non fosil adalah sinar matahari, air, angin, dan panas bumi.

Dari segi pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi sekunder. Energi yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan belum mengalami perubahan (konversi) disebut sebagai energi primer. Sementara energi sekunder adalah energi primer yang telah mengalami proses lebih lanjut.

Minyak bumi jika baru digali (baru diproduksikan ke permukaan), gas bumi, batu bara, uranium (nuklir), tenaga air, biomassa, panas bumi, radiasi panas matahari (solar), tenaga angin, dan tenaga air laut dalam wujud aslinya disebut sebagai energi primer. Hasil olahan minyak bumi seperti bahan bakar minyak dan LPG disebut sebagai energi sekunder. Air terjun apabila belum diolah masuk klasifikasi energi primer. Apabila sudah dipasang pembangkit tenaga listrik maka hasil olahannya, yaitu energi listrik, disebut sebagai energi sekunder. Pada dasarnya energi sekunder berasal dari olahan energi primer.

Bila dilihat dari nilai komersial, sumber energi bisa diklasifikasikan sebagai komersial, non komersial, dan energi baru. Energi komersial adalah energi yang sudah dapat dipakai dan diperdagangkan dalam skala ekonomis. Energi non komersial adalah energi yang sudah dapat dipakai dan dapat diperdagangkan tetapi belum mencapai skala eknomis. Sedangkan energi baru adalah energi yang pemanfaatannya masih sangat terbatas dan sedang dalam tahap pengembangan (pilot project). Energi ini belum dapat diperdagangkan karena belum mencapai skala ekonomis. Klasifikasi berdasarkan nilai ekonomi ini bisa berbeda-beda berdasarkan waktu dan tempat. Energi non komersial atau energi baru bisa saja suatu saat menjadi energi komersial. Atau energi non komersial di suatu tempat bisa saja menjadi energi komersial di tempat lain.

Sumber Daya Alam Nonkonvensional

Potensi alam yang banyak berasal dari temuan atau pengembangan teknologi seperti accu (aki) atau baterai, nuklir, solar cell dan sejenisnya. Sumber daya nonkonvensional tetap menggunakan bahan baku atau bahan yang bersumber dari alam juga, hanya saja diproses dan diubah dalam bentuk yang lebih praktis untuk siap digunakan.

Sumber daya alam nonkonvensioanl banyak berasal dari temuan atau pengembangan teknologi seperti accu/baterai (aki), nuklir, solar cell dan sejenisnya. tapi sumber daya non konvensional tetap menggunakan bahan baku atau sumber dari alam juga, hanya diproses dan diubah dalam bentuk yang lebih praktis untuk siap digunakan.

Beberapa alternatif pengembangan sumber energi nonkonvensional yang dikembangkan untuk mengganti sumber energi konvensional yang terbatas jumlahnya adalah sebagai berikut.

1. Energi matahari.
Cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan jalan menangkap cahaya matahari dengan beribu-ribu fotosel. Fotosel dapat dibuat dari silikon yang sisi-sisinya dilapisi dengan Boron dan Arsen. Untuk mendapatkan voltase yang tinggi dan arus yang kuat, ribuan fotosel dihubungkan secara seri-paralel. Energi matahari dapat juga diubah menjadi energi panas dengan pertolongan cermin cekung.

2. Energi panas bumi.
Panas dari gunung berapi bersumber dari magma. Bila di dekat magma tersebut terdapat cadangan air maka air itu akan mendapatkan panas. Rembesan air panas ke permukaan bumi dapat merupakan sumber air panas, berupa semburan uap atau semburan air panas. Panas bumi berupa uap air panas dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

3. Energi angin

Langsung dapat diubah menjadi listrik dengan menggunakan kincir angin yang dihubungkan dengan generator listrik.

4. Energi pasang surut
Dapat dimanfaatkan dengan menggunakan dam yang memiliki pintu air yang dapat diatur pembukaannya. Pada saat air laut pasang, air laut masuk ke dalam dam melalui pintu air. Bila air surut maka air laut akan ke luar juga melalui pintu air yang sama. Di pintu air itulah dipasang turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

5. Energi biogas
Prinsipnya adalah memanfaatkan jasad hidup sampah melalui cara pembusukan dengan pertolongan bakteri pengurai. Bakteri itu diperoleh dari kotoran kerbau atau sapi. Gas yang sebagian besar adalah metan dapat dibakar untuk keperluan masak memasak.

6. Energi biomassa
Bahan bakunya adalah sampah organik. Panas yang timbul, digunakan untuk memanaskan ketel uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan generator listrik.

