Energia jądrowa – bezpieczna, zielona i potrzebna Polsce

Energia jądrowa nie ma w naszym kraju dobrej prasy z kilku powodów.

Po pierwsze oczywiście w całej Europie jej wizerunek mocno nadszarpnęła katastrofa w Czarnobylu w 1986 r. W jej wyniku - bezpośrednio bądź pośrednio przez promieniowanie - zginęło według różnych szacunków od 4 do 60 tys. osób. Przyczyną katastrofy było zignorowanie środków bezpieczeństwa, co przy ówczesnym poziomie zaawansowania technologii musiało skończyć się tragicznie.

Drugą największą katastrofą związaną z energetyką jądrową była ta w Fukushimie w 2018 r. Bezpośrednio w wyniku promieniowania związanego z tym wydarzeniem zginęła jedna osoba, ale 573 poniosło śmierć z powodu procedur ewakuacyjnych i poewakuacyjnego stresu. Przyczyną incydentu w Fukushimie było tsunami, w wyniku którego woda dostała się przez zabezpieczenia elektrowni i zalała reaktory.

Czy te wydarzenia oznaczają, że energia atomowa nie jest bezpieczna? Nie, ponieważ elektrownie jądrowe działały i działają bezpiecznie w wielu krajach. Dane mówią jasno - ten rodzaj pozyskiwania energii jest niemal równie bezpieczny, jak energetyka wiatrowa czy słoneczna. W przypadku każdej z nich przy wytworzeniu 1 TWh średnia zgonów z tego powodu wynosi mniej niż 0,1. Dla porównania w przypadku energetyki opartej na węglu jest to aż 24,6 - głównie z powodu wynikającego z tego rodzaju pozyskiwania energii zanieczyszczenia powietrza.

Jednak twarde dane w mniejszym stopniu działają na wyobraźnie niż pojedyncze duże incydenty w wyniku, których życie traci duża liczba osób jednocześnie. Między innymi to wyjaśnia podejście do atomu naszych zachodnich sąsiadów - Niemiec.

Protesty w sprawie energii jądrowej w Niemczech rozpoczął się właśnie po katastrofie w Czarnobylu. Jedna z trzech wyłączonych pod koniec ubiegłego elektrowni jądrowych - Brokdorf, położona około 40 km na północny zachód od Hamburga nad Łabą - stała się z tego powodu szczególnym celem antynuklearnych protestów od 1986 r.

Decyzję o wycofaniu się z energii jądrowej i przejściu z paliw kopalnych na energię odnawialną w tym kraju po raz pierwszy podjął centrolewicowy rząd Gerharda Schroedera w 2002 roku. Początkowo wszystkie reaktory u miały tam zostać zamknięte do 2037 roku - tak chciał ówczesny kanclerz Niemiec. Jednak jego następczyni Angela Merkel po katastrofie w Fukushimie zdecydowała o skróceniu tego terminu do 2022 r.

W Polsce natomiast niechęć do atomu płynie także z powodu przeciągania planów budowy tej technologii latami w naszym kraju. Najpierw w 1982 r. rozpoczęto budowę takiej elektrowni w Żarnowcu, prace jednak przerwano. Natomiast już w nowym systemie gospodarczo-politycznym, w 2005 r., ówczesny rząd przyjął dokument "Polityka energetyczna Polski do 2025 roku", w którym założono budowę reaktorów jądrowych. Jak jednak wiemy - od tamtego momentu żadnych poważnych ruchów, żeby ten plan zrealizować nie wykonano.

Wydaje się jednak, że impas w końcu przełamie obecny rząd. Polska w tym momencie planuje zbudowanie dwóch elektrowni jądrowych, po trzy reaktory nuklearne każda.  Rozpoczęcie budowy pierwszego z nich ma przypaść na rok 2026, a uruchomienie na rok 2033. Oddanie do eksploatacji ostatniego reaktora w drugiej elektrowni ma natomiast nastąpić w 2043 roku. Łącznie energetyka jądrowa w naszym kraju ma mieć moc od 6 do 9 GWe. Preferowanym miejscem powstania pierwszej z elektrowni jest w tym momencie nadmorska gmina Choczewo.

W jaki sposób wytwarzany jest prąd w elektrowniach jądrowych? Nie jest to mocno inne od tego procesu w elektrowniach "konwencjonalnych", bowiem tak samo jak tam podgrzewana jest ogromna ilość wody, która w wyniku przemiany w parę wodną wprawia w ruch turbinę połączoną z generatorem wytwarzającym prąd. Zupełnie inaczej jednak uzyskuje się ciepło do podgrzania tej wody. W przypadku elektrowni węglowych jest ono wynikiem spalania węgla, a w przypadku elektrowni jądrowych łańcuchowych reakcji rozszczepienia jądra atomu.

Protony i neutrony, które składają się na jądra atomów są połączone za pomocą potężnych fizycznych sił, ale jądro może zostać rozbite. Można tego dokonać poprzez bombardowanie go przez neutrony. Jednak nie wszystkie atomy łatwo poddają się takim zabiegom. Dobrze nadaje się do tego uran, ponieważ ma wyjątkowo duży atom. Rozbicie go wymaga więc mniejszej energii. Po rozbiciu jądra uwolnione neutrony uderzają w inne atomy tworząc reakcję łańcuchową. Proces ten uwalnia ogromne ilości energii w postaci ciepła.

