Elektrownie jądrowe

Energetyka jadrowa, zespól zagadnien zwiazanych z uzyskiwaniem na skale przemyslowa energii z rozszczepienia ciezkich jader pierwiastków ( glównie uranu 235). Energie te pozyskuje sie w elektrowniach jadrowych (reaktor jadrowy), w reaktorach sluzacych do napedu okretów, w zasilaczach izotopowych (SNAP) itd.
Energetyka jadrowa obejmuje równiez problemy zwiazane z wydobyciem uranu, przeróbka paliwa jadrowego oraz skladowaniem odpadów jadrowych. Pierwsze elektrownie jadrowe pojawily sie w latach piecdziesiatych, dynamiczny rozwój tej dziedziny rozpoczal sie w 2. pol. lat szescdziesiatych, w zwiazku z wzrostem kosztów energii uzyskiwanej ze spalania kopalin. Rozwój ten zostal prawie wstrzymany po katastrofie w Czarnobylu.

Na swiecie zainstalowane sa elektrownie jadrowe o lacznej mocy 274,5 GW, wytwarzanej przez 429 bloków energetycznych. (Dla porównania: energetyka weglowa posiada moc zainstalowana równa 1614,1 GW, elektrownie wodne 566,8 GW, dane z konca lat osiemdziesiatych).
Wielkosci rocznej produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jadrowych wskazuje na wieksze w nich wykorzystanie zainstalowanej mocy (kolejno: jadrowe: 1560, weglowe 6350, wodne 2030 TWh).
Najwiecej energii elektrycznej uzyskuje sie z energetyki jadrowej w USA (rocznie 527 TWh, 108 reaktorów) i Francji (260 TWh, 55 reaktorów). Potegami sa tu równiez Japonia, Rosja, Ukraina i RFN. Najwiekszy procentowo udzial energetyki jadrowej w produkowanej energii elektrycznej ma obecnie Litwa (ok. 80%), Francja (69,9%) i Belgia (65,5%).
Najwieksze kontrowersje wokól energetyki jadrowej zwiazane sa z problemem powstawania, transportu i skladowania odpadów promieniotwórczych.

Energetyka jadrowa nie jest tak grozna, jak to sie czasami wydaje. Jednak wciaz budzi ona ogromne spoleczne emocje.
Kraje europejskie sa w stanie wyprodukowac wiecej energii elektrycznej niz same potrzebuja. Takze w Polsce od jakiegos czasu nie mozemy narzekac na brak energii. Elektrownie nie pracuja pelna para. Zapas mocy polskich elektrowni ocenia sie na ok. 30 %. Wydaje sie zatem, ze nie warto wracac do problemu budowy elektrowni jadrowych. W Europie Zachodniej i USA nastapil odwrót od programów energetycznych opartych na energii jadrowej.

Jednak nie wszyscy mysla w ten sposób. Na energie jadrowa postawily kraje Dalekiego Wschodu. Dynamicznie rozwija sie energetyka jardowa w Korei Poludniowej oraz Japonii. Swój potencjal rozbudowuja Chiny. Nowe elektrownie buduja takze kraje rozwijajace sie: Indie, Pakistan, Iran
Zdarzenia, które mialy miejsce u naszych poludniowych sasiadów – uruchomienie elektrowni jadrowej na Slowacji oraz decyzja rzadu czeskiego o kontynuacji budowy elektrowni atomowej – swiadcza o tym, ze kraje europejskie licza sie z mozliwoscia znacznego wzrostu zapotrzebowania na energie elektryczna. Sposród bliskich nam krajów takze Federacja Rosyjska, Ukraina i Rumunia buduja kolejne reaktory jadrowe. Wegry zamierzaja swój potencjal energetyczny rozbudowac wlasnie o elektrownie atomowa. W energetyke jadrowa angazuja sie kraje Ameryki Poludniowej: Argentyna, Brazylia. Takze Francja buduje kolejna elektrownie atomowa. Lacznie na swiecie buduje sie 14 nowych obiektów tego rodzaju.