Sumber Daya Energi Konvensional
Sumber daya energi konvensional adalah sumber daya energi yang digunakan untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan energi manusia sekarang. Sumber daya energi konvensional terdiri dari:
1.minyak bumi
2.batubara
3.gas alam

4.kayu

5.panas matahari

Sumber daya energi nuklir merupakan sumber daya energi yang tersedia di alam dan hanya dapat dikonversi menjadi bentuk energi yang dapat dikonsumsi oleh manusia melalui reaksi nuklir. Sumber energi nuklir terdiri dari :
sumber daya energi fissi nuklir (uranium, torium),
material radioaktiv alami,
sumber daya energi fusi nuklir (deuterium, litium)
Sumber daya energi terbarukan adalah sumber daya energi yang tersedia secara terus menerus dalam waktu sangat lama karena siklus alaminya. Sumber daya energi terbarukan terdiri dari :
1.energi angin
2.energi surya
3.geotermal
4.aliran air (sungai)
5.biomassa (sampah, kultivasi)
6.kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu)
7.badan air besar / danau (beda suhu)

Ketersediaan sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk mendapatkan sumber daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta dengan cara yang secara ekonomi dapat diterima.
Ketersediaan sumber daya energi ditinjau dari beberapa macam aspek, yaitu :
– keberadaan sumber daya tersebut di alam
– ketersediaan teknologi untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut
– ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan sumber daya tersebut
– pertimbangan dalam aspek ekonomi
– pertimbangan dampak (lingkungan, sosial)
– kompetisi dengan penggunaan penting lainnya

Berdasarkan berbagai aspek pertimbangan tentang ketersediaan sumber daya energi yang telah disebutkan di atas, maka secara lebih praktis ketersediaan sumber daya energi didasarkan pada dua aspek penting, yaitu :
– ketersediaan data yang cukup dan konsisten
– estimasi biaya yang diperlukan untuk menggali.
Untuk mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk sumber daya energi) disamping dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan berikutnya yang menyangkut :
– dampak lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya alam
– kompetisi (benturan) dengan penggunaan penting lainnya.

sumber daya energi nonkonvensional yang dapat digunakansebagai alternatif pengganti minyak bumi adalah:

1.Energi Matahari

Dalam hal ini dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yangberasal dari pancaran sinar matahari secara langsung ke bumi. Dalampelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan 3 macam cara:

a.Pemanasan Langsung

Dalam hal ini sinar matahari memanasi langsung benda yangakan dipanaskan atau memanasi secara langsung medium, misalnyaair yang akan dipanaskan.

b.Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)

Pada cara ini yang dipanaskan adalah juga air, akan tetapi panasyang terkandung dalam air itu dikonversikan menjadi energi listrik.Pada prinsipnya, KSTE memerlukan sebuah konsentrator optik untuk pemanfaatan energi surya, sebuah alat yang dapat menyerap energiyang terkumpul, sistem pengangkut panas, dan sebuah mesin yangagak konvensional untuk pembangkit tenaga listrik. Diperkirakanbahwa sebuah unit KSTE untuk menghasilkan 100 MW listrik memerlukan 12.500 buah heliostat dengan permukaan refleksimasing-masing seluas 40m², sebuah menara penerima setinggi 250 myang memikul sebuah penyerap untuk membuat uap bagi sebuahturbin selama 6-8 jam sehari.

c.Konversi Energi Photoltaic

Pada cara ini, energi sinar matahari langsung dikonversikanmenjadi tenaga listrik. Energi pancaran sinar matahari dapat diubahmenjadi arus searah dengan mempergunakan lapisan-lapisan tipis darisilikon, atau bahan-bahan semikonduktor lainnya. Sebuah kristalsilinder silikon (Si) yang hampir murni diperoleh dengan caramencairkan silikon dalam suhu tinggi dengan lingkungan atmosferyang diatur. Sel surya silikon dikembangkan sejak tahun 1955 oleh Bell Laboratoris

(USA) dan banyak dipergunakan untuk sistem-sistem tenaga kendaraan-kendaraan ruang angkasa dan satelit-satelitselama 20 tahun terakhir ini.Keuntungan-keuntungan dari konvensi energi photovoltaic:(1) Tidak ada bagian-bagian yang bergerak. (2)Usia pemakaian dapat melampaui 100 tahun sekalipunefisiensinya sepanjang masa pemakaian akan menurun. (3)Pemeliharaan tidak sulit.(4)Sistem ini mudah disesuaikan pada berbagai jenispemanfaatannya.Dari 3 (tiga) cara dalam pemanfaatan energi matahari yangberasal dari pancaran sinar matahari tersebut di atas, yang akandibahas di BBM ini adalah Prinsip Pemanasan Langsung.

Sumber Daya Manusia dan Genetika

Sumber Daya Manusia(SDM) adalah manusia yang bekerja dilingkungan suatu organisasi(disebutjugapersonil, tenagakerja, pekerjaataukaryawan).
Sumber Daya Manusia adalah potensi manusiawi sebagai penggerak organisasi dalamme wujudkan eksistensinya. •Sumber Daya Manusia(SDM) adalah potensi yang merupakan asset dan berfungsi sebagai modal (non material/non finansial) didalam organisasi bisnis, yang dapat diwujudkan menjadi potensinyata(real) secara fisik dan non fisikdalam mewujudkan eksistensi organisasi.

