Borítókép: Pexels
Egy sushi étteremben ültem egy barátnőmmel, mikor elhangzott a kérdés, hogy milyen irányba szeretném folytatni a tanulmányaimat. Válaszoltam: az atomenergia területe érdekel. Erre válaszul egy olyan kérdés hangzott el, ami szerintem sokak fejében ott mozog, ha atomenergiáról van szó: „Jaj, nem lehetne valami környezetkímélőbbet?” De vajon tényleg a nukleáris erőművektől kell–e tartanunk, ha környezetvédelemről van szó? Nem lehet, hogy éppen arra van szükség?
“A zöldítés nyomában”
A környezetvédelem legfontosabb aspektusai a klímaválság, a hulladék mennyiség egyre intenzívebb felhalmozódása és a természet pusztítása. Mindegyik probléma igen súlyos következményekkel jár, azonban a globális felmelegedés és annak hatásai egyre gyorsabban „égetik a lábunk alatt a talajt”. A Föld hőmérsékletének gyorsuló emelkedéséért sok iparág felelős, mégis az egyik legnagyobb bűnös az energetikai szekció. A villamos áramot előállító erőművek azon része, amely fosszilis tüzelőanyag elégetésével termel áramot, rengeteg üvegházhatású gázt bocsát ki a légkörbe. A Co2 100 évig a légkörben marad, és melegíti a bolygót, ennek a folyamatnak a súlyosan káros következményei ismertek.
Ezzel szemben a megújulók egyáltalán nem bocsátanak ki üvegházhatású gázt, sőt, egyáltalán semmit. Ezen kívül soha nem merülnek ki az adott energiaforrásból, hiszen a Nap sütni fog, a szél fújni fog és a folyó sem szűnik meg folyni – maximum, ha kiszárad. Ez így nagyon ideálisnak tűnhet elsőre, de sajnos a megújuló alapon működő erőműveknek is vannak korlátai: egyfelől a környezeti viszonyok miatt sok helyen nem éri meg telepíteni, mert például kevés a napsütéses óra, vagy nem szeles a vidék. De ahol ezek a paraméterek adottak, ott is felmerülhetnek problémák.
Hogy “csináljunk” áramot?”
Az áramot sajnos nem igazán lehet nagy mennyiségben, hosszú ideig tárolni, így ha túltermelés keletkezik, nem nekünk fizetnek az áramért cserébe, hanem mi fizetünk, hogy úgymond „felszabadítsák” a hálózatot a túl sok áramtól. Ez persze gazdaságilag nem egy optimális helyzet. Összefoglalva: a konvencionális erőművek kiszámíthatóak, de nagyon sokat szennyeznek, míg a megújulók nem szennyeznek, de kiszámíthatatlanok. Persze a technika nagyon gyorsan fejlődik, és egyre nagyobb teret hódítanak a szél- nap- és vízerőművek. De amíg a Világ összes hagyományos erőművét bezárják, nos, sok víznek kell lefolynia addig a Dunán. Áramra viszont szűkség van, hiszen képzeljük csak el, mi történne, ha egyszer csak az egész bolygón „lekapcsolnák a villanyt”?
Van egy energiatermelési mód, ami valahol a feljebb vázolt két alternatíva között helyezkedik el: az atomerőművek teljesen klímasemlegesek, hiszen nem termelnek üvegházhatású gázt. Azonban nem megújulók, hiszen a működtetésükhöz szükséges uránból nem áll rendelkezésünkre végtelen mennyiség, körülbelül 100 évre elegendőek a tartalékjain. Ezen felül ott van még a radioaktív hulladék problémája, amit jelenleg úgy kezelünk, hogy jó mélyre, betonbunkerekbe ássuk. Emellett jelentős tényezők a biztonságtechnikai aggályok is. Ez így elsőre talán soknak hangzik a jóból, de abban bízom, hogy a cikk végére talán mégis oldódik egy kicsit a szkepticizmus.