Obecnie w 31 krajach dziala 437 reaktorów jadrowych. Wytwarzaja one ok. 17 % energii. Elektrycznej. Pozwala to uniknac emisji do atmosfery 2,3 miliarda ton dwutlenku wegla- podstawowego gazu cieplarnianego, odpowiedzialnego za zmiany klimatyczne. Przewiduje sie, ze w kolejnych latach udzial energetyki jadrowej w swiatowej produkcji energii bedzie malal, choc produkcja energii atomowej wzrosnie.
Czy zatem zaniechanie programu budowy elektrowni w Zarnowcu nalezy traktowac jako rozdzial zamkniety? Czy Polska porzucila raz na zawsze („nigdy nie mów nigdy”) mysl o budowie elektrowni atomowych? Awaria reaktora w Czarnobylu zastraszyla polskie spoleczenstwo. Takze dzialalnosc ekologów, która doprowadzila do wstrzymania budowy elektrowni w Zarnowcu, znacznie przyczynila sie do utrwalenia w spoleczenstwie negatywnego wizerunku energetyki jadrowej. Dzis wiekszosc z nas postrzega elektrownie jadrowe jako zródlo zagrozenia. Problemu nie osmiela sie podejmowac ani rzad, ani parlament. Tylko naukowcy zastanawiaja sie, czy i kiedy Polska bedzie zmuszona siegnac po energie atomowa w celu zaspokojenia potrzeb energetycznych kraju.

Mysl o tym, ze elektrownie jadrowe beda nam potrzebne, pojawila sie kilka lat temu podczas posiedzenia Prezydium Polskiej Akademii Nauk poswieconego sytuacji energetycznej kraju. Obok przeciwników energii atomowej jest w kraju garstka jej zwolenników. To oni przypominaja o potrzebie uwzglednienia budowy energetyki jadrowej w perspektywie 10-20 lat. Wzmianki o potrzebie jej wprowadzenia do krajowego systemu energetycznego pojawily sie w analizach Biura Rozwoju Polskich Sieci Elektroenergetycznych oraz Instytutu Energetyki. Szacuje sie, ze zapotrzebowanie na energie wzrosnie do 2020 r. Od 60 do 120 %. To wiecej niz sa w stanie wyprodukowac obecnie dzialajace elektrownie. Z pewnoscia bedziemy musieli wybudowac nowe obiekty albo zdecydowac sie na znacznie wiekszy niz obecnie import energii.
„Tragedia Polski jest to, ze dostarczamy konsumentom niewlasciwa postac energii koncowej”- mówi profesor Andrzej Hrynkiewicz, jeden z najbardziej zagorzalych zwolenników i propagatorów rozwoju energetyki atomowej w Polsce.–Na calym swiecie energia elektryczna jest uwazana za najlepsza postac energii koncowej, czyli tej, która powinna dotrzec do konsumentów. Jest ona czysta ekologicznie, latwa w obsludze, bezpieczna, o duzej wydajnosci przetwarzania na swiatlo, cieplo, energie mechaniczna. Tymczasem w naszym kraju tylko niewielka czesc energii dociera do odbiorców pod ta postacia. Az 27% energii dostarczanej odbiorcom to wegiel. Ale to nie koniec problemu – az 97 % energii elektrycznej w Polsce produkowana jest z wegla kamiennego lub brunatnego. Sytuacja taka budzi niepokój, gdyz energia z wegla jest bardzo szkodliwa dla srodowiska.