Sumber daya alam (biasa disingkat SDA) adalah segala sesuatu yang muncul secara alami yang dapat digunakan untuk pemenuhan kebutuhan manusia pada umumnya. Yang tergolong di dalamnya tidak hanya komponen biotik, seperti hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme, tetapi juga komponen abiotik, seperti minyak bumi, gas alam, berbagai jenis logam, air, dan tanah. Inovasi teknologi, kemajuan peradaban dan populasi manusia, serta revolusi industri telah membawa manusia pada era eksploitasi sumber daya alam sehingga persediaannya terus berkurang secara signifikan, terutama pada satu abad belakangan ini. Sumber daya alam mutlak diperlukan untuk menunjang kebutuhan manusia, tetapi sayangnya keberadaannya tidak tersebar merata dan beberapa negara seperti Indonesia, Brazil, Kongo, Sierra Leone, Maroko, dan berbagai negara di Timur Tengah memiliki kekayaan alam hayati atau nonhayati yang sangat berlimpah. Sebagai contoh, negara di kawasan Timur Tengah memiliki persediaan gas alam sebesar sepertiga dari yang ada di dunia dan Maroko sendiri memiliki persediaan senyawa fosfat sebesar setengah dari yang ada di bumi. Akan tetapi, kekayaan sumber daya alam ini seringkali tidak sejalan dengan perkembangan ekonomi di negara-negara tersebut.

Sumber : http://www.google.com

DEFINISI SUMBER DAYA ENERGI

Posted on Februari 4, 2012 by indrianipratiwi

https://indrianipratiwi.wordpress.com/2012/02/04/definisi-sumber-daya-energi/

SUMBER DAYA ENERGI

Definisi Sumber Daya Energi

Sumber Energi Skala Kecil

Ada banyak sumber energi skala kecil yang umumnya tidak dapat ditingkatkan untuk ukuran industri. Daftar pendek:

PIEZO listrik kristal menghasilkan tegangan kecil setiap kali mereka mekanis cacat. Getaran dari mesin dapat merangsang listrik PIEZO kristal, seperti dapat tumit sepatu
Beberapa watches sudah didukung oleh kinetika, dalam hal ini gerakan lengan
Elektrokenetika menghasilkan listrik dari energi kinetik air yang dipompa melalui saluran kecil
Khusus antena dapat mengumpulkan energi dari gelombang radio liar atau bahkan secara teori cahaya ( EM radiasi).

Pengertian ketersediaan sumber daya energi
Ketersediaan sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk mendapatkan sumber daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta dengan cara yang secara ekonomi dapat diterima.
Ketersediaan sumber daya energi ditinjau dari beberapa macam aspek, yaitu :
– keberadaan sumber daya tersebut di alam
– ketersediaan teknologi untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut
– ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan sumber daya tersebut
– pertimbangan dalam aspek ekonomi
– pertimbangan dampak (lingkungan, sosial)
– kompetisi dengan penggunaan penting lainnya

Untuk mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk sumber daya energi) disamping dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan berikutnya yang menyangkut :
– dampak lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya alam
– kompetisi (benturan) dengan penggunaan penting lainnya.

SUMBER : WWW.GOOGLE.COM
.

SUMBER DAYA ENERGI KONVENSIONAL

Posted on Februari 4, 2012 by indrianipratiwi

https://indrianipratiwi.wordpress.com/2012/02/04/sumber-daya-energi-konvensional/

Sumber Daya Energi Konvensional Sumber Daya Alam Konvensional adalah potensi alam yang berasal atau diambil dari alam dengan teknologi yang biasa digunakan (natural), seperti minyak bumi, gas alam, panas bumi, dan batubara. Sedangkan sumber daya alam nonkonvensional adalah potensi alam yang banyak berasal dari temuan atau pengembangan teknologi seperti accu (aki) atau baterai, nuklir, solar cell dan sejenisnya. Sumber daya nonkonvensional tetap menggunakan bahan baku atau bahan yang bersumber dari alam juga, hanya saja diproses dan diubah dalam bentuk yang lebih praktis untuk siap digunakan.

1. Angin

Saat ini sebuah turbin angin modern 100 kali lebih kuat daripada turbin dua dekade yang lalu dan ladang angin saat ini menyediakan tenaga besar yang setara dengan pembangkit listrik konvensional. Teknologi tenaga angin, sumber energi paling cepat berkembang di dunia, sepintas terlihat sederhana.
Namun dibalik menara tinggi, langsing dan bilahan besi putar terdapat pergerakan yang kompleks dari bahan-bahan yang ringan seperti desain aerodinamis dan komputer yang dijalankan secara elektronik. Tenaga ditransfer melalui baling-baling, kadang dioperasikan pada variable kecepatan, lalu ke generator (meskipun beberapa turbin menghindari kotak peralatan dengan menjalankan langsung).Perkembangan teknologi dalam dua dekade terakhir menghasilkan turbin angin yang modular dan mudah dipasang.
Pada awal tahun 2004, pemasangan tenaga angin secara global telah mencapai 40.300 MW sehingga tenaga yang dihasilkan cukup untuk memenuhi kebutuhan sekitar 19 juta rumah tangga menengah di Eropa yang berarti sama dengan mendekati 47 juta orang. Dalam 15 tahun terakhir ini, seiring meningkatnya pasar, tenaga angin memperlihatkan menurunnya biaya produksi hingga 50%. Saat ini di wilayah yang anginnya maksimum, tenaga angin mampu menyaingi PLTU batu bara teknologi baru dan di beberapa lokasi dapat menandingi pembangkit listrik tenaga gas alam. Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm.
Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir.

