Kitekintő.hu Ha nyitott vagy a világra.
25 évvel ezelőtt a csernobili katasztrófa, manapság pedig a fukusimai baleset kapcsán lángoltak fel az atomenergia biztonságával kapcsolatos viták. Utánajártunk, hogy valójában mennyire veszélyes a nukleáris energia. Háromrészes cikkünkben először az atomipar „halálosságát” és környezeti hatásait vettük számba, majd az erőművek biztonságát mutattuk be, a zárófejezetben pedig az atomipar helyzetével foglalkozunk.
Gazdaságosság
Az egyik fő ellenérv az atomenergiával szemben, hogy bár önmagában a nukleáris áramtermelés ára igen alacsony, az erőművek magas építési és leszerelési költségei következtében a teljes életciklusukat vizsgálva már kevésbé rentábilisak. A Massachusetts Institute of Technology korábbi elemzése szerint például a nagy tőkeigény miatt az atomenergia „nem versenyképes” a szénnel és a földgázzal. Kissé ironikus módon a beruházási költségek emelkedése pont a biztonsági intézkedések fejlődésével van összefüggésben. A mai, modern reaktorok árát elsősorban a biztonságot növelő technológiák és megoldások dobják meg. Egy ezer megawattot meghaladó kapacitású reaktor megépítése napjainkban 4–9 milliárd dollárba kerül (710–1600 milliárd forint), amely a fukusimai helyzet következtében a jövőben tovább emelkedhet. A beruházások költségeit gyakran növelik az építkezések elhúzódásához köthető büdzsé-túllépések, ráadásul a privát szféra más szektorokhoz képest relatíve kis szerepet vállal az erőművek finanszírozásában – ahogy egy amerikai lap fogalmazott, „a Wall Street nem szereti az atomenergiát”.
Ugyanakkor az alternatív termelési módok környezeti hatásait is számba vevő felmérések szerint a tőkeintenzitás ellenére az atomenergia kifizetődőbb a fosszilis hordozók feldolgozásánál. Az angliai Royal Academy of Engineering 2004-es jelentése alapján a szén, földgáz és olaj felhasználásának környezeti hatásait, továbbá a szél- és napenergia alapú áramtermelésben jelentkező kihagyások és időszakos ingadozások költségeit is figyelembe véve az atomerőművek – leszereléssel együtt – fele olyan költségesek versenytársaiknál. A közelmúltban számos, sokszor egymásnak ellentmondó felmérés jelent meg a különböző energiatermelési módok költségeinek összehasonlításáról, melyek döntő része nagyjából azonosnak ítélte meg a szél- és az atomerőművek költségeit, míg az egyéb alternatívák árait ennél többre kalkulálták.
Az atomipar múltja és jelene
Annak ellenére, hogy az atomenergia mind gazdasági, mind pedig biztonsági szempontból versenyképes az alternatívákkal, a technológiát övező társadalmi félelmek és a magas tőkeintenzitás miatt a szektor helyzete néhány rövid időtartamú fellángolástól eltekintve mindig is mostoha volt. Amint azt az alábbi, a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség (IAEA) adatait összegző grafikon is bemutatja, az atomipar a hetvenes évek során élte virágkorát, a nukleáris expanzió nagyrészt az 1973-as olajválságnak „köszönhetően” indult meg, azonban a Three Mile Island-i baleset után igencsak lelassult, majd Csernobilt követően gyakorlatilag stagnálásba csapott át. Az ezredfordulót követően sokan „nukleáris reneszánszról” kezdtek beszélni, miután egyrészt a fosszilis energiahordozók árának ismételt növekedése, másrészt a klímaváltozást övező félelmek, és az ezekből következő, az üvegházhatású gázok kibocsájtásának visszafogására irányuló kampányok hatására ismét előtérbe került az atomenergia. Ugyanakkor, amint a grafikonon is látszik, a reneszánsz egyelőre inkább hangzatos tervekben, mintsem valódi beruházásokban nyilvánult meg. Sőt, az elmúlt néhány évben a tendenciák pont ellentétes irányba fordultak: 2007 és 2009 között 1,8%-kal csökkent a nukleáris energiatermelés volumene; az első „polgári célú” erőmű elkészülte óta 2008 volt az első év, hogy egyetlen új reaktort sem helyeztek üzembe.
Ennek ellenére a fukusimai baleset előtt számos ország ambiciózus terveket szövögetett az atomenergia jövőbeli felhasználásáról. Mind a növekvő áramigénnyel küzdő, és ezzel párhuzamosan nagyobb energetikai függetlenségre törekvő fejlődő, mind pedig a széndioxid kibocsájtás-csökkentési lázban égő fejlett országok az atomiparban látták a megoldást problémáikra. Március 11-e előtt 158 új reaktor volt tervezés alatt, míg további 324 beruházásról születtek javaslatok világszerte. Jelenleg 64 reaktor van építés alatt, ebből 27 Kínában, 10 Oroszországban, 5–5 pedig Indiában és Dél-Koreában. Kína 50, India 18, Oroszország 14, Japán 12, az Egyesül Államok pedig 9 további reaktor építését tervezte.
