Teme

Tražilica

Utjecaj nuklearnih elektrana na okoliš

Najveća opasnost za okoliš iz nuklearne elektrane dolazi od radioaktivnog materijala koji se nuklearnim reakcijama stvara u nuklearnom reaktoru. Količina tog radioaktivnog materijala, koja se sastoji od istrošenog goriva visoke aktivnosti i aktivacijskih produkata niske i srednje aktivnosti, je relativno mala. Nuklearne elektrane projektirane su, izgrađene i korištene na takav način da se spriječi ispuštanje radioaktivnog materijala u okoliš. Međutim, one su jedini veliki izvori električne energije današnjice koji imaju mogućnost dugotrajnog zadovoljenja svjetskih potreba na ekološki prihvatljiv način. Nuklearne elektrane ne proizvode stakleničke plinove, te stoga mogu doprinijeti rješavanju problema globalnog zatopljenja.

Utjecaj nekog izvora energije na okoliš jedan je od bitnih kriterija pri ocjenjivanju značenja tog energetskog izvora za praktičnu primjenu. Utjecaj na okoliš je u posljednjim desetljećima postao jedan od dominantnih faktora za prihvat energetskog objekta od strane javnosti.

Svi energetski objekti pa tako i nuklearne elektrane utječu na promjenu životne sredine. Najveća opasnost za okoliš iz nuklearne elektrane dolazi od radioaktivnog materijala koji se nuklearnim reakcijama stvara u nuklearnom reaktoru. Količina tog radioaktivnog materijala, koja se sastoji od istrošenog goriva visoke aktivnosti i aktivacijskih produkata niske i srednje aktivnosti, je relativno mala. Nuklearne elektrane projektirane su, izgrađene i korištene na takav način da se spriječi ispuštanje radioaktivnog materijala u okoliš. S druge strane toplinska se energija u nuklearnoj elektrani ne dobiva sagorjevanjem goriva nego nuklearnom fisijom tako da nuklearna elektrana ne ispušta u okoliš štetne produkte sagorjevanja kao što su ugljični dioksid, dušični oksidi i sumporni dioksid. Kolika je ta prednost uistinu značajna, pokazuju neke procjene prema kojima upotreba nuklearne energije Europi godišnje uštedi ispuštanje oko 800 milijuna tona ugljičnog dioksida. Da bi se moglo utvrditi koji energetski izvor najmanje štetno djeluje na okoliš potrebno je provesti odgovarajuće kvantitativne komparativne analize. Kod tih analiza treba uvažiti ne samo izravni utjecaj rada energetskog postrojenja na okoliš (ispuštanje štetnih tvari iz postrojenja, mogućnost kvarova i katastrofalnih događaja, pohranjivanje otpada i slično), nego i utjecaj na okoliš pri proizvodnji materijala (cementa, čelika i dr.) potrebnih za njegovu gradnju, zahvate u okolišu u toku gradnje (iskopi, poplavljivanje terena, raseljavanje stanovništva), utjecaj na okoliš pri dobivanju i preradi energetskog goriva (ugljen, nafta, plin, Glossary Link uran), transporta tog goriva i zbrinjavanje otpadnog materijala svih vrsta. Jedinična cijena prouzročene štete u okolišu je poznata kao eksterni trošak. Analizom eksternih troškova raznih energetskih izvora, koji su pokazatelji štete izazvane u okolišu od cijelog energijskog lanca, utvrđeno je da su eksterni troškovi nuklearnih elektrana za jedan red veličine niži nego kod termoelektrana na fosilna goriva (posebno ako ih uspoređujemo s termoelektranama na ugljen) i istog su reda veličine kao i eksterni troškovi elektrana koje koriste obnovljive izvore energije. Rezultat pokazuje da su među elektranama koje mogu neograničeno proizvoditi velike količine električne energije u pogledu utjecaja na okoliš najpovoljnije nuklearne elektrane. Time je nedvojbeno utvrđeno da se razvoj i gradnja nuklearnih elektrana nikako ne mogu osporavati ekološkim razlozima.

+ - Eksterni troškovi različitih energetskih izvora Click to collapse

Početkom 90-tih godina prošlog stoljeća unutar Europske Unije pokrenut je opsežan istraživački projekt pod nazivom ExternE (eksterni troškovi kod proizvodnje energije) s ciljem da se utvrde kvantitativni pokazatelji koji će omogućiti usporedbu energetskih objekata sa stajališta njihovog utjecaja na okoliš. Na području proizvodnje električne energije projekt se je koncentrirao na obradu utjecaja na okoliš temeljnih tehnologija za tu proizvodnju: termoelektrane na ugljen i plin, elektrane s obnovljivim izvorima energije i nuklearne elektrane. Zadatak projekta je bilo kvantificiranje šteta u okolišu izazvanih energijskim lancem svake od navedenih tehnologija. Pod pojmom energijski lanac su obuhvaćene sve faze procesa potrebnog za proizvodnju električne energije (od dobivanja rude za gorivo i materijala za gradnju, cjelokupnog transporta, gradnje objekta, pogona i dugoročnog zbrinjavanja svih otpadnih materijala). Studijom se nastojalo obuhvatiti lokalni, regionalni i globalni utjecaj emisija svih faza energijskog lanca prvenstveno na ljudsko zdravlje (a manje na vegetaciju i ostale elemente okoliša) te štete od emisija stakleničkih plinova (prvenstveno CO2), te sve štete izraziti u novčanim jedinicama po jedinici proizvedene električne energije u elektrani.