2. Gas Alam

Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai “acid gas (gas asam)”. Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas.
Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernafasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan. Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas.
Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan.komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang).
Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium. Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat.
Sumber metana yang berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian (diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut).Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya. Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%, Pembakaran satu meter kubik gas alam komersial menghasilkan 38 MJ (10.6 kWh).

3. Batu bara

Sayangnya, Indonesia tidak mungkin membakar habis batu bara dan mengubahnya menjadi energis listrik melalui PLTU. Selain mengotori lingkungan melalui polutan CO2, SO2, NOx dan CxHy cara ini dinilai kurang efisien dan kurang memberi nilai tambah tinggi. Batu bara merupakan bahan bakar selain solar (diesel fuel), yang telah umum digunakan pada banyak industri.
Dari segi ekonomis, batubara jauh lebih hemat dibandingkan solar, dengan perbandingan sebagai berikut : solar Rp 0,74 / kilokalori sedangkan batubara hanya Rp 0,09 / kilokalori. Dari segi kuantitas batu bara termasuk cadangan energi fosil terpenting bagi Indonesia. Jumlahnya sangat berlimpah, mencapai puluhan milyar ton. Jumlah ini sebenarnya cukup untuk memasok kebutuhan energi listrik hingga ratusan tahun ke depan. batu bara sebaiknya tidak langsung dibakar, akan lebih bermakna dan efisien jika dikonversi menjadi migas sintetis, atau bahan petrokimia lain yang bernilai ekonomi tinggi.
Dua cara yang dipertimbangkan dalam hal ini adalah likuifikasi (pencairan) dan gasifikasi (penyubliman) batu bara. Membakar batu bara secara langsung (direct burning) telah dikembangkan teknologinya secara continue, yang bertujuan untuk mencapai efisiensi pembakaran yang maksimum, cara-cara pembakaran langsung seperti: fixed grate, chain grate, fluidized bed, pulverized, dan lain-lain, masing-masing mempunyai kelebihan dan kelemahannya.

4. Minyak Bumi

Minyak bumi dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.
Komposisi minyak bumi (petroleum) adalah campuran kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam.

5. Panas Bumi (Gheothermal)

Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia. energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.
Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi cenderung rendah karena fluida panas bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.

6. Matahari

Energi surya adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. Teknik pemanfaatan energi surya mulai muncul pada tahun 1839, ditemukan oleh A.C. Becquerel. Ia menggunakan kristal silikon untuk mengkonversi radiasi matahari, namun sampai tahun 1955 metode itu belum banyak dikembangkan. Selama kurun waktu lebih dari satu abad itu, sumber energi yang banyak digunakan adalah minyak bumi dan batu bara. Upaya pengembangan kembali cara memanfaatkan energi surya baru muncul lagi pada tahun 1958. Sel silikon yang dipergunakan untuk mengubah energi surya menjadi sumber daya mulai diperhitungkan sebagai metode baru, karena dapat digunakan sebagai sumber daya bagi satelit angkasa luar.

7. Tenaga air

Tenaga air adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan Bumi ini bergerak (mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui bahwa air memiliki siklus. Dimana air menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan. Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut.
Di laut juga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang,ombak, dan arus laut. gelombang pasang dipengaruhi oleh gravitasi bulan, sedangkan ombak disebabkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di sebabkan oleh perbedan kerapatan (massa jenis air), suhu dan tekanan, serta rotasi bumi.
Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung. Pada bagian bawah dam tersebut terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi mekanik yang dapat menggerakan generator listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut “hydroelectric”. Hydroelectric ini menyumbang sekitar 715.000 MW atau sekitar 19% kebutuhan listrik dunia. bahkan di Kanada, 61% dari kebutuhan listrik negara berasal dari Hydroelectric.

1.energi angin
2.energi surya
3.geotermal
4.aliran air (sungai)
5.biomassa (sampah, kultivasi)
6.kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu)
7.badan air besar / danau (beda suhu)

sumber daya energi nonkonvensional yang dapat digunakansebagai alternatif pengganti minyak bumi adalah:

1.Energi Matahari

Dalam hal ini dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yangberasal dari pancaran sinar matahari secara langsung ke bumi. Dalampelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan 3 macam cara:

a.Pemanasan Langsung

Dalam hal ini sinar matahari memanasi langsung benda yangakan dipanaskan atau memanasi secara langsung medium, misalnyaair yang akan dipanaskan.

b.Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)

c.Konversi Energi Photoltaic

SUMBER: http://www.wikipedia.org

SUMBER DAYA ENERGI NON KONVENSIONAL

Posted on Februari 4, 2012 by indrianipratiwi

https://indrianipratiwi.wordpress.com/2012/02/04/sumber-daya-energi-non-konvensional/

Sumber Daya Alam Nonkonvensional

Definisi “terbarukan”

Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.