Oczywiscie wegiel nie jest jedynym zródlem energii w naszym kraju. Cieplo produkowane jest takze w sporym stopniu z gazu. Nieznaczne ilosci pradu otrzymujemy z elektrowni wodnych i nielicznych prywatnych wiatraków. Na Podhalu eksperymentalnie wdrozono system ogrzewania mieszkan wodami geotermalnymi. Jednak najwiecej energii uzyskujemy ze spalania paliw kopalnych: wegla i gazu. Ze wzgledu na bezpieczenstwo energetyczne kraju nalezaloby doprowadzic do znacznie wiekszej dywersyfikacji zródel pozyskiwania energii. I tu wprowadzenie energetyki jadrowej byloby korzystne. Chodzi jednak takze o geograficzne zróznicowanie zródel pozyskiwania surowców energetycznych. Wlasnie bezpieczenstwo energetyczne oraz potrzeba dywersyfikacji zródel pozyskiwania energii sklonily do rozwoju energetyki atomowej naszych poludniowych sasiadów oraz Wegrów i Rumunów. Czy nie powinnismy isc ich sladem?
Podczas Konferencji Klimatycznej w Kioto przyjelismy na siebie zobowiazania redukcji emisji szkodliwych substancji, w tym gazów cieplarnianych, zwlaszcza CO2. Energia z tzw. Zródel odnawialnych stanowi, niestety, niewielka czesc i w naszym kraju nie ma w najblizszych latach odegrac znacznej roli w zaspokajaniu potrzeb energetycznych. Jedyna czysta postacia energii, nie emitujaca zadnych szkodliwych zanieczyszczen – tlenków siarki, azotu, metali ciezkich, pylów, a przede wszystkim gazów cieplarnianych – jest energetyka atomowa. Zdaniem wielu analityków, przy obecnej strukturze pozyskiwania energii mozliwe jest spelnienie zobowiazan ekologicznych mniej wiecej do 2010 r. Potem, przy wzroscie produkcji energii elektrycznej, dalsze ograniczenie emisji zanieczyszczen moze sie okazac zbyt kosztowne. Wtedy jedna z opcji rozwoju polskiej energetyki stanie sie budowa elektrowni atomowych. Panuja rózne opinie na temat okresu, kiedy przed taka koniecznoscia staniemy. Zdaniem jednych bedzie to rok 2010, inni sklonni sa przesunac te date o kolejne 10 lat. Szwajcarzy juz dzis zastanawiaja sie, czy bez szerszego wykorzystania energetyki tomowej beda w stanie zredukowac emisje dwutlenku wegla o 8 % w stosunku do 1990 r. , do czego zobowiazali sie podczas Konferencji Klimatycznej w Kioto. A przeciez jest to kraj , gdzie znaczna ilosc energii pozyskuje sie z elektrowni wodnych.
Czy energia atomowa jest warta zawodu? Wszak koszty inwestycyjne sa szalenie wysokie. Wybudowanie elektrowni atomowej jest o polowe drozsze od wybudowania nowoczesnej elektrowni weglowej, a kilkakrotnie drozszej od uruchomienia elektrowni parowo-gazowej . Takze cykl inwestycyjny – a wiec zamrozenie kapitalu – jest w tym przypadku znacznie dluzszy. Jednak nie tylko koszty kapitalowe wchodza w gre w oplacalnosci produkcji. Okazuje sie, ze najdrozszym paliwem energetycznym jest obecnie gaz ziemny. Przewiduje sie takze, ze bedzie on najbardziej drozal w przyszlosci. Najbardziej stabilna sytuacja panuje natomiast na rynku paliwa jadrowego. Jest ono stosunkowo tanie i latwo dostepne w wielu róznych zródlach. Poniewaz potrzeba go niewiele ( ponizej 30 ton na 1000 MW rocznie), latwo mozna zgromadzic strategiczne zapasy tego paliwa na wiele lat. Tymczasem paliwa kopalne sa nie tylko kosztowne, ich zasoby szybko sie wyczerpuja. Przy okazji latwo zauwazyc, ze transport, który jest nieslychanie drogi i wciaz stanowi jedno z najpowazniejszych zródel emisji zanieczyszczen atmosfery, w przypadku elektrowni atomowych ogranicza sie praktycznie do cyklu inwestycyjnego. Tymczasem do pracy elektrowni weglowych potrzeba na 1000 MW ok. 2,6 mln ton wegla. A dochodza tu jeszcze ogromne ilosci odpadów. Do pracy elektrowni gzowych trzeba miliardów metrów szesciennych gazu ziemnego, przesylanego ogromnymi kosztownymi rurociagami.