A múlt vagy a jövő technológiája?
A fukusimai eseményeket követően gyakorlatilag a világ minden atomerőművekkel rendelkező, vagy azok építését tervező országa programjának felülvizsgálatáról döntött. A társadalmi nyomás erősödése kézzel fogható: Japánban számos atomellenes tüntetést tartottak, Indiában a hatóságok belelőttek egy épülő erőművet megrohamozó tömegbe, míg – az egyébként újabb reaktorok felhúzását korábban sem tervező – Németországban komoly belpolitikai következményekkel járt a fukusimai balesetet követően kiújult nukleáris vita.
Habár a japán helyzetnek az atomiparra gyakorolt hosszú távú hatásának pontos megjóslása egyelőre lehetetlennek tűnik, többen megpróbálkoztak vele. A UBS április 12-i jelentésében a csernobilinál is jelentősebb visszaesésre számít az atomiparban, a pénzintézet legalább 30 atomerőmű leállításával számolt, leginkább a szeizmikusan aktív, illetve határközeli területeken. A UBS szerint még a technológiát támogató országok is kénytelenek lesznek bezárni néhány erőművüket, hogy „politikai lépésekkel állítsák helyre az atomenergia társadalmi elfogadottságát”, mivel a fukusimai események fényében „kétséges, hogy akár egy fejlett gazdaság is képes lenne a nukleáris biztonság garantálására”.
Ennél árnyaltabb képet fest egy, a Slate magazinban megjelent, az IAEA adataira építő elemzés, mely szintén a csernobili tanulságokkal hasonlítja össze a jelenlegi helyzetet. Ezen elemzés szerint a jelentős atomipari befektetésekkel rendelkező országok még komolyabb baleseteket követően is „meglepően vonakodtak” nukleáris programjuk feladásától, ugyanakkor az erőművekkel nem bíró államok gyorsan feladták beruházási terveiket. Csernobilt követően 75%-kal csökkent a reaktor-beruházások száma, azonban a már építés alatt lévő projektek, ha a tervezettnél lassabban is, de folytatódtak. A szerző kiemeli, hogy míg a Three Mile Island-i balesetet megelőzően 27 ország épített atomreaktorokat, addig az azt követő két évtizedben csak kettő, nem-demokratikus, és ezáltal a közvélemény reakcióira kevésbé érzékeny állam fogott bele első polgári célú nukleáris beruházásába – Kína és Románia. Így tehát Fukusima elsősorban nem a jelenlegi –, a békés célú felhasználást tekintve – „atomhatalmak”, hanem a technológia felé való nyitást tervezgető államok energiapolitikáját formálhatja át (jelenleg Irán az egyetlen első erőművét építő állam, de ezen beruházás sokak szerint inkább hadászati, mintsem energiatermelési célokat szolgál). Ugyanakkor az elemzés arra is emlékeztet, hogy a fukusimai baleset, miután egy demokratikus, fejlett atomiparral rendelkező országban, továbbá egy amerikai gyártmányú, korábban biztonságosnak vélt érőműben következett be, „rémálom-forgatókönyv” a szektorra nézve.
Mindezek ellenére korai lenne teljesen leírni az atomenergiát. Habár egyes zöldszervezetek teljes leszerelést követelnek, jelenleg nem kínálkozik megfelelő alternatíva a nukleáris energia felváltására. Jelenleg világszerte 443 reaktor működik, melyek a Föld energiájának kb. 6%-át, áramtermelésének pedig 13–14%-át adják. Franciaországban az atomerőművek a teljes áramellátás 75%-át adják, míg további 12 országban – köztük Magyarországon – a nukleáris energia részaránya meghaladja a teljes termelés egyharmadát. Az egyik alternatíva a fosszilis hordozók részarányának növelése lenne, mely azonban mind környezeti, mind fenntarthatósági, mind pedig energiabiztonsági szempontból visszalépést jelentene.
A másik megoldást az – egyre népszerűbb – megújuló energiaforrások hasznosításának fokozása jelentené, azonban napjainkban ennek még számos akadálya van. Egyrészt a jelenlegi kapacitások elhanyagolhatóak: a szélenergia a világ áramellátásának kb. 2%-át biztosítja, a napenergia ennél is kevesebbet. Habár manapság már elterjedtté váltak az 1,5–3 megawatt teljesítményű szélkerekek is, ezek hatásfoka igen alacsony, névleges kapacitásuk 20–40%-a közé tehető, szemben az atomerőművek 80–90% közötti teljesítményével. Hasonlóan alacsony a napelemek hatásfoka is, ráadásul ezek a jelenlegi technológiai színvonalon hatalmas területen relatíve csekély mértékű áramot képesek csak megtermelni. Mind a szél-, mind pedig a napenergia intermittens, azaz az áramtermelés megszakításokkal és – sokszor nehezen megjósolható – időszakos ingadozásokkal terhelve folyik (pl. szélcsendes időben, illetve éjszaka nem termelnek), így önmagukban nem, csak kiegészítő jelleggel képesek fedezni az igényeket – számítások szerint a folyamatos ellátás biztosításához szükséges, megfelelő tárolókapacitások kialakítása, illetve a hálózatok modernizálása csak az Egyesült Királyságban több tízmilliárd fontba kerülne. Ráadásul, amint e cikk korábbi részeiből is kiderült, a szél- és napenergia nem tisztább és nem is olcsóbb az atomerőműveknél. Technikai és környezetvédelmi okokra hivatkozva sokan amellett érvelnek, hogy a megújuló forrásoknak nem az atomenergia ellen, hanem azzal együtt és egymást kiegészítve, a fosszilis hordozókkal szemben kell versenyezniük.