Energi berkelanjutan

Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Para pengusung energi non-nuklir tidak memasukkan tenaga nuklir sebagai bagian energi berkelanjutan karena persediaan uranium-235 di alam ada batasnya, katakanlah ratusan tahun. Tetapi, para penggiat nuklir berargumentasi bahwa nuklir termasuk energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di [reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor)] karena cadangan bahan bakar nuklir bisa “beranak” ratusan hingga ribuan kali lipat. Loh, kok bisa?

Alasannya begini, cadangan nuklir yang dibicarakan para pakar energi dalam ordo puluhan atau ratusan tahun itu secara implisit dihitung dengan asumsi reaktor yang digunakan adalah reaktor biasa (umumnya tipe BWR atau PWR), yang notabene hanya bisa membakar U-235. Di satu sisi kandungan U-235 di alam tak lebih dari 0,72% saja, sisanya kurang lebih 99,28% merupakan U-238. Uranium jenis U-238 ini dalam kondisi pembakaran “biasa” (digunakan sebagai bahan bakar di reaktor biasa) tidak dapat menghasilkan energi nuklir, tetapi jika dicampur dengan U-235 dan dimasukan bersama-sama ke dalam reaktor pembiak, bersamaan dengan konsumsi/ pembakaran U-235, U-238 mengalami reaksi penangkapan 1 neutron dan berubah wujud menjadi U-239. Dalam hitungan menit U-239 meluruh sambil mengeluarkan partikel beta dan kembali berubah wujud menjadi Np-239. Np-239 juga kembali meluruh sambil memancarkan partikel beta menjadi Pu-239. Nah, Pu-239 inilah yang meski tidak tersedia di alam tetapi terbentuk sebagai hasil sampingan pembakaran U-235, memiliki kemampuan membelah diri dan menghasilkan energi sebagaimana U-235. Bisa dibayangkan jika semua U-238 yang jumlahnya ribuan kali lebih banyak daripada U-235, jika semuanya berhasil diubah menjadi Pu-239 berapa terjadi peningkatan jumlah bahan bakar nuklir. Hal yang serupa juga terjadi untuk atom [thorium -233] yang dengan reaksi penangkapan 1 neutron berubah wujud menjadi U-233 yang memiliki kemampuan reaksi berantai (reaksi nuklir). Itulah sebabnya kenapa negara-negara maju tertentu enggan meninggalkan nuklir meski resiko radioaktif yang diterimanya tidak ringan. Itulah pula alasan kenapa reaktor pembiak cepat seperti yang dimiliki oleh Korut mendapat pengawasan ketat dari IAEA karena mampu memproduksi bahan bakar baru Pu-239 yang rentan disalahgunakan untuk senjata pembunuh massal. Di sisi lain para penentang nuklir cenderung menggunakan istilah “energi berkelanjutan” sebagai sinonim dari “energi terbarukan” untuk mengeluarkan energi nuklir dari pembahasan kelompok energi tersebut.

Beberapa alternatif pengembangan sumber energi nonkonvensional yang dikembangkan untuk mengganti sumber energi konvensional yang terbatas jumlahnya adalah sebagai berikut.

1. Energi matahari.

Cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan jalan menangkap cahaya matahari dengan beribu-ribu fotosel. Fotosel dapat dibuat dari silikon yang sisi-sisinya dilapisi dengan Boron dan Arsen. Untuk mendapatkan voltase yang tinggi dan arus yang kuat, ribuan fotosel dihubungkan secara seri-paralel. Energi matahari dapat juga diubah menjadi energi panas dengan pertolongan cermin cekung.

2. Energi panas bumi.

Panas dari gunung berapi bersumber dari magma. Bila di dekat magma tersebut terdapat cadangan air maka air itu akan mendapatkan panas. Rembesan air panas ke permukaan bumi dapat merupakan sumber air panas, berupa semburan uap atau semburan air panas. Panas bumi berupa uap air panas dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat Bumi, yang membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:

Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik
Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi

Istilah ‘panas bumi’ digunakan untuk energi panas yang berasal dari perut bumi. Listrik panas bumi dibangkitkan dengan cara memanfaatkan uap yang keluar dari pipa yang ditanam ke perut bumi sebagai hasil pemanasan sumber air resapan di sekitar sumur panas bumi. Uap tersebut kemudian dimanfaatkan langsung untuk memutar turbin atau memanaskan penukar panas untuk menghasilkan tekanan yang kemudian digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik melalui generator.

Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah daripada orang lain. Mana uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan dan dibawa ke permukaan itu dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Seperti tenaga panas bumi sumber ada di beberapa bagian tidak stabil secara geologis dunia seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina dan Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di Yellowstone baskom dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas bumi 170 MW dan dipanaskan 86% dari semua rumah di tahun 2000 melalui energi panas bumi. Beberapa 8.000 MW dari kapasitas operasional total.

