Hogyan és mitől változnak az energiaigények? Milyen szerep juthat a jövőben a nukleáris energiának? Van-e és ha igen, mi a határa az egyes megújuló energiaforrások használatának? Milyen szempontok befolyásolják az egyes országok, hatalmak vezetőit az energiamixek kialakításában? Milyen gócpontok alakultak ki és várhatóak a közeljövőben az energiaellátás szempontjából? Mivel szabályozza vagy ösztönzi az ENSZ és az Európai Unió az országokat a közös energiapolitikai célok elérésére?
Globális energiaküzdelem – ki bírja tovább? című cikksorozatunk többek között ezekre a kérdésekre keresi a választ, elsősorban az Európai Unió és a Föld egésze szempontjából.
Az első cikkben említett fenntarthatósági és környezetvédelmi okok miatt a jelenlegi két, környezetre legkevésbé káros energiaforrás az atom- és a megújuló energia. Azonban utóbbi szerepét a jövőben nem lehet objektíven megbecsülni az előbbi vizsgálata nélkül. (A nukleáris fegyverek témakörével ebben a sorozatban nem foglalkozunk.)
Az atomenergia, más néven nukleáris- vagy magenergia az atomok alkotói közötti kötési energia, mely az atom szétesésekor felhasználhatóvá válik. Három módon jelenhet meg: atommagok egyesülésekor, vagyis fúziójakor (a folyamat endo- és exoterm is lehet), valamilyen sugárzás formájában, vagy atommagok szétesésekor – ez az úgynevezett fisszió. A hagyományosnak mondható nukleáris erőmű ez utóbbit, tehát az atommagok hasadásakor felszabaduló hőenergiát alakítja át elektromos energiává. Az 1950-es évektől már nem hadi, hanem energiaellátási célokra használják, hiszen számos – tüzeléssel működő erőműnél tapasztalható – hátrányt maga mögött hagyott.
A Zwentendorfi Atomerőmű reaktorkamrája (2013)
Forrás: Shutterstock
Előnyök, hátrányok
Az atomenergia előállításának egyik fontos előnye, hogy nagyon jól szabályozható az energiaigény függvényében, hiszen az ellátás folyamatában a termelésnek mindig követnie kell az igényt. Egy atomerőmű alkalmas a napi néhány órán át tartó csúcsigény mellett az alaptermelés ellátására is, mert a szabályozhatósága miatt stabilan és rugalmasan képes az energia előállítására. Az üvegházhatású gázkibocsátás-csökkentést és a levegőminőség javítását célzó egyéb intézkedésekben azóta is fontos szerepet tölt be, ráadásul a tüzelőanyaggal működő erőműveknél jóval nagyobb teljesítményre képes. Mindezek alapján méltán mondhatjuk, új korszakot nyitott meg az energiaellátásban.
Ugyanakkor az atomenergia használatát kisebb-nagyobb katasztrófák kísérték szinte a kezdetektől fogva, amelyek miatt az egyre szigorúbb előírásokhoz lett kötve. Mégis, ellenzői szerint „nincs biztonságos atomenergia”. Hátrányai között szerepel a nagyon magas beruházási költség, az, hogy az uránérc bányászata és dúsítása környezetszennyező, és hogy a nukleáris hulladék rendkívül veszélyes. Mivel hosszútávon sugárzó marad, ezért az elhelyezése és tárolása nehézkesen megoldható, költséges, továbbá biztonsági, jogi és etikai kérdéseket vet fel. (A nemzetközi konszenzus szerint a geológiai tárolás a legbiztonságosabb.) Támogatói úgy tekintenek rá, hogy az atomenergia az egyetlen, aminek az árába minden járulékos költséget belekalkuláltak.
Az atomenergia népszerűségvesztésének okai
A világ atomenergia-felhasználása az alábbiak szerint alakult:
A nukleáris energiatermelés részaránya a teljes energiatermelésben
Forrás: World Bank Open Data
A fenti ábrán egy kb. 20 éves csökkenő tendencia figyelhető meg a nukleáris energiatermelésben. Az Európai Unió legtöbb országa fenntartani vagy csökkenteni igyekszik nukleáris energiatermelési kapacitását. A világ országai azonban nem folytatnak egységes energiapolitikát: néhányuk (Kína, Oroszország, India stb.) újabb atomerőműveket épít, mások a kapacitások csökkentését vagy épp megszüntetését tűzték ki célul. 2016-ban Olaszországban minden atomerőművet bezártak, Belgium, Németország, Spanyolország és Svájc fokozatosan hagy fel azok használatával, továbbá Hollandia, Svédország és Tajvan is bejelentette ezirányú szándékát. (Ezeket külön cikkben fogjuk részletesen bemutatni.)
