Je li nuklearna energija dobra za planet? Kakav je utjecaj nuklearne energije na okoliš, kako funkcionira i zašto je svijet na oprezu.
Nuklearna energija je jedan od primarnih izvora električne energije te osigurava 10% sveukupne električne energije na svijetu. U Europskoj uniji je ove godine 25% električne energije proizvedeno u nuklearnim elektranama.
Tvrdi se da je nuklearna enegija održivija opcija od elektrana koje sagorijevaju fosilna goriva, jer nuklearni reaktori ne ispuštaju ugljični dioksid ni druge stakleničke plinove. Međutim, prije nego što shvatimo prednosti nuklearne energije, prvo moramo razumjeti što je nuklearna energija i kako se koristi.
Što je nuklearna energija?
Nije lako razumjeti nuklearni inženjering – osobito ako nikada niste pohađali tečaj nuklearne fizike ili kemije. Komplicirane detalje nuklearne energije prepustit ćemo znanstvenicima i umjesto toga objasniti osnove procesa. Standardni nuklearni reaktor koristi ove korake za stvaranje energije:
- Događa se reakcija
Unutar nuklearnog reaktora odvija se proces nuklearne fisije. Nuklearna fisija je proces u kojem se jezgra atoma – središnji dio sastavljen od protona i neutrona – cijepa na dijelove. Kada se cijepa, proizvodi se velika količina topline i energije.
- Zagrijava se voda
O nuklearnom reaktoru možemo razmišljati kao o golemom kuhalu za vodu. Nuklearna reakcija koja se odvija stvara mnogo topline. Budući da se reakcija odvija u vodi, voda se zagrijava pa ili prokuha, ili ostaje jako vruća.
- Turbine se vrte
Ova zagrijana voda pretvara se u paru. Para pokreće velike lopatice turbine i proizvodi energiju. Ovaj koncept nalikuje na princip na kojem rade vjetrenjače, ali umjesto vjetra, lopatice pokreće para.
- Energija se stvara i distribuira
Okretanje turbine pokreće generatore. Ovi generatori pretvaraju energiju u električnu energiju. Nakon toga se elektricitet kreće na isti način kao i svaki drugi elektricitet. Jedna od glavnih prednosti nuklearne energije je to što je lako dostupna. Ako negdje postoji nuklearni reaktor, on može generirati energiju bilo kada, danju ili noću; ne ovisi o čimbenicima poput Sunčeve svjetlosti ili dostupnosti vjetra.
Zašto je nuklearna energija dobra za okoliš?
Nuklearna energija se naročito u zadnje vrijeme propagira kao održivo rješenje za napajanje svijeta. Europska regulatorna tijela nedavno su predložila uključivanje nuklearne energije i prirodnog plina u odabranu skupinu izvora energije, uz obnovljive izvore energije kao što su vjetar i solarna energija, kako bi se smanjila emisija stakleničkih plinova.
Europska komisija (EK) kaže da ima za cilj olakšati nove plinske i nuklearne investicije za “tešku tranziciju” između sadašnjosti i nadolazeće sredine stoljeća, razdoblja tijekom kojeg se spaljivanje ugljena mora postupno ukinuti, a potražnja za električnom energijom može dramatično porasti.
Pa, koji su glavni razlozi zbog kojih bi se mogao podržati razvoj i povećana proizvodnja nuklearne energije?
1. Nuklearna energija održava zrak čistim
Kada pomislimo na elektrane, često ih u mislima vizualno povezujemo sa slikama sivog zraka, smoga i zagađenja. Međutim, ova siva isparavanja zavaravaju. Kod nuklearnih elektrana, ono što vidimo u zraku zapravo je samo para. Jedina stvar koju nuklearni reaktor otpušta u zrak je vodena para.
Korištenjem nuklearne energije u posljednjih 50 godina izbjeglo se 74 gigatona emisija ugljičnog dioksida, što je gotovo dvogodišnja vrijednost ukupnih globalnih emisija u proizvodnji energije. Smanjenje razina emisija ugljika ključno je za pomoć u borbi protiv globalnog zatopljenja i klimatskih promjena.
2. Nuklearna energija je konstantan izvor energije
Dosljedna kritika obnovljivih izvora energije poput vjetra i sunca je da oni proizvode energiju samo kada puše vjetar ili kada Sunce sija.
Nuklearna energija ima neprekinut tok; nuklearne elektrane mogu raditi godinu dana i više bez prekida i održavanja, što ih čini pouzdanijim izvorom energije.
3. Nuklearna energija zauzima malo mjesta
Nuklearne elektrane koriste puno manje površine za postrojenja i za rad, za razliku od drugih ekološki prihvatljivih opcija poput solarne energije i hidroelektrane. Smanjenje tlocrtne površine potrebne za proizvodnju energije korisno za planet, kao što i smanjenje ugljičnog otiska i utjecaja na vodene tokove ima velike koristi za okoliš.
4. Nuklearna energija je isplativija
Za proizvodnju nuklearne energije potrebno je vrlo malo materijala. To znači da je potrebno manje rudarenja, a troškovi transporta su smanjeni. Slijedom smanjenih troškova proizvodnje, smanjen je i trošak krajnjim korisnicima. Električna energija koju proizvodimo iz nuklearnih elektrana je jeftinija; stoga je pristupačnija populaciji s niskim prihodima.
Ako je nuklearna energija tako dobra, zašto je ne proizvodimo više?