Geothermal panas dari permukaan bumi dapat digunakan di sebagian besar dunia langsung ke panas dan dingin bangunan. Suhu kerak bumi beberapa meter di bawah permukaan buffered untuk konstan 7-14C (45-58F), sehingga cairan dapat pra-pra-dipanaskan atau didinginkan dalam pipa bawah tanah, menyediakan pendinginan gratis di musim panas dan, melalui a pompa panas, pemanas di musim dingin. Menggunakan langsung lainnya adalah di sektor pertanian (rumah kaca), perikanan budidaya dan industri.

Meskipun situs panas bumi mampu menyediakan panas untuk beberapa dekade, akhirnya lokasi tertentu tenang. Beberapa menafsirkan makna ini sebagai lokasi panas bumi tertentu dapat mengalami penipisan. Orang lain melihat penafsiran semacam itu sebagai penggunaan yang tidak akurat dari kata penipisan karena keseluruhan pasokan energi panas bumi di Bumi, dan sumbernya, tetap hampir konstan. Energi panas bumi tergantung pada geologi setempat ketidakstabilan, yang, menurut definisi, tidak dapat diprediksi, dan mungkin stabil.

Sekarang konsumsi energi Panas Bumi tidak dengan cara apapun mengancam atau mengurangi kualitas hidup untuk masa depan Wegenerbuah instalasi, akibatnya, itu dianggap sebagai sumber energi terbarukan.

3. Energi angin

Langsung dapat diubah menjadi listrik dengan menggunakan kincir angin yang dihubungkan dengan generator listrik.

Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka terbentuklah angin. Energi Kinetik dari angin dapat Digunakan untuk Menjalankan Turbin angin, Beberapa mampu memproduksi tenaga 5 MW. Keluaran tenaga Kubus adalah fungsi dari kecepatan angin, maka Turbin tersebut paling tidak membutuhkan angin dalam kisaran 5,5 m / d (20 km / j), dan dalam praktek sangat sedikit wilayah yang memiliki angin yang bertiup terus menerus. Namun begitu di daerah Pesisir atau daerah di ketinggian, angin yang cukup Tersedia KONSTAN.

Pada 2005 telah ada ribuan Turbin angin yang beroperasi di Beberapa bagian dunia, dengan perusahaan “utility” memiliki kapasitas total lebih dari 47.317MW [1]. Merupakan kapasitas output maksimum yang memungkinkan dan tidak menghitung “load factor”.

Ladang angin baru dan taman angin lepas pantai telah direncanakan dan dibuat di seluruh dunia. Ini merupakan cara Penyediaan listrik yang tumbuh dengan cepat di abad ke-21 dan menyediakan tambahan bagi stasiun pembangkit listrik utama. Kebanyakan yang Digunakan Turbin menghasilkan listrik sekitar 25% dari waktu (load factor 25%), tetapi Beberapa Mencapai 35%. Load factor biasanya lebih tinggi pada musim dingin. Ini berarti Bahwa 5mW Turbin dapat memiliki output rata-rata 1,7 MW dalam kasus terbaik.

Angin global jangka panjang potensi teknis diyakini 5 kali konsumsi energi global saat ini atau 40 kali kebutuhan listrik saat ini. Ini membutuhkan 12,7% dari seluruh wilayah tanah, atau lahan yang luas dengan Kelas 3 atau potensi yang lebih besar pada ketinggian 80 meter. Ini mengasumsikan bahwa tanah ditutupi dengan 6 turbin angin besar per kilometer persegi. Pengalaman sumber daya lepas pantai berarti kecepatan angin ~ 90% lebih besar daripada tanah, sehingga sumber daya lepas pantai dapat berkontribusi secara substansial lebih banyak energi. [Http://www.stanford.edu/group/efmh/winds/global_winds.html] [http:// http://www.ens-newswire.com/ens/may2005/2005-05-17-09.asp # anchor6]. Angka ini dapat juga meningkat dengan ketinggian lebih tinggi berbasis tanah atau turbin angin udara 2782,67121,00. Html? Tw = wn_tophead_2.

Ada perlawanan terhadap pembentukan tanah karena angin berbasis awalnya dengan persepsi mereka berisik dan berkontribusi untuk “polusi visual,” yaitu, mereka dianggap eyesores. Banyak orang juga mengklaim bahwa turbin membunuh burung, dan bahwa mereka pada umumnya berbuat banyak untuk lingkungan.

Yang lain berpendapat bahwa mereka yang menemukan turbin itu, bagus. Bahwa turbin di laut yang tak terlihat oleh siapapun di pantai, yang mana mobil-mobillah yang setiap tahun membunuh lebih banyak burung sementara turbin terus berkembang.