Za određivanje dijela eksternog troška koji se odnosi na ljudsko zdravlje (koji je posebno značajan za nuklearne elektrane jer kod njih otpada šteta zbog emisija stakleničkih plinova) treba poznavati odnos broja oboljenja ili smrtnih slučajeva s koncentracijom krutih čestica i aerosola koje uzrokuju energijski lanci termoelektrana i koncentracije radioaktivnih tvari, odnosno odgovarajućom dozom zračenja, koje uzrokuje energijski lanac nuklearne elektrane. Kod elektrana na fosilna goriva se određuje broj oboljenja i smrtnih slučajeva zbog atmosferskih emisija i prizemnih koncentracija polutanata na okolno stanovništvo. Za te elektrane treba u eksterni trošak uključiti i štetu zbog emisija stakleničkih plinova.

Elektrane s obnovljivim izvorima energije u pogonu nemaju atmosferskih emisija pa nemaju ni tog dijela energijskog lanca. Međutim za gradnju tih elektrana treba utrošiti relativno velike količine materijala po jedinici proizvedene energije i često izvršiti znatne radove na lokaciji. Sve to traži utrošak energije za čiju proizvodnju treba oštetiti okoliš. U pogonu i te elektrane negativno utječu na okoliš (buka, utjecaj na životinjski svijet, opasnosti od lomova) pa sve navedeno treba izraziti eksternim troškom po jedinici proizvedene energije. Zbog male proizvodnje električne energije u tim elektranama eksterni trošak nije zanemariv.

Kod nuklearnih elektrana (studija ExternE je rađena na temelju analiza elektrana s lakovodnim reaktorima, koje su najzastupljenije u EU) u eksterni trošak ulaze i štete uzrokovane velikim kvarovima.. Ulazni podaci za proračun su vjerojatni interval između sukcesivnih kvarova (odnosno količina proizvedene energije između dva sukcesivna kvara ) i mogući broj žrtava zbog kvara. Zbog vrlo male vjerojatnosti velikog kvara s ozbiljnim radiološkim posljedicama u okolišu (jedan slučaj u 106-107 godina po reaktoru), to je proizvedena količina energije između dva sukcesivna kvara veoma velika pa je iznos štete po jedinici proizvedene energije vrlo malen. Utjecaj energijskog lanca na okoliš treba računati za cijelo vrijeme trajanja posljedica gradnje i pogona objekta. Budući da u slučaju nuklearnog energijskog lanca visokoradioaktivni otpad ima dugo vrijeme djelovanja procjena utjecaja tog energijskog lanca na okoliš je izvršena za razdoblje od 100.000 godina.

Korištenjem opisane metodologije mogu se odrediti eksterni troškovi svih vrsta elektrana od interesa za elektroenergetski sustav (termoelektrane na kruta, tekuća i plinovita goriva, nuklearne elektrane te relevantni tipovi elektrana na obnovljive izvore energije kao što su sunčeve elektrane s fotonaponskim ćelijama, vjetroelektrane i hidroelektrane). Valja istaći da dosadašnja saznanja ne daju dovoljno podloga za kvantifikaciju svih eksternih troškova jer brojni aspekti utjecaja na okoliš još nisu određeni. Procjena eksternih troškova je uglavnom vrednovana na temelju oštećenja zdravlja i gubitka života ljudi te šteta od emisija stakleničkih plinova, dok ostali aspekti djelovanja polutanata na ekosustav (zemljište, vodotoci, vegetacija, životinjski svijet) nisu kvantificirani. U tom pogledu je procjena eksternih troškova podcijenjena kod termoelektrana na fosilna goriva, jer njihove emisije za razliku od emisija nuklearnih elektrana, imaju znatno veći utjecaj upravo na aspekte djelovanja na okoliš (primjerice djelovanje kiselih kiša na vegetaciju) koji nisu obuhvaćeni sadašnjom procjenom eksternih troškova. Treba nadalje uočiti da je procjena eksternih troškova nuklearnih elektrana u okviru dokumenta ExternE izvršena na mnogo detaljnijim analizama nego što je to slučaj kod konvencionalnih elektrana.

Usporedba procijenjenih eksternih troškova energijskih lanaca elektrana prikazana je u Tablici.

Vrsta elektrane
Eksterni trošak mEUR/kWh
Termoelektrana na ugljen
64
Termoelektrana na tekuća goriva
39,5
Termoelektrana na prirodni plin
21,5
Hidroelektrana
2,4 - 6
Sunčeva elektrana s fotonaponskim ćelijama
5,2 - 12,1
Vjetroelektrana
1,02 - 2,6
Nuklearna elektrana
2,5 - 7,3

Analiza vrednovanja ekološkog utjecaja tehnologija proizvodnje električne energije je pokazala da su eksterni troškovi elektrana na fosilna goriva znatno veći od eksternih troškova energijskih tehnologija koje ne koriste ta goriva. Razlog tome su atmosferske emisije krutih čestica, sumpornih, dušičnih i ugljičnih oksida. Među konvencionalnim elektrana je u tom pogledu izrazito nepovoljna termoelektrana na ugljen, dok je najpovoljnija termoelektrana na plinovito gorivo. Eksterni troškovi nuklearnih elektrana, koji su pokazatelji štete izazvane u okolišu od cijelog energijskog lanca, su za jedan red veličine niži nego kod termoelektrana na fosilna goriva (posebno ako ih uspoređujemo s termoelektranama na ugljen) i istog su reda veličine kao i eksterni troškovi elektrana koje koriste obnovljive izvore energije.