Walidacja — emisyjność CO₂ procesu wzbogacania
Dyfuzja: 2400 kWh/SWU; wirówka mod.: 50 kWh/SWU; 48× różnica; carbon=E×wskaźnik.
✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:29:02 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | Dyfuzja (2400 kWh/SWU) zużywa 48× więcej energii niż wirówka (50 kWh/SWU) IAEA: dyfuzja 2400 kWh/SWU vs wirówka nowoczesna 50 kWh/SWU = 48× różnica (Whitley 1979). |
ratio = 48.0× | ≈ 48× |
| ✓ | energy_kwh = SWU × 50 kWh/SWU (wirówka nowoczesna) Energochłonność wzbogacania: E = SWU × energia_na_SWU; wirówka Urenco: 50 kWh/SWU. |
216,9716 kWh | 216,9716 kWh |
| ✓ | carbon_kg = energy_kwh × 0.4 kg/kWh (emisyjność sieci) Ślad węglowy = zużycie energii × wskaźnik emisji sieci; tu: 0.4 kg CO₂/kWh (typowa mix energetyczny EU). |
86,7886 kg CO₂ | 86,7886 kg CO₂ |
| ✓ | carbon_kg > 0 (emisje CO₂ są zawsze > 0 dla niezerowej sieci) Każdy kWh z sieci energetycznej (o niezerowej emisyjności) produkuje CO₂. |
carbon_kg = 86.7886 kg CO₂ | > 0 |
| ✓ | energy_kwh rośnie z energyKwhSwu: 50 kWh < 100 kWh < 500 kWh per SWU E = SWU × (kWh/SWU): wyższy wskaźnik energochłonności → więcej zużytej energii elektrycznej. |
216,972 kWh < 433,943 kWh < 2 169,716 kWh | rosnąca kolejność |
| ✓ | carbon_kg(gridKgCo2=0) = 0 (OZE lub energetyka jądrowa) Wzbogacanie zasilane energią bezemisyjną (OZE, jądrowa) → ślad węglowy = 0 (IPCC lifecycle 2014). |
carbon(grid=0) = 0.000000 kg CO₂ | = 0 |
| ✓ | energy_kwh(2 kg) = 2 × energy_kwh(1 kg) Energia i emisje liniowe z masą produktu; SWU liniowe z P → energia i CO₂ również liniowe. |
433,9431 kWh | 433,9431 kWh |
| ✓ | SEPARATOR_TYPES[dyfuzja]: energy_kWh_SWU = 2400 kWh/SWU [historyczne K-25] IAEA/DOE: Paducah/Portsmouth (dyfuzja gazowa) ~2400 kWh elektryczne na SWU (Cowan 1976). |
2 400 kWh/SWU | 2 400 kWh/SWU |
| ✓ | SEPARATOR_TYPES[wirówka_mod]: energy_kWh_SWU = 50 kWh/SWU [Urenco TC-21] Urenco TC-21, Rosatom ETC: ~50 kWh/SWU (Whitley 1979, Wood 2008); 48× oszczędniejsze niż dyfuzja. |
50 kWh/SWU | 50 kWh/SWU |
| ✓ | carbon_kg_per_kg_product > 0 (ślad na kg produktu > 0) Emisyjność na kg produktu: dyfuzja emituje ~48× więcej CO₂/kg wzbogaconego uranu niż wirówka. |
dyfuzja: 4165.85 > wirówka: 86.79 kg CO₂/kg | dyfuzja > wirówka |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki dotyczą jawnych stałych energochłonności separacji, przeliczenia SWU na energię oraz przeliczenia energii na ślad CO2.
| Benchmark | Wynik modelu | Punkt odniesienia | Ocena |
|---|---|---|---|
| Dyfuzja gazowa ma około 48 razy większe zużycie energii na SWU niż nowoczesna wirówka Benchmark porównuje stałe technologiczne użyte w modelu, a nie sprawność konkretnego zakładu. |
48.0x | 2400 kWh/SWU / 50 kWh/SWU = 48x | Jakościowy ✓ |
| Energia elektryczna jest iloczynem SWU i kWh/SWU To benchmark jednostek: jeśli SWU jest policzone poprawnie, energia ma być skalowana liniowo. |
216.972 kWh | SWU 4.339431 * 50 kWh/SWU = 216.972 kWh | Jakościowy ✓ |
| Emisja CO2 jest iloczynem energii i emisyjności sieci Benchmark nie ocenia miksu energetycznego; sprawdza, czy kalkulator nie gubi przelicznika CO2/kWh. |
86.789 kg CO2 | 216.972 kWh * 0.4 kg/kWh = 86.789 kg CO2 | Jakościowy ✓ |
| Zeroemisyjna energia daje zerowy ślad operacyjny wzbogacania Benchmark przypadku granicznego dla energii jądrowej/OZE w ujęciu operacyjnym. |
0.000000 kg CO2 | gridKgCo2Kwh = 0 -> carbon_kg = 0 | Jakościowy ✓ |
| Dwa kilogramy produktu wymagają dwukrotnie więcej energii niż jeden kilogram Benchmark zamknięcia bilansu skali, istotny dla porównywania kampanii wzbogacania. |
1 kg 216.972 kWh, 2 kg 433.943 kWh | SWU, energia i CO2 rosną liniowo z masą produktu | Jakościowy ✓ |
Kontekst metodologiczny:
Kalkulator nie jest pełną analizą LCA wzbogacania uranu. Walidacja sprawdza wąski, ale ważny fragment: czy stałe kWh/SWU dla dyfuzji i wirówek, wzór E = SWU * kWh/SWU oraz carbon = E * kgCO2/kWh zachowują właściwe jednostki, proporcje i przypadki graniczne.
Zakres walidacji
Sprawdzone: dyfuzja=48× wirówka, E=SWU×kWh, carbon=E×grid, grid=0→carbon=0, SEPARATOR_TYPES stałe, liniowość z P, dyfuzja>wirówka CO₂.
Audyt modelu: Emisyjność SWU i ślad energii
Kalkulator łączy cywilny bilans SWU z zaokrąglonym wskaźnikiem kWh/SWU i emisyjnością sieci. Wynik pokazuje ślad energii oraz CO2e usługi separacyjnej dla produktu LEU/HALEU.
Najważniejsze uproszczenia
- Nie liczy profilu mocy realnej instalacji ani harmonogramu pracy.
- Nie rozdziela emisji między kopalnię, konwersję, transport, fabrykację paliwa i reaktor.
- Wskaźnik kWh/SWU jest parametrem dydaktycznym, nie specyfikacją konkretnej technologii.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać scenariusze miksu energetycznego jako jawne presety krajowe lub regionalne.
- Połączyć z kalkulatorem paliwa reaktora, aby ślad wzbogacania odnosić do MWh energii elektrycznej.
- Dodać przedziały niepewności dla wskaźników kWh/SWU i emisyjności sieci.