Odpady jądrowe dzielą się na trzy kategorie według ich radioaktywności: nisko-, średnio- i wysokoaktywne. Większość z nich to w małym stopniu zanieczyszczone przedmioty, takie jak np. narzędzia czy odzież. Odpady wysokoaktywne, czyli głównie zużyte paliwo jądrowe, to natomiast 3 proc. objętości wszystkich odpadów. Zawierają one jednak 95 proc. całej radioaktywności. Przeciętnie elektrownia jądrowa o mocy 1 tys. MW, co wystarcza do zaspokajania potrzeb energetycznych miliona ludzi, wytwarza zaledwie trzy metry sześcienne odpadów wysokoaktywnych rocznie.

Co się z nimi później dzieje? Składowane są w samych elektrowniach, a później zamyka się je w stalowych bądź betonowych pojemnikach i umieszcza w specjalnie zbudowanych składowiskach, gdzie mogą być odizolowane od środowiska. Dodatkowo coraz bardziej rozwija się technologia recyklingu odpadów, z których znowu można w wyniku tego pozyskać energię. Takie zabiegi wykonuje już np. Francja, która ok. 72 proc. energii elektrycznej generuje właśnie poprzez atom. Według francuskiego koncernu Orano z sektora energii jądrowej, dzisiaj aż 96 proc. zużytego paliwa jądrowego może być poddane recyklingowi i ponownie wykorzystane do pozyskania energii.

Wytwarzanie energii w elektrowniach jądrowych nie powoduje emisji dwutlenku węgla, który napędza antropogeniczną zmianę klimatu. Mało tego - biorąc pod uwagę ślad węglowy produkcji energii biorąc pod uwagę cały cykl życia elektrowni, to energetyka jądrowa okazuje się najmniej emisyjną ze wszystkich. Ślad węglowy energetyki jądrowej wynosi 3 tony ekwiwalentu CO2 na wyprodukowanie 1 GWh, czyli ilości energii zużywanej w krajach UE przez 160 osób w ciągu roku. Dla porównania w przypadku energetyki solarnej jest to 5 ton, a w przypadku wiatrowej 4. W przypadku energetyki opartej na węglu natomiast 820 ton.

Właśnie z powodu tak niskiej emisyjności atomu Komisja Europejska zdecydowała się pod koniec ubiegłego roku na zaproponowanie uznania energii jądrowej za "zieloną" i otwarcia tym samym możliwości inwestowania w to źródło energii w ramach "klasyfikacji zrównoważonego finansowania". Komisja stwierdziła, że produkowanie energii nuklearnej należy uznać za zrównoważoną działalność gospodarczą, jeśli kraje, na których terytorium znajdują się elektrownie atomowe, są w stanie bezpiecznie pozbyć się toksycznych odpadów i nie powodują "znacznych szkód" dla środowiska.

- Im lepiej rozumiemy skalę niezbędnej transformacji energetycznej, tym wyraźniej widać potrzebę inwestycji w bezemisyjne źródła uzupełniające OZE. I tutaj atom jest bardzo cenną opcją, w szczególności jeśli mówimy o istniejących elektrowniach, których ze względów klimatycznych co do zasady nie powinno się wyłączać przed terminem - powiedział w rozmowie z Zieloną Interią Aleksander Śniegocki, ekspert zajmujący się polityką energetyczno-klimatyczną.

 - W Niemczech decyzja o wygaszeniu elektrowni jądrowych wpisuje się co prawda w szerszy kontekst transformacji energetyki oraz uruchomienia dużych inwestycji w OZE, jednak np. model brytyjski pokazuje, że da się inwestować i w atom, i w OZE. Tego rodzaju podejście jest lepiej dopasowane do wyzwań przyszłości związanych z kryzysem klimatycznym, również w przypadku Polski.

Ekspert stwierdził, że o ile w OZE musimy inwestować już teraz i atom nie może być wymówką do zaniechania takich inwestycji, to później atom będzie niezwykle przydatny. 

- W dłuższej perspektywie natomiast, kiedy można się już realnie spodziewać uruchomienia nowych elektrowni jądrowych - czyli w latach 30-40. - będziemy potrzebowali coraz więcej czystej energii, bo przyspieszy elektryfikacja gospodarki, zastępująca paliwa kopalne w transporcie czy ogrzewaniu czystą energię elektryczną. Elektrownie jądrowe, jeśli jesteśmy w stanie je zbudować w ramach określonego budżetu i harmonogramu, będą wtedy bardzo użytecznym uzupełnieniem miksu energetycznego, w którym dominującą rolę będą jednak odgrywały źródła odnawialne - stwierdził i dodał, że w rozwoju OZE dojedziemy do momentu, gdzie sam wiatr i słońce nie wystarczą.

- Uzupełnianie miksu gazem ziemnym będzie zbyt emisyjne, wodór jest technologią wysoce stratną, a jeśli chodzi o biogaz to problemem są koszty i dorównanie podaży tego rodzaju energii popytowi, który wraz z elektryfikacją będzie gwałtownie rósł. Dlatego energia jądrowa jest w tym kontekście optymalna - wyjaśnił.

Mateusz Czerniak