Hasadás helyett egyesülés
Az atomipar felszámolását követelő társadalmi nyomás erősödése már csak azért is indokolatlan, mert a technológia számos kiaknázatlan lehetőséget rejt, melyek a jövőben kulcsszerepet játszhatnak a világ exponenciálisan növekvő energiaigényeinek kielégítésében. Egyes, a közelmúltban kidolgozott tervek alapján az atomerőművek kapacitásainak kihasználásával hibrid nukleáris–megújuló energiaforrásokat lehetne létrehozni. A Bulletin of Atomic Scientists szaklap 2009-es cikkében ismertetett megoldás szerint az atomerőművek alacsony nyomású gőzzel láthatnák el az etanolgyártó üzemeket – melyek jelenleg rendkívüli alacsony hatékonyság mellett működnek, a bioüzemanyag előállításának energiaszükséglete a végtermék által leadott energiamennyiség 70–80%-át is eléri, a folyamat során pedig nagyrészt fosszilis anyagok kerülnek felhasználásra, mely ezáltal számottevő széndioxid kibocsájtással jár –, így nagyban csökkenthető lenne az etanol előállítás okozta környezetszennyezés. Egyes kutatások szerint az atomenergia felhasználásával más, az etanoltol eltérő bioanyagok is előállíthatóak lennének, mivel „nukleáris segítséggel” a szénatomok károsanyag-kibocsájtás nélkül „konvertálhatók” folyékony üzemanyaggá. Az idézett cikk szerint az üzemanyag-előállításhoz használt biomassza készletek elegendőek lennének az olaj teljeskörű felváltására, mely elérésének pedig csak a biodízel-gyárak energiaellátása szab korlátot, ez azonban az atomerőművek bevonásával könnyen megoldható lenne.
A fenti elgondolás egyelőre csak papíron létezik, ugyanakkor egy másik, jelenleg is fejlesztés és kutatás alatt álló nukleáris technológiától az emberiség minden energia-gondjának megoldását várják a szakemberek. A nap és más csillagok működését a Földön reprodukálni kívánó ún. fúziós reaktor, mely az egyes atommagok egyesülésekor létrejövő energiatöbbletet hasznosítja, hosszú ideje az atomipar Szent Grálja. A fúzióval minden jelenleg ismert forrásnál jelentősen több energia termelhető a felhasznált üzemanyag mértékéhez viszonyítva, s habár nem tekinthető megújulónak, fő elemének, a deutériumnak (néhézhidrogén) természetes előfordulása egy atom 6500 hidrogénatomonként, így számítások szerint a földi készletek évmilliókig elegendőek lehetnek. Emellett ezen létesítmények biztosan katasztrófa-mentesek lennének, mivel működtetésükhoz nagy precízen kontrollált hőmérséklet, nyomás és mágneses tér szükséges. A reaktort ért sérülés esetén az energiatermeléshez szükséges körülmények megszűnnének, így a hőtermelés leállna.
Apró bökkenő azonban, hogy habár a technológiát érintő kutatások már az 1940-es–1950-es évek fordulóján megindultak, az eddigi legnagyobb szabású kísérlet keretein belül mindössze fél másodperces fúziót sikerült létrehozni, mely a beindításához szükséges energiának csupán 65%-át adta le. A fúziós áramtermelést illető kísérletezés zászlóshajója a hétoldalú – Az EU, az Egyesült Államok, Japán, Kína, India, Oroszország és Dél-Korea által támogatott – együttműködés keretein belül épülő ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) kutatóreaktor lesz, mely azonban a tervek szerint csak 2018-ra fog elkészülni. Jelenleg csak találgatások vannak azt illetően, hogy mikor lesz majd hosszú távon és gazdaságosan működő fúziós reaktor a Földön, az optimistább vélemények szerint ez már 2040-re megvalósulhat, míg mások szerint még legalább egy évszázadot kell várni rá – 1970-ben még úgy gondolták, hogy 2000-re számos fúziós reaktor lesz majd használatban. A fúziós energiatermelés bizonyítottan működik, amint azt a Nap nap mint nap demonstrálja számunkra, a kérdés csak az, hogy az emberiség mikor ér el arra a technológiai szintre, hogy ezt egy reaktor belsejében reprodukálja.
