Czy elektrownia jądrowa jest ekologiczna? Fakty i mity

Parlament Europejski w lipcu 2022 r. uznał energetykę jądrową i gaz za zielone źródła energii. Mają służyć osiągnięciu unijnych celów klimatycznych. Decyzję podjęto w obliczu wojny w Ukrainie, narastającego kryzysu energetycznego i planowanej od lat strategii walki z kryzysem klimatycznym.

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, aby sprostać celom emisji zanieczyszczeń do 2050 r., trzeba podwoić moc energii wytwarzanej w elektrowniach jądrowych. Obecnie korzysta z niej około 50 krajów, a kilkanaście buduje nowe reaktory.

Elektrownie jądrowe emitują 273 razy mniej CO2 niż elektrownie węglowe. Niewielkie ilości dwutlenku węgla są uwalniane do atmosfery w trakcie budowy elektrowni, sama produkcja prądu jest bezemisyjna. Co ciekawe większy ślad węglowy mają nawet farmy wiatrowe czy fotowoltaiczne - powszechnie uważane za najbardziej "zielone".

W przeciwieństwie do OZE elektrownie jądrowe nie są uzależnione od warunków atmosferycznych. To pozwala na stabilną produkcję energii elektrycznej. Obszar potrzebny do wybudowania takich elektrowni jest wielokrotnie mniejszy niż w przypadku farm fotowoltaicznych czy turbin wiatrowych, co oznacza również mniejszą dewastację środowiska. W przeciwieństwie do tych ostatnich, elektrownie jądrowe nie wytwarzają hałasu.

Wytwarzanie prądu odbywa się analogicznie jak w tradycyjnych elektrowniach. Podgrzana woda zamieniana jest w parę wodną, a ta wprawia w ruch turbinę połączoną z generatorem. Różnica dotyczy jednak sposobu podgrzewania wody. W elektrowniach węglowych ciepło powstaje w wyniku spalania węgla, w jądrowych w wyniku reakcji rozszczepienia jądra atomu uranu we wnętrzu reaktora.

Warto podkreślić, że nie istnieje bardziej wydajny sposób produkcji energii. Jeden kg uranu pozwala uzyskać jej tyle, co trzy mln kg węgla. Uran jest bardzo rzadkim pierwiastkiem. Występuje głównie w Kazachstanie, Rosji, Australii, Kanadzie i Namibii. Wydobywa się go tradycyjnymi metodami w złożach odkrywkowych i głębinowych. Żeby wydobycie było opłacalne, musi być odpowiednio skoncentrowany w skale, w której się znajduje. Obecne światowe złoża OECD szacuje na 240 lat, uwzględniając dotychczasowe sposoby zużycia. Biorąc pod uwagę technologię wielokrotnego wykorzystania paliwa jądrowego w reaktorach najnowszej generacji, złoża mogą wystarczyć na dziesiątki tysięcy lat.

Wśród największych wyzwań stojących przed rozwojem energetyki jądrowej wymienia się składowanie odpadów promieniotwórczych. Zazwyczaj trafiają one w stalowych bądź betonowych pojemnikach pod ziemię, na przykład do szybów nieczynnych kopalń gdzie są izolowane od środowiska.

Elektrownia jądrowa zaspokajająca potrzeby energetyczne miliona ludzi i wytwarza zaledwie trzy metry sześcienne odpadów wysokoaktywnych rocznie. Dla jeszcze lepszego zobrazowania można sobie wyobrazić, że wszystkie odpady jądrowe w USA (obecnie 20% w miksie energetycznym) wyprodukowane przez ostatnich 60 lat zmieściłyby się na boisku piłkarskim na głębokość 10 metrów.

Nie ma dyskusji o bezpieczeństwie energetyki jądrowej bez przywoływania dwóch przykładów katastrof w Czarnobylu i Fukushimie. Pierwsze wydarzenie z 1986 roku zupełnie zmieniło oblicze atomu. Wśród przyczyn katastrofy podaje się błędy konstrukcyjne, kiepskie normy bezpieczeństwa i błędne decyzje poprzedzające wybuchy. W wyniku awarii bezpośrednio zginęło 31 osób, a liczbę ofiar choroby popromiennej szacuje się od kilku do kilkudziesięciu tysięcy.

Bezpośrednią przyczyną katastrofy w Fukushimie było trzęsienie ziemi i ogromne tsunami, które uszkodziło zabezpieczenia elektrowni. Światowa Organizacja Zdrowia podaje, że nie było ani jednej ofiary śmiertelnej bezpośrednio związanej z wypadkiem. Promieniowanie mogło się przyczynić do śmierci dwóch osób. Z kolei z powodu procedur ewakuacyjnych i stresu zmarło według różnych szacunków nawet 2000 Japończyków.

Najnowsza technologia i analizy francuskich reaktorów EPR zakładają, że po maksymalnej możliwej awarii obejmującej stopienie rdzenia w reaktorze bezpieczna dla człowieka odległość to zaledwie 500 m. Promieniowanie jest tak małe, że nie wymaga żadnych dodatkowych zabezpieczeń ani ograniczeń choćby w spożywaniu roślin.

Przemysław Białkowski