Nuklearna energija je ekološki prihvatljiv izvor energije. Međutim, postoji nekoliko problema.
1. Problem imidža nuklearne energije
Potpora nuklearnoj energiji u Ujedinjenom Kraljevstvu porasla je u posljednjih šest mjeseci, a 47% odraslih podupire njezinu upotrebu, prema podacima YouGov-a. No, 34% ispitanika izrazilo se protiv njene upotrebe.
Mnogi ljudi pamte nuklearnu nesreću 1986. godine u nuklearnoj elektrani Černobil u Ukrajini, tadašnjem Sovjetskom Savezu, te nesreću u nuklearnoj elektrani Fukushima Daiichi u Japanu 2011. godine, a zabrinutost oko štetnih učinaka izloženosti zračenju još uvijek ima utjecaja javno mišljenje.
U slučaju Černobila, poznato je da je 31 osoba umrla od posljedica akutne izloženosti zračenju u postrojenju, a neke procjene sugeriraju da je još do 60 000 umrlo u godinama nakon katastrofe od posljedica raka uzrokovanog izloženosti zračenju.
U Fukushimi, službeni broj smrtnih slučajeva je 573 osobe koje su umrle od posljedica hitne evakuacije i zdravstvenih problema izazvanih stresom. Japanska vlada je 2018. odlučila da obitelji jednog radnika treba isplatiti naknadu. Muškarac, u svojim 50-ima, umro je od raka pluća dijagnosticiranog 2016., ali je povezanost između njegove smrti i izloženosti zračenju osporena.
2. Rizik od korištenja nuklearne energije kao oružja
Izgradnja nuklearnog reaktora u zemlji koja trenutačno nema reaktor omogućuje toj zemlji uvoz urana za korištenje u postrojenju za nuklearnu energiju. Ako država tako odluči, može potajno obogatiti uran kako bi stvorila oružje na bazi urana i sakupiti plutonij iz uranovih gorivnih šipki za upotrebu u nuklearnom oružju. To ne znači da će bilo koja ili svaka zemlja to učiniti, ali povijesno neke jesu i rizik je visok. Izgradnja i širenje malih modularnih reaktora (SMR) može dodatno povećati ovaj rizik.
3. Opasnost od topljenja
Do danas se do određenog stupnja otopilo 1,5% svih ikada izgrađenih nuklearnih elektrana. Otapanja su bila ili katastrofalna (Černobil, 1986.; Fukushima Daiichi, 2011.) ili štetna (Three-Mile Island, Pennsylvania 1979.; Saint-Laurent, Francuska 1980.). Nuklearna industrija predložila je nove dizajne reaktora za koje sugerira da su sigurniji. Međutim, ovi dizajni općenito nisu ispitani i nema jamstva da će reaktori biti projektirani, izgrađeni i pravilno korišteni ili da prirodna katastrofa ili teroristički čin, kao što je nalet zrakoplova na reaktor, neće uzrokovati kvar reaktora , što bi rezultiralo velikom katastrofom.
4. Rizik od raka pluća kod rudarenja urana
Rudarenje urana uzrokuje rak pluća kod velikog broja rudara jer rudnici urana sadrže prirodni plin radon, koji prilikom raspada otpušta sitne kancerogene elemente. Istraživanje na 4000 rudara urana između 1950. i 2000. pokazalo je da je 405 ispitanika (10%) umrlo od raka pluća, što je stopa šest puta veća od očekivane samo na temelju stope pušenja. Još 61 osoba umrla je od plućnih bolesti povezanih s rudarstvom. Čista, obnovljiva energija nema taj rizik jer ne zahtijeva kontinuirano rudarenje bilo kojeg materijala, samo jednokratno rudarenje za proizvodnju generatora energije. Također, rudarenje drugih materijala ne nosi isti rizik od raka pluća kao rudarenje urana.
5. Nuklearni otpad
Postoje dvije vrste nuklearnog otpada: niskoaktivni otpad i visokoradioaktivni otpad. Većina otpada proizvedenog u nuklearnim elektranama je niskoaktivni. Niskoaktivni otpad uključuje rukavice, mehaničke dijelove i alate koji su bili izloženi zračenju; taj se otpad može premjestiti u specijalizirana odlagališta. Također se može skladištiti u postrojenju dok ne prestane biti radioaktivan i kasnije se može tretirati kao normalni otpad.
Međutim, pravi problem je visokoradioaktivni otpad. To je preostalo gorivo iz reaktora, koje je još uvijek izuzetno radioaktivno. Trenutno ne postoji sustav za zbrinjavanje ovog goriva. Postoje mnogi predloženi planovi kako riješiti ovaj problem, ali zbog opasne prirode otpada, mnoge metode odlaganja su sumnjive.
Zaključak
Postoji mnogo prednosti i nedostataka nuklearne energije, a rasprava o tome treba li zadržati ovu tehnologiju ili pronaći druge alternative sigurno će se nastaviti u godinama koje dolaze.
Nuklearna energija može biti vrlo razorno oružje, ali su rizici od nuklearne katastrofe relativno niski. Iako se povijesne nuklearne katastrofe mogu nabrojati na prste jedne ruke, zapamćene su po svom razornom utjecaju i po život opasnim posljedicama koje su izazvale (ili su gotovo izazvale). Međutim, važno je zapamtiti da fosilna goriva poput ugljena i nafte predstavljaju puno veću prijetnju i tiho ubijaju milijune ljudi svake godine diljem svijeta.