Ostatnio specjalisci zaczeli zastanawiac sie nad oszacowaniem pelnych kosztów wytwarzania energii, doszli bowiem do wniosku, ze nalezy w nich uwzglednic nie tylko brane dotychczas pod uwage koszty paliwa, budowy i eksploatacji elektrowni. Trzeba do nich dodac koszty, które od chwili wydobycia paliwa az do zamkniecia wyeksploatowanej elektrowni i zagospodarowania odpadów, ponosi srodowisko naturalne i spoleczenstwo. W latach 90 kraje zachodnie zrealizowaly dwa programy – wzielo w nich udzial 18 panstw – na podstawie, których ustalono, ze koszty produkcji energii z gazu sa o rzad wielkosci ( dziesiec razy) wyzsze od kosztów energii uzyskanej w elektrowni atomowej, a koszty energii z wegla – stukrotnie wyzsze. Najwieksza i najbardziej dramatyczna czesc tych strat to skrócone zycie ludzkie. Ile istnien ludzkich kosztuje produkcja energii, ile lat zycia tracimy wskutek zanieczyszczenia srodowiska przez proces wytwarzania energii z róznych surowców. – Okazalo sie – mówi Andrzej Strupczewski z Miedzynarodowej Agencji Energii Atomowej z Wiednia – ze praca elektrowni weglowej wyposazonej we wszystkie nowoczesne zabezpieczenia, urzadzenia ochrony srodowiska, kosztuje ok. 130 istnien ludzkich (przedwczesnych zgonów) przy produkcji jednego gigawata energii rocznie. Tymczasem wytworzenie w ciagu roku tej samej ilosci energii w elektrowni atomowej pochlania tylko dwa istnienia, przy czym oddzialywanie elektrowni weglowej liczy sie tylko do dziesieciu lat po jej zamknieciu, natomiast oddzialywanie energii atomowej – do 100 tys. Lat po zamknieciu. Wyprodukowana dotychczas w elektrowniach atomowych energia ocalila 1,25 mln istnien ludzkich.
Strupczewski porównuje porcje napromieniowania, na która narazeni sa ludzie przez okres 100 tys. lat w wyniku dzialania elektrowni atomowych, do dawki, jaka dodatkowo otrzymuje kobieta noszaca przez osiem godzin dziennie buty na wysokim obcasie ( wraz ze wzrostem wysokosci nad poziomem morza, wzrasta dawka promieniowania naturalnego).

Elektrownia atomowa zamiast poprawiac – pogarsza problemy energetyczne kraju, to stwarza zagrozenia dla zycia. Awarie w elektrowniach maja zasieg lokalny a ich skutki odczuwalne sa przez ograniczony czas. Z elektrowniami atomowymi jest niestety inaczej. Radioaktywne pary, które przedostaja sie do srodowiska nawet podczas bezawaryjnej pracy, zawieraja pierwiastki promieniotwórcze, krazace w przyrodzie przez tysiace lat i zabijajace wielokrotnie. Do tego nalezy dodac wycieki radioaktywne z innych ogniw lancucha obiegu paliwa jadrowego, bez którego elektrownia dzialac nie moze.
Awarie w elektrowniach atomowych sa nieuniknione. Wedlug raportów Miedzynarodowej Agencji Energii Atomowej od poczatku lat 70- tych zdarzylo sie na swiecie ok. 400 wypadków tzw. Powaznych.
Dokladnie ile ich bylo – nie wiadomo, gdyz nie ma obowiazku informowania MAEA i opinii publicznej o awariach. Informacje na ten temat sa ukrywane, aby nie straszyc ludzi i nie hamowac rozwoju energetyki atomowej. Chmura radioaktywna ma te zalete, ze jest niewidoczna. Nikt jednak nie zliczy ilu ludzi i innych zywych istot dotad zabily i ilu jeszcze usmierca.
Energetyka jadrowa niesie ze soba jeszcze jeden nierozwiazywalny problem – pozbywanie sie odpadów. Kto da gwarancje, ze jakiekolwiek miejsce na Ziemi oraz jakikolwiek pojemnik wytrzymaja w nienaruszonym stanie pól miliona lat? Bo tyle wlasnie pluton – 239- najbardziej smiercionosna substancja stworzona przez czlowieka – powinien byc odizolowany od srodowiska.
Aby nie unicestwic ludzkosci energetyka jadrowa wymaga absolutnie niezawodnych technologii oraz doskonale perfekcyjnego czlowieka. Sa to marzenia nierealne i grozne. Normalnie jest, ze maszyna czasem sie psuje a czlowieka nieomylnego prózno by szukac. Kazda technologia powinna to uwzglednic.

Rozwój naszego kraju nie moze byc oparty na nieodnawialnych paliwach kopalnych. Trzeba sie zaczac przestawiac na czerpanie energii ze zródel, które sa odnawialne, badz niewyczerpywalne.
Najprostszym, najtanszym i najwydajniejszym sposobem zwiekszenia podazy energii jest jej oszczedzanie. Kazda zlotówka przeznaczona na zmniejszenie energochlonnosci przynosi kilkakrotnie wiecej energii niz zlotówka wlozona w budowe nowej elektrowni. W latach 1973-1978 95 % calkowitej dodatkowej podazy energii w Europie pochodzilo z jej oszczedniejszego wykorzystania. Tym sposobem miliony zabiegów oszczedzajacych energie w skali indywidualnej przyczynily sie do uzyskania niemal 20 razy wiecej energii, niz w tym czasie daly wszystkie nowe elektrownie europejskie razem wziete, z elektrowniami jadrowymi wlacznie.
Energia sloneczna dociera na Ziemie w ilosciach prawie nieograniczonych w stosunku do potrzeb czlowieka. Dlaczego nie wykorzystac tego? Energetyka geotermalna polegajaca na wykorzystaniu ciepla Ziemi jest obiecujaca. Wedlug obliczen krakowskich profesora Romana Neya i Juliusza Sokolowskiego, ta droga mozna pokryc 23 % krajowego bilansu energii pierwotnej.
Energetyka jadrowa nie jest tak grozna, jak to sie czasami wydaje. Jednak wciaz budzi ona ogromne spoleczne emocje. Od kilku lat bada je przy pomocy sondazy opinii publicznej Panstwowa Agencja Atomistyki. Dr Stanislaw Latek, omawiajac wyniki tych badan stwierdzil, ze polskie spoleczenstwo wciaz w energetyce atomowej upatruje zagrozenia, a nie dostrzega korzysci z niej plynacych. Nadal przewazajaca jego czesc nie akceptuje energii atomowej. Jest w tym wszystkim promyk nadziei: akceptacje dla energii jadrowej wyrazaja ludzie mlodzi, uczniowie i studenci oraz ludzie prowadzacy samodzielna dzialalnosc gospodarcza, czyli najbardziej aktywni. I drugi optymistyczny watek: choc nie akceptujemy energetyki jadrowej, nie mamy nic przeciwko wykorzystaniu energii atomowej (w postaci promieniowania jonizujacego) w medycynie, kontroli jakosci wyrobów przemyslowych, budowie czujników dymu. Teraz trzeba tylko powiazac w swiadomosci spolecznej te dwie sfery – energetyke z innymi zastosowaniami energii atomowej. W USA zyski plynace z pozaenergetycznego wykorzystania energii atomowej sa trzykrotnie wieksze niz zyski z produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jadrowych. W Polsce wartosc rynku uslug z wykorzystaniem promieniowania jonizujacego nie jest znana