Generația atomică

Cultivarea alimentelor cu nucleare

Știm cu toții despre Calorii. Adesea, pentru persoanele care urmează o dietă, caloriile sunt dușmanul. Sunt o măsură a cantității de energie din alimente (și sunt un memento dur că nu ar fi trebuit să mănânci acel Oreo în plus!). Alimentele conțin energie și, adesea, destul de multă, dar această cantitate se estompează în comparație cu cantitatea de energie necesară pentru a crea alimentele. Boabele precum grâul și porumbul necesită luni de soare (energie), iar cantități mari de apă și îngrășăminte să crească. Vacile mănâncă boabele alea, iar noi (cu bucurie) mâncăm vacile. Este vorba despre tractoare care alimentează energia pentru cultivarea solului, factori care alimentează energia pentru a produce îngrășământ, energie pentru tratarea apei, energie pentru creșterea boabelor și energie pentru hrănirea vacii. Asta fără a menționa faptul că culturile cultivate în sol necesită pesticide pentru a le proteja de bug-uri și alte organisme.

De unde vine energia?

În acest moment, energia provine din două locuri: soarele și combustibilii fosili. Sistemul actual are o mulțime de pași, ocupă o mulțime de terenuri și resurse naturale și are ca rezultat o mulțime de deșeuri. Faptul că balegă de vacă este folosită ca combustibil în multe țări din întreaga lume ne spune că nu toată energia care intră în vaci (furaje) se transformă în calorii (carne comestibilă). Există poluare de la pesticide și poluare de la combustibili fosili necesari în acest proces. Dar putem face mai bine.

O cale mai bună

Pașii descriși mai sus se concentrează pe o temă centrală: energia. Totul în viață necesită energie. Dar pe măsură ce știința se îmbunătățește, suntem din ce în ce mai buni folosind energia direct către produsul final. De exemplu, creșterea plantelor hidroponice îndepărtează solul, eliminând nevoia de pesticide, tractoare și ploaie.

Dar ce zici de carne? În ultimele decenii, s-au efectuat cercetări semnificative în jurul creșterii directe a cărnii. Prin introducerea directă a energiei în producția de carne, pașii sunt eliminați și energia este economisită.

Devenind energizat

În ciuda scăderii necesităților de energie, trebuie să obținem energia de undeva. În mod tradițional, ardem combustibili fosili precum cărbune, gaze naturale și benzină. Cu toate acestea, procesul de ardere produce emisii care pot fi dăunătoare mediului și sănătății umane. Putem recolta energie de la soare. Din păcate, există și unele probleme cu asta. Soarele nu strălucește 24 de ore pe zi și este relativ greu să valorifici acea energie. Cu toate acestea, există o altă opțiune și produce peste zece la sută din electricitatea mondială și aproape 20% pentru Statele Unite: Energia nucleară1. Centralele nucleare utilizează în general uraniu, un element relativ ușor de obținut cu o densitate uimitoare de energie; un kilogram de uraniu conține optzeci și patru de mii (.) de ori mai multă energie decât aceeași masă de benzină. Asta înseamnă că, deși un kilogram de benzină vă va permite să conduceți în jur de 20 de kilometri, aceeași cantitate de uraniu vă va duce pe Lună și înapoi. De două ori.

Lumea se schimbă. Mai mulți oameni înseamnă că avem nevoie de mai multe alimente, ceea ce necesită cantități din ce în ce mai mari de energie. Pe măsură ce se schimbă tehnologiile de producție a alimentelor, va fi nevoie de mai multă energie electrică și, în special, de energie electrică care poate fi produsă fără poluare sau daune semnificative asupra mediului. Deși nicio tehnologie nu poate furniza toată energia electrică și de care avem nevoie, va fi nevoie de energie nucleară pentru a asigura coloana vertebrală pentru noua noastră economie energetică.

Tabelul 1. Densitatea energetică (din educația energetică - Densitatea energetică) 2

Lemn - 16 MJ/kg

Cărbune - 24 MJ/kg

Benzină - 46,4 MJ/kg

Fisiunea uraniului - 3.900.000 MJ/kg

Densitatea energiei. (nd) În educația energetică. Calgary: Universitatea din Calgary. Adus mai 2018, de pe http://energyeducation.ca/encyclopedia/Energy_density
Generarea electrică. (n.d.). În educația energetică. Calgary: Universitatea din Calgary. . Adus mai 2018, de pe http://energyeducation.ca/encyclopedia/Electrical_generation

Cultivarea alimentelor cu nucleare, partea II

Din partea I, am aflat că totul necesită energie și că eliminarea pașilor din procesul de conversie a energiei poate economisi energie. Noi chiar că există potențialul de a crește alimentele direct cu electricitate. Întrebarea care apare din aceste presupuneri este: cât de aproape suntem de acea realitate?

Procesul Haber

Prima parte a procesului de îmbunătățire a producției agricole a venit de la chimistul german Fritz Haber și ulterior a fost transformată la scară industrială de către inginerul Carl Bosch. În general, este cunoscut sub numele de Procesul Haber (care este un motiv bun pentru a fi primul nume enumerat într-o descoperire științifică. Bietul Carl.). Procesul Haber este utilizat pentru producerea amoniacului, care este un ingredient cheie pentru îngrășăminte (deși una dintre utilizările sale inițiale a fost de a furniza germanilor explozivi în primul război mondial). Procesul ne permite să transformăm azotul atmosferic (N2) în amoniac (NH3), combinând azotul cu hidrogenul pe un catalizator metalic la temperatură și presiune ridicate (până la 500 C și 3.600 psi). Descoperirea acestui proces a schimbat radical agricultura, deoarece, alături de creșterea culturilor și pesticide, a permis fermierilor să crească radical randamentul culturilor lor. În secolul al XX-lea în Statele Unite, producția de porumb a crescut de la 1,6 tone pe hectar la 8,5 t/Ha (creștere de 531%), iar în Japonia, producția de orez a crescut cu 295% .1