Angin kekuatan berbeda-beda dan dengan demikian tidak dapat menjamin power secara berkelanjutan. Beberapa perkiraan menyarankan thpada angin 1.000 MW dari kapasitas pembangkitan dapat diandalkan hanya kekuatan 333MW yang berkesinambungan. Sementara ini mungkin berubah sejalan dengan perkembangan teknologi, advokat telah mengusulkan menggabungkan tenaga angin dengan sumber daya lain, atau penggunaan teknik penyimpanan energi, dengan ini dalam pikiran. Hal ini paling baik digunakan dalam konteks suatu sistem yang memiliki kapasitas cadangan signifikan seperti hidro, atau cadangan beban, seperti tanaman Desalination, untuk mengurangi dampak ekonomi dari variabilitas sumber daya.

Energi angin dapat diperbaharui.

4. Energi pasang surut

Dapat dimanfaatkan dengan menggunakan dam yang memiliki pintu air yang dapat diatur pembukaannya. Pada saat air laut pasang, air laut masuk ke dalam dam melalui pintu air. Bila air surut maka air laut akan ke luar juga melalui pintu air yang sama. Di pintu air itulah dipasang turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

5. Energi biogas

Prinsipnya adalah memanfaatkan jasad hidup sampah melalui cara pembusukan dengan pertolongan bakteri pengurai. Bakteri itu diperoleh dari kotoran kerbau atau sapi. Gas yang sebagian besar adalah metan dapat dibakar untuk keperluan masak memasak.

Banyak bahan-bahan organik dapat melepaskan gas, karena metabolisation bahan organik oleh bakteri (fermentasi). Landfills sebenarnya perlu melepaskan gas ini untuk mencegah ledakan berbahaya. Rilis kotoran hewan metana di bawah pengaruh anaerob bakteri.

Juga, di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, anaerobik kondisi banyak bahan organik seperti kayu dapat menjadi gasified untuk menghasilkan gas. Hal ini sering ditemukan untuk menjadi lebih efisien daripada pembakaran langsung. Gas kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan / atau panas.

Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari aliran limbah saat ini, seperti: produksi kertas, produksi gula, limbah, kotoran hewan dan sebagainya. Berbagai aliran limbah harus slurried bersama-sama dan dibiarkan secara alami berfermentasi, menghasilkan gas metana. Kita hanya perlu mengubah kotoran saat ini biogas tanaman untuk tanaman, membangun lebih banyak terpusat lokal biogas kecil tanaman dan rencana untuk masa depan. Produksi biogas memiliki kapasitas untuk menyediakan kami dengan sekitar setengah dari kebutuhan energi kita, baik dibakar untuk produksi listrik atau pipa ke pipa gas saat ini untuk digunakan. Hanya saja yang harus dilakukan dan membuat prioritas. Selain itu, bila tanaman telah diekstrak semua metana dapat, kita ditinggalkan dengan yang lebih baik pupuk untuk lahan pertanian kita daripada kita mulai dengan.

6. Energi biomassa

Bahan bakunya adalah sampah organik. Panas yang timbul, digunakan untuk memanaskan ketel uap. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan generator listrik.

Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan CO ₂ . Bahan bakar bio adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa – Organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energi terbaharui.

Biasanya bahan bakar bio dibakar untuk energi kimia Melepas Yang Tersimpan di dalamnya. Riset untuk mengubah bahan bakar bio menjadi listrik Menggunakan sel bahan bakar adalah bidang penelitian yang sangat aktif.

Biomassa dapat Digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar bio cair. Biomass yang diproduksi dengan teknik pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan bagasse (seringkali sebuah produk sampingan dari pengkultivasian Tebu) dapat dibakar dalammesin Pembakaran dalam atau pendidih.

Sebuah hambatan adalah seluruh biomass harus melalui proses Beberapa berikut: harus dikembangkan, dikumpulkan, dikeringkan, difermentasi dan dibakar. Seluruh langkah ini membutuhkan banyak sumber daya dan infrastruktur.

SUMBER: http://www.google.co.id
www.wikipedia.org

Comparisons of various energy sources - Updated

http://www.nucleartourist.com/basics/why.htm

As the world's population increases and there is continued comparison to the current western European, Japanese, and North American living standards, there is likely to be demand for more electrical power. Energy sources available in the world include coal, nuclear, hydroelectric, gas, wind, solar, refuse-based, and biomass. In addition, fusion had been originally proposed as the long-term source.

Every form of energy generation has advantages and disadvantages as shown in the table below.