Megoldás betöltése folyamatban…
Bár a már megépült atomerőművek mind első, vagy második generációsak, ma már léteznek olyanok, amelyek az úgynevezett reprocesszálás elvét alkalmazzák. Ez azt jelenti, hogy tulajdonképpen újrahasznosítják a már használt üzemanyag egy részét, és az még egyszer részt vesz az energiatermelő folyamatban, így csökken a hulladék. Ilyen környezetkímélőbb üzemanyagok a MOX és az UREX, amelyek urán mellett plutóniumot tartalmaznak.
Ha nukleáris erőművekről van szó, sokunknak egyből Csernobil jut eszébe. Csernobilban az emberi mulasztáson túl az okozott nagy problémát, hogy a láncreakció moderálására az igen gyúlékony grafitot használták. Ma már a legelterjedtebb moderátor közeg a víz, és annak egy kissé módosított változata, a nehézvíz. Értelemszerűen ez a fajta moderálás a kigyulladásra kevésbé érzékeny. A másik hasonló jellegű, mégis nagyságrendekkel kevesebb kárral járó baleset a 2011-es fukusimai erőmű balesete volt. Itt szintén grafitot alkalmaztak, és az akkor több, mint 40 éves reaktor biztonsági rendszerei is elavultak voltak. Japánban a kiváltó ok egy földrengés és az azt követő cunami volt, így konkrét mechanikai hatás következtében indult el a katasztrófához vezető folyamat.
E két esetből látszik, hogy atomerőművet üzemeltetni messze nem veszélytelen, azonban a biztonsági kockázatok alacsonnyá tehetők a megfelelően megválasztott anyagokkal és a kialakított biztonsági rendszerek, protokollok alkalmazásával. Az atomreaktoroknak négy generációja létezik: az 1. és 2. generációs reaktorok azok, amik már ma is üzemelnek. A 3. generációs atomerőművek működési elve a passzív biztonsági rendszeren alapul. Ez azt jelenti, hogy az erőmű olyan termodinamikai és súrlódási jellegű jelenségekre támaszkodik, amelyek természetes módon, fizikai törvények szerint működnek, és nem igényelnek aktív beavatkozást az üzemeltető személyzet részéről.
Ezen kívül magasabb szintű védőburkolatokkal, hő- és sugárzás elleni védelemmel, valamint megnövelt követelményekkel rendelkeznek balesetvédelmi területen. Kiemelt figyelmet fordítanak a balesetek megelőzésére és az esetleges balesetek kockázatának minimalizálására. A majdani 4. generációs atomerőművek pedig terv szerint még hatékonyabbak, fenntarthatóbbak, és elsősorban biztonságosabbak lesznek.
De pontosan miért is van rá szükség?
A reménység az, hogy egy bizonyos – lehetőleg minél rövidebb – időn belül már nem lesz szükségünk az atomenergiára, mert azt felváltja a kibocsátás és hulladékmentes fúziós energia – e technológia fejlesztésének legnagyobb úttörője a franciaországi ITER. A fúziós erőműveket pedig kiegészítik majd a nap- szél- és vízerőművek. Ez egy bizalomgerjesztő jövőkép, de egyelőre még nem tartunk itt. Még egy fúziós erőmű sem üzemel, de nem is épült meg, viszont a hagyományos erőművek gőzerővel pöfögik ki a széndioxidot.
Az atomerőművek energiatermelésbéli hatékonyságát jól jelzi, hogy Magyarország villamosáram termelésének körülbelül 50%-a Pakson zajlik. Ez egy hatékony módszer, amely klímasemleges, de hulladékot termel. A megújuló energiaforrások klímasemlegesek és hulladékot sem termelnek, viszont a telepítésük nem mindenhol kifizetődő és a termelésük nem egyenletesen terheli a villamoshálózatokat. A fosszílis erőművek megbízhatóak, viszont hatalmas környezeti károkat okoznak. Így tehát a „zöld – nem zöld” világ sem fekete és fehér, mindegyik termelési mód esetén lehet érveket felsorakoztatni mellettük és ellenük is. A nap végén tehát az atomenergia nem más, mint egy kompromisszum: de mérlegelve az ár-érték arányt kimondható, hogy nem vezet előre, ha démonizáljuk.