Mi magyarázhatja ezt a csökkenő tendenciát az atomenergia számos előnye ellenére?
A jelenlegi technológiák és fogyasztás mellett az ismert uránérckészletek legalább 90 évig kitartanak, ráadásul a fejlődés még lehetővé teheti további lelőhelyek (pl. óceánok) készleteinek felhasználását. Az atomerőművek átlagosan 30-50 éves élettartamot bírnak, és e két adat összevetéséből látható, hogy a megújuló energiaforrások jövőjének vizsgálatakor a készletek végességének szempontját a következő ötven év energiaellátási kérdésének kutatásakor nem érdemes figyelembe venni.
Ugyanakkor az atomenergia-felhasználás csökkentésére tett intézkedések nem előzmény nélküliek. Jelentős részük a Fukushima Daiichi katasztrófa után született, azonban a nukleáris energiatermelés részaránya a teljes energiatermelésben világ- és Európa-szinten már 1996-ban elérte a csúcsot és azóta folyamatosan csökken. Ez részben a korábbi katasztrófáknak köszönhető, részben pedig talán annak a ténynek, hogy azóta új, minden korábbinál hatékonyabb energiaforrás vagy technológia felfedezésén dolgoznak a világ országai, vagy annak felfedezésére várnak. Ez a várakozás azonban nem ok nélküli…
A legtöbb kormány ugyanis nem szívesen vállal fel ilyen költséges beruházást, tekintettel a megtérülés kockázatára. Az atomerőmű befektetésének megtérülése pedig nagyban függ a kőolaj ill. más energiahordozók világpiaci árától, amiben a közelmúltban jelentős változások történtek:
Source: US Energy Information Administration
Ehhez járul hozzá, hogy a történelmet végigkísérő atomkatasztrófák rávilágítottak: akármennyire kicsire is csökkenthető egy természetes, illetve antropogén eredetű meghibásodás és az azt követő baleset bekövetkezésének esélye, amennyiben mégis megtörténik, az emberéletben és az infrastruktúrában okozott károk óriásiak lehetnek. Ez a kockázat a legtöbb társadalomban bizalmatlanságot ébreszt az atomenergia iránt, emiatt népszerűtlenséget okoz, ami egy politikai döntésnél fontos szempont. Ugyancsak politikai szempont, hogy figyelembe kell venni a többi országtól való függés kérdését is, aminek két fő vonatkozása van.
Az egyik, hogy az uránérc viszonylag kevés helyen bányászható: A kitermelés 70 %-áért csupán három ország, Kazahsztán, Kanada és Ausztrália felel. Vagyis egy atomerőmű megépítése után az adott ország a kitermelő országok nyersanyagára szorul. A másik, ami ugyanígy gondot jelenthet – a relatíve csekély mennyisége ellenére is – a nukleáris hulladék elhelyezése, melyet számos ország csak külföldön tehet meg. Ezek az energiafüggetlenség szempontjából mindenképp megfontoltságot igényelnek.
További érdekes adat, hogy negyvenéves élettartammal számolva 2020-2030 között az Európai Unió legtöbb jelenleg működő atomerőműve be fog zárni, vagyis nagy kapacitáscsökkenés várható.
Az EU-ban található atomerőművek bezárásának időpontjai.
Forrás: CarbonBrief
Míg a kutatások egyik fő kérdése a világ energiaigényének ellátása minél kisebb szén-dioxid-kibocsátás mellett, továbbá az energia hatékony tárolása valamilyen környezetbarát technológiával, addig fokozatosan egy új energiaforradalomnak lettünk részesei, de legalábbis szemtanúi. A megújuló energiaforrások a fejlett és számos fejlődő ország energiatermelésének egyre jelentősebb részét képezik. Következő cikkünkben a megújuló energiaforrásokkal kapcsolatos tendenciákat tekintjük át.