Čas je, da razmislimo tudi o jedrski energiji

Predsednik ameriškega jedrskega združenja John E. Kelly o prihodnosti jedrske energije in energetskih možnostih Slovenije
Objavljeno
13. september 2018 06.00
Posodobljeno
13. september 2018 06.00
Jedrske energije se kljub napredku v tehnologiji trdovratno drži negativni predznak, a brez nje bomo težko zagotavljali zanesljivo preskrbo z elektriko in obenem omejili izpuste toplogrednih plinov. Foto Shutterstock
V prihodnjih desetletjih bo treba najti odgovor na vprašanje, kako povezati obnovljive vire energije s pasovno energijo, ki bo vseskozi na voljo. Zdaj to zagotavljajo fosilna goriva, lahko pa bi se naslonili na jedrsko energijo, ki jo zagovarja tudi čedalje več ameriških okoljskih organizacij, meni John E. Kelly, predsednik ameriškega jedrskega združenja in tehnični direktor na ameriškem ministrstvu za energijo.

image
Delo John Kelly, predsednik ameriškega jedrskega združenja Foto Roman Šipić

 

Kakšna je prihodnost jedrske energije v ZDA, ki se zdijo razdeljene na podpornike premogovne energetike, s predsednikom Donaldom Trumpom na čelu, in druge, ki bi za podnebje poskrbeli izključno z obnovljivimi viri energije?


Predsednik zelo podpira tudi jedrsko energijo. Lani je prišel na ministrstvo za energijo in med drugim povedal, da hoče znova oživiti ameriško jedrsko industrijo. Kongres pa je v četrtek sprejel nov akt, ki predvideva vrnitev vodilne vloge ameriške jedrske industrije v svetu. Poleg tega veliko okoljevarstvenih organizacij v ZDA podpira jedrsko energijo, ker je podnebje resna zadeva, ne osnova za manipulacije. Potrebovali bomo namreč pasovno energijo, kar lahko pomeni jedrsko energijo, morda pa tudi čisti premog ali plin.
 

Če je to sploh mogoče.


Veliko vprašanj je še brez odgovorov. Emisije bodo vsekakor omejene. Trump je povedal, da se hoče dogovoriti za nov podnebni sporazum. Ameriška energetika zelo podpira čisto energijo, ZDA so tako skupaj s Kanado in Japonsko dale pobudo za podporo jedrski energiji v kombinaciji z obnovljivimi viri energije.
 

Večina ameriških proizvajalcev jedrskih elektrarn je končala v tujih rokah. Nekoč pa je bila ta industrija zelo povezana z razvojem tehnologij za vojsko.


To je tržno gospodarstvo. Najprej je sicer bil projekt Manhattan, nato je sledil razvoj reaktorjev za mornarico, kasneje pa še komercialni program, v katerem so razvili druge tehnologije, zlasti velike reaktorje za proizvodnjo elektrike. Westinghouse je bil eden glavnih razvijalcev teh tehnologij, tako kot General Electric in še nekaj drugih. Veliko jedrskih elektrarn v svetu temelji na Westinghousovi tehnologiji, tudi v Sloveniji, poleg tega so bile vse delujoče elektrarne v Franciji zgrajene po njegovi licenci. Njihova tehnologija je res razširjena. To so reaktorji druge generacije, zasnovani so bili v 50. in 60. letih, zgrajeni pa v 70. in 80. letih prejšnjega stoletja.

»Jedrske elektrarne tretje generacije v varnostnih sistemih upoštevajo tveganja zaradi naravnih nesreč in terorističnih napadov.«



Novejše jedrske elektrarne tretje generacije v sistemih varnosti upoštevajo tveganja zaradi naravnih nesreč in tudi terorističnih napadov. To se meri s časom, v katerem mora posredovati operater elektrarne. Za drugo generacijo je bil standard osem ur, kar je bilo povezano z zmogljivostjo baterij, ob pomoči katerih je operater upravljal elektrarno in morebitno ustavitev. Tretja generacija ima ta čas podaljšan na 72 ur, to je tri dni, zdaj pa gledamo proti četrti generaciji in malim modularnim reaktorjem, pri katerih bo podaljšan še za desetkrat.
 

Še nobena jedrska elektrarna četrte generacije ne obratuje.


Četrta generacija pomeni, da reaktor za hlajenje ne uporablja vode, temveč drugačno hlajenje, lahko je to kovina, sol ali plin. Tako dosežemo višje temperature in proizvedemo več elektrike, s čimer se zmanjšajo stroški na enoto energije, kar je tako varnostna kot ekonomska prednost. Tehnologija sicer ni povsem nova, več poskusov je že bilo, še več jih poteka. Rusija gradi 900-megavatni visokotemperaturni reaktor, s tem se spogleduje tudi Kitajska. Več držav ima izkušnje s tem, do komercializacije tehnologije pa še ni prišlo.


 

O malih modularnih reaktorjih stroka govori že nekaj časa. Jih že postavljajo?


Če hočemo, da bodo mali reaktorji pomemben dejavnik, jih potrebujemo veliko. Z industrijsko proizvodnjo, podobno kot v mornarici, bi lahko izboljšali kakovost in znižali ceno. Ker so ti reaktorji manjši, imajo lahko tudi manjše varnostno območje.
 

Mogoče jih je tudi zakopati pod zemljo.


To je dodaten varnostni element. Poleg tega pod zemljo ne potrebujejo črpalk za črpanje hladilne vode, vse deluje z gravitacijo. Če tak reaktor izgubi napajanje, se hlajenje nadaljuje. Ključ za te reaktorje bo industrijska proizvodnja oziroma dovolj naročil, da se bo proizvajalcem izplačalo postaviti tovarno.
 

Lahko napoveste, kdaj se bo to zgodilo?


V ZDA imamo zdaj enega prodajalca in dve lokaciji, eno v Tennesseeju in eno v Idahu. Vsak mali reaktor ima moč 50 megavatov, v vsaki elektrarni pa jih je 12, tako je moč elektrarne 600 MW. Če bi bilo teh reaktorjev petdeset, bi se že izplačalo graditi tovarno, torej smo na pol poti. Prva elektrarna bo predvidoma vključena v omrežje leta 2026.
 

Če so taki reaktorji postavljeni v bližini mest, lahko zagotavljajo tako elektriko kot toploto zanje?


Tako je, lahko zagotavljajo daljinsko ogrevanje, to je gotovo možnost. Druge možnosti so razsoljevanje vode, proizvodnja vodika in ogljikovodikov iz ogljikovega dioksida, zamisli, kako bi te male reaktorje uporabili na ameriškem trgu, je precej. Njihova prednost je, da začetna naložba ni tako velika in da lahko dodajamo nove enote. To je zelo pomembno s finančnega vidika, saj je tveganje manjše, posledično so tudi obresti nižje.
 

Modularne elektrarne bi bile uporabne tudi v turističnih krajih, kjer je poraba v sezoni velika, po sezoni pa precej upade.


Seveda. Druga stvar je, da imamo še zelo veliko proizvodnje elektrike iz premoga, mislim, da še vedno približno 60 odstotkov. Leta 2030 bo za kar 50 do 100 gigavatov teh termoelektrarn (83 do 167 Tešev 6) starih osemdeset let. Veliko jih je postavljenih blizu naselij, bližje kot večina nukleark. Mali reaktorji so podobno veliki kot premogovne elektrarne, mogoče bi lahko zamenjali tehnologijo in uporabili sedanjo infrastrukturo, od daljnovodov do toplovodov in železnice. Zdaj je čas za predstavitev tehnologije malih reaktorjev, sicer bo premog verjetno zamenjal plin.
 

Hidravlično lomljenje skrilavcev pa vzbuja veliko nasprotovanja.


Svet je glede hidravličnega lomljenja razdeljen, ni enotnega mnenja. Bolj sporno je, da so za uporabo plina potrebni plinovodi, plinovodom in naftovodom pa nasprotujejo povsod. Vsaka tehnologija ima pomanjkljivosti, zato je potreben celosten pogled. V prihodnjih nekaj letih bo treba poiskati odgovor na vprašanje, kako povezati obnovljive vire energije z osnovno pasovno energijo, ki je na voljo 24 ur na dan in sedem dni v tednu. Zdaj imajo obnovljivi viri v ZDA petodstotni delež, nekateri bi ga radi povečali na 50 odstotkov, kar je desetkrat več. Ljudi bo začelo skrbeti, koliko prostora zasedejo vetrnice in daljnovodi iz teh razpršenih virov energije do mest.

»Pri sončnih in vetrnih elektrarnah potrebujemo podporo zanje, in to je za zdaj fosilna energija. Neto učinek je povečanje emisij.«


 

Ko omenjate težave, jedrska energija ima vsaj dve. Uran ni obnovljiv vir, ga imamo sploh dovolj za vse te reaktorje?


Po projekcijah je odgovor da. Pri reaktorjih četrte generacije bo poleg tega mogoče uporabljati v razpadu urana nastalo gorivo in zmanjšati količino odpadkov za 80 odstotkov. Temu je bilo namenjeno veliko pozornosti v zgodnjem obdobju jedrske tehnologije, saj niso vedeli, koliko urana je sploh na voljo, poleg tega je bila hladna vojna na vrhuncu in vojska je imela prednost. Potem pa so odprli nova nahajališča v Avstraliji, Kanadi in drugod. Danes je cena urana skoraj najnižja v zgodovini, kar pomeni, da ponudba precej presega porabo. Je to trajnostno? Ne vem, na daljši rok bo gotovo treba razviti boljše tehnologije za ponovno uporabo goriva. Imamo pa dovolj časa.
 

Druga težava so odpadki. Je kakšna rešitev zanje?


To ni tehnična, temveč politična težava. Imamo več uspešnih primerov, denimo na Švedskem in Finskem, v Južni Koreji pa sta dve mesti celo tekmovali, katero bo gostilo skladišče. Treba je delati z javnostjo in predstaviti vse podatke. Gotovo so koristne tudi spodbude, a veliko se da storiti z izobraževanjem. Na Švedskem vozijo avtobuse otrok na ogled laboratorijev in skladišč 500 metrov pod zemljo, kjer se prepričajo, da je to varno.

»Odlaganje jedrskih odpadkov ni tehnična, temveč politična težava.«


 

Ampak radioaktivni elementi razpadajo tudi tisočletje.


Geologi pa pravijo, da so spodnje plasti stabilne že milijone let in da bodo ostale stabilne še precej časa.
 

Zakaj naj jedrska energija postane pomembnejši igralec, kot je?


Jedrske elektrarne delajo 90 odstotkov časa s polno močjo. Veliko drugih termoelektrarn nepredvideno ugaša. Poleg tega je uporaba prostora pri jedrski energiji glede na proizvodnjo zares majhna, jedrsko gorivo je energijsko stokrat gostejše kot plin. Proizvodnja sončnih panelov vključuje tudi nevarne snovi. Nihče ne ve, kaj bomo s temi snovmi, ko bodo sončne elektrarne iztrošene. Nisem proti sončnim elektrarnam, eno imam na strehi, je pa res, da za jedrsko energijo veljajo povsem drugačna pravila kot za vse druge elektrarne. Druga stvar je ekonomika. Z jedrsko tehnologijo imajo družbe lahko tako mešanico energetskih virov, da jih naftne in druge krize na prizadenejo. Kot slišim, ima Francija najnižje cene elektrike v Evropi.
 

Letos so morali več francoskih nukleark ustaviti, ker ni bilo vode za hlajenje. Kako velika težava je to?


V to se usmerja veliko raziskav. Nuklearke imajo določeno, kako toplo vodo lahko oddajajo v okolje. Skrbi nas, da bodo zaradi podnebnih sprememb vsa jezera in reke postali toplejši, zaradi česar se bodo omejitve za elektrarne še zaostrile. Na zahodu ZDA je zelo malo nukleark ravno zaradi pomanjkanja vode. V novih reaktorjih bo zato mogoče suho hlajenje, ki je sicer energetsko potratnejše.
 

Evropa gre v smer decentralizirane proizvodnje energije, pametnih omrežij in opolnomočenega porabnika, ki bo tudi proizvajal energijo in odločal o porabi. Je to prava pot?


To je koncept, ki vsaj za zdaj povečuje emisije. Če v sistem dodajamo sončne in vetrne elektrarne, potrebujemo podporo zanje, in to je zdaj fosilna energija. Neto učinek je povečanje emisij. Odločevalci se ob takih vprašanjih izmikajo, vendar bo prišel račun za te odločitve. Vsekakor moramo tudi v ZDA posodobiti omrežja, saj bo delež obnovljivih virov naraščal. Pri vsem tem pa je veliko vprašanje, ali bo tehnologija hranilnikov energije dovolj hitro zapolnila potrebe.

»Glavna težava Evrope ni jedrska energija, temveč velika odvisnost od ruskega plina, ki pomeni politično ranljivost.«


 

Če hočemo doseči zmanjšanje emisij, morajo pri tem sodelovati vse države. Toda jedrska tehnologija je rezervirana za manjšino držav.


Na eni strani je Azija; Kitajska in Indija pospešeno gradita nuklearke. Predvsem zato, ker so zahodne države dosegle od 20- do 30-odstotni delež elektrike iz nukleark, Kitajska pa je ostala pri dveh odstotkih. Zdaj hočejo priti do 20 odstotkov, kar pomeni dvesto do tristo jedrskih elektrarn. Indija bo kmalu v podobnem položaju. V ZDA in Kanadi bomo imeli vsaj zmeren razvoj, Evropa pa ima toliko glasov, da je konsenz nemogoč. Glavna težava Evrope sicer ni jedrska energija, temveč velika odvisnost od ruskega plina, ki pomeni politično ranljivost.
 

Kaj bi bilo boljše za Slovenijo, nov velik blok ali več manjših reaktorjev?


Slišal sem, da Slovenija skoraj polovico energije uvaža.
 

To je večinoma nafta za promet.


Za zmanjšanje emisij bo moral tudi promet preiti s fosilnih goriv. Če bo nafto zamenjala elektrika, boste potrebovali veliko elektrike. Odločiti se morate, ali jo boste uvažali ali proizvajali doma. Za večjo proizvodnjo doma pa je vprašanje, katero tehnologijo uporabiti. Pri odločitvi bi bil zelo previden. Je pa zdaj primeren čas za študijo, kaj bi bilo za Slovenijo bolje: večji reaktor, več manjših, ameriška, ruska, francoska ali kitajska tehnologija. To zdaj pripravljajo v Veliki Britaniji. Postaviti je treba cilje, tako lahko načrtujete tudi pot. Brez tega vse postane preveč politično.