Source	Advantages	Disadvantages
Coal	Inexpensive Easy to recover (in U.S. and Russia)	Requires expensive air pollution controls (e.g. mercury, sulfur dioxide) Significant contributor to acid rain and global warming Requires extensive transportation system
Nuclear	Fuel is inexpensive Energy generation is the most concentrated source Waste is more compact than any source Extensive scientific basis for the cycle Easy to transport as new fuel No greenhouse or acid rain effects	Requires larger capital cost because of emergency, containment, radioactive waste and storage systems Requires resolution of the long-term high level waste storage issue in most countries Potential nuclear proliferation issue
Hydroelectric	Very inexpensive once dam is built Government has invested heavily in building dams, particularly in the Western U.S.	Very limited source since depends on water elevation Many dams available are currently exist (not much of a future source[depends on country]) Dam collapse usually leads to loss of life Dams have affected fish (e.g. salmon runs) Environmental damage for areas flooded (backed up) and downstream
Gas / Oil	Good distribution system for current use levels Easy to obtain (sometimes) Better as space heating energy source	Very limited availability as shown by shortages during winters several years ago Could be major contributor to global warming Very expensive for energy generation Large price swings with supply and demand Liquified Natural Gas storage facilities and gas transmission systems have met opposition from environmentalists.
Wind	Wind is free if available. As it turns out, the US has many areas available. Good source for periodic water pumping demands of farms as used earlier in 1900's Generation and maintenance costs have decreased significantly. Wind is proving to be a reasonable cost renewable source. Well suited to rural areas. Examples include Mid-Columbia areas of Oregon and Washington, western Minnesota, Atlantic Ocean off Cape Cod.	Need 3x the amount of installed generation to meet demand Limited to windy areas. Limited to small generator size; need many towers. Highly climate dependent - wind can damage equipment during windstorms or not turn during still summer days. May affect endangered birds, however tower design can reduce impact..
Solar	Sunlight is free when available Costs are dropping.	Limited to southern areas of U.S. and other sunny areas throughout the world (demand can be highest when least available, e.g. winter solar heating) Does require special materials for mirrors/panels that can affect environment Current technology requires large amounts of land for small amounts of energy generation
Biomass	Industry in its infancy Could create jobs because smaller plants would be used	Inefficient if small plants are used Could be significant contributor to global warming because fuel has low heat content
Refuse Based Fuel	Fuel can have low cost Could create jobs because smaller plants would be used Low sulfur dioxide emissions	Inefficient if small plants are used Could be significant contributor to global warming because fuel has low heat content Flyash can contain metals as cadmium and lead Contain dioxins and furans in air and ash releases
Hydrogen	Combines easily with oxygen to produce water and energy	Very costly to produce Takes more energy to produce hydrogen then energy that could be recovered.
Fusion	Hydrogen and tritium could be used as fuel source Higher energy output per unit mass than fission Low radiation levels associated with process than fission-based reactors	Breakeven point has not been reached after ~40 years of expensive research and commercially available plants not expected for at least 35 years.

Conclusion:

Throughout the world, we need every energy source we can get - including nuclear. As one can see from the table above, all energy sources have BOTH advantages AND disadvantages. Nuclear has a number of advantages that warrant its use as one of the many methods of supplying an energy-demanding world. Even with conservation efforts, energy demand has been and will continue to increase. Other factors can accelerate that increase, e.g. the proposed shift to electric cars to meet environmental air quality goals. In using each and every one of these forms of energy production, we need to make sure we conserve as much as we can so we leave sources for future generations. Energy suppliers need to ensure that they do not contribute to short and long-term environmental problems. Governments need to ensure energy is generated safely to that neither people nor the environment are harmed.

In the United States, many of the existing nuclear plants will reach the end of their currently authorized U.S. Nuclear Regulatory Commission license during the next 25 years. If nuclear is not used, other energy sources must be obtained.

Additional insights into reasons for considering nuclear power as part of the energy supply mix are outlined in Reasons for Using Nuclear Power As An Energy Source.

Information Resources:

A good perspective of future energy demands and environmental impacts is provided by the following Energy Information Administration reports:

International Energy Outlook Reports (with projections) - Current
Annual Energy Outlook Reports (with projections) - Current
Emission of Greenhouse Gases in the US - Current Report
Energy Information Administration - (Environmental - Forecasts - Nuclear - Electricity - Energy Topics (A-Z) - Coal - Natural Gas - Renewables)

Nuclear Fuel Cycle Calculators

The World Information Service on Energy Uranium Project has numerous uranium fuel cycle-related pages (covering Radiation and Health, Uranium Mining and Milling, Statistical Data · Current Issues · Impacts · Tailings Management · Further Information, Uranium Enrichment, Military Use of Depleted Uranium Phosphate Tailings). Particularly valuable tools are calculators for:

Questions to Raise and Address:

There is a perception that there is a vast supply of natural gas; this source is being promoted as a way to meet air quality objectives by some government agencies. If gas is to be used, several questions or issues need to be addressed:

Why, during recent years, have natural gas and LP gas prices increased substantially (even up to a factor of 2x)? Will the increased demand for gas by utilities drive prices up further?
Natural gas is ~ 95% efficient for home heating, but only 33 to 60 % when used in gas boilers or turbines to generate electricity. Why should lower efficiency applications be used?
Can the gas transmission infrastructure handle the increased gas demand without greatly reducing the amount available for residential home heating?
Gas heating releases carbon dioxide to the air. Will this increase global warming?

Kamis, 30 Juli 2015

1. Angin

2. Gas Alam

3. Batu bara

4. Minyak Bumi

5. Panas Bumi (Gheothermal)

6. Matahari

7. Tenaga air

a.Pemanasan Langsung

b.Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)

c.Konversi Energi Photoltaic

Energi berkelanjutan

1. Energi matahari.

2. Energi panas bumi.

3. Energi angin

4. Energi pasang surut

5. Energi biogas

6. Energi biomassa

1 komentar: