MATERIAŁ POMOCNICZY NR 1

Transkrypt

1 PYTANIE NR 4 Gmina w której mieszkasz jest rozważana jako jedna z potencjalnych lokalizacji elektrowni atomowej. Wiedząc jak silne kontrowersje i obawy budzi ten projekt, przyszły inwestor rozpoczął serię spotkań ze społecznością lokalną. Jesteś niezależnym ekspertem zaproszonym na to zebranie. Twoją rolą jest zaprezentowanie Twojego stanowiska (w jego zbudowaniu pomogą Ci materiały pomocnicze) i przekonanie słuchaczy o jego słuszności. Po prezentacji jury, wcielając się w rolę osób nieprzychylnych twoim argumentom, zada Ci kilka pytań. Kryteria oceny: umiejętność selekcjonowania ważnych informacji ze zgromadzonych materiałów, klarowność prezentacji, umiejętność przekonania o słuszności swoich argumentów i obrony zajmowanego stanowiska. 1

2 MATERIAŁ POMOCNICZY NR 1 Odpady radioaktywne powstają na każdym etapie jądrowego cyklu paliwowego, od wydobycia uranu i jego obróbki, przez produkcję paliwa jądrowego, jego spalanie w reaktorze, a skończywszy na przetwarzaniu wypalonego paliwa. Większość tych odpadów będzie szkodliwa jeszcze przez setki tysięcy lat, stając się trującym dziedzictwem dla przyszłych pokoleń. W 2000 roku składowano na świecie ton zużytego paliwa, ilość ta wzrasta o około ton rocznie. Tymczasem, chociaż przez ostatnie dziesięciolecia rozważano wiele sposobów magazynowania wypalonego paliwa, włączając w to składowanie w kosmosie, przemysł jądrowy do dziś nie znalazł rozwiązania tego problemu. Większość propozycji dotyczących składowania wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych wiąże się z zakopywaniem ich w głębokich formacjach geologicznych. Nie można jednak przewidzieć ani czy pojemniki, samo składowisko, ani czy otaczające je skały okażą się wystarczającą barierą dla promieniowania. Przykładem planu założenia składowiska, który okazał się całkowitym niewypałem jest projekt z Yucca Mountain w stanie Nevada w USA. Po dwudziestu latach badań i wydaniu miliardów dolarów nie przetransportowano na to składowisko ani jednego grama zużytego paliwa. Nie wyjaśniono bowiem podstawowych wątpliwości dotyczących geologicznej przydatności tego terenu, co więcej, wykryto manipulacje danymi naukowymi w tym zakresie i wszczęto śledztwo. Problemy ze składowaniem odpadów promieniotwórczych nie dotyczą jedynie tych wysokoaktywnych (tj. tych najbardziej promieniotwórczych, powstających w reaktorze; bezpośredni kontakt z nimi powoduje śmierć). Jest wiele przykładów na to, że istniejące już składowiska niskoaktywnych odpadów są źródłem szkodliwego promieniowania. Drigg w Wielkiej Brytanii i La Hague we Francji to tylko dwa z nich. Odpady jądrowe emitują promieniowanie przez dziesiątki, a nawet setki tysięcy lat. Żaden język nie przetrwał więcej niż kilka tysięcy lat i nikt nie potrafi powiedzieć, czy piktogramy lub jakiekolwiek inne symbole zostaną w przyszłości prawidłowo odczytane. Nie ma więc żadnego niezawodnego sposobu, by ostrzec przyszłe pokolenia przed istnieniem składowisk odpadów radioaktywnych. 2

3 MATERIAŁ POMOCNICZY NR 2 Obecnie na świecie pracuje 437 reaktorów energetycznych w 30 państwach (stan na dzień ). Udział elektrowni jądrowych w światowej produkcji energii elektrycznej wynosi obecnie ok. 14%. Moc zainstalowana wynosi 371,460 GWe. 5 reaktorów jest w stanie długoterminowego wyłączenia (long term shutdown). 3

4 Rys. 1. Polityka różnych państw wobec energetyki jądrowej. Stan na dzień (kliknij by powiększyć) Państwa posiadające elektrownie jądrowe (EJ) i budujące lub planujące nowe Państwa posiadające EJ, ale nie planujące budowy nowych Państwa, które podjęły decyzję o likwidacji wszystkich EJ - obecnie BRAK Państwa budujące swoje pierwsze EJ Państwa planujące budowę pierwszych EJ* Państwa rozważające budowę pierwszych EJ Państwa niezainteresowane energetyką jądrową * W przypadku Włoch jest to powrót do energetyki jądrowej, z której Włosi przejściowo zrezygnowali w 1987 r. i zlikwidowali pracujące wtedy elektrownie jądrowe. Litwa w latach nie będzie miała pracujących bloków jądrowych (od momentu wyłączenia elektrowni w Ignalinie do chwili uruchomienia pierwszego bloku w elektrowni Visaginia) Rys. 2. Udział różnych źródeł energii elektrycznej w produkcji światowej w 2006 r.[1] 4

5 Rys. 3. Procentowy udział różnych źródeł energii elektrycznej w poszczególnych regionach świata w 2006 r.[1] Tab. 1. Państwa posiadające elektrownie jądrowe (dane za 2008 r., źródło: IAEA Power Reactor Information System, stan na dzień r.). Państwo Liczba pracujących reaktorów energetycznych Łączna zainstalowana netto (MWe) moc Stosunek ilości energii Udział w elektrycznej krajowej wyprodukowanej w EJ do produkcji całkowitej ilości en. el. energii wyprodukowanej w danym elektrycznej (%) państwie (TWh) Argentyna ,8/110 6,18 Armenia ,3/5,8 39,66 Belgia ,4/80,6 53,85 5

6 Brazylia /448,4 3,12 Bułgaria ,7/44,8 32,81 Chiny* ,3/3043,8 2,15 Czechy /77 32,47 Finlandia /74,1 29,69 Francja ,3/549,1 76,18 Hiszpania ,4/308,7 18,27 Holandia ,9/103,6 3,76 Indie ,2/649,9 2,03 Japonia ,5/964,9 24,92 Kanada ,6/598,8 14,80 Korea Pd ,3/404,9 35,64 Litwa ,1/12,5 72,80 Meksyk ,4/231,4 4,06 Niemcy ,9/498 28,29 Pakistan ,7/91,2 1,86 Republika Południowej Afryki (RPA) ,7/242,2 5,24 Rosja /902 16,85 Rumunia ,3/58,9 17,49 6

7 Słowacja ,4/27,3 56,41 Słowenia ,9/14,3 41,26 Stany Zjednoczone (USA) ,9/4114,8 19,66 Szwajcaria ,2/67 39,10 Szwecja ,3/145,8 42,04 Ukraina ,3/177,8 47,41 Węgry ,9/37,5 37,07 Wielka Brytania ,4/390,3 13,43 Tajwan* * Tajwan nie jest uznawany przez Rzeczpospolitą Polską za państwo w rozumieniu prawa międzynarodowego. 7

8 Rys. 4. Udział elektrowni jądrowych (EJ) w krajowej produkcji energii elektrycznej w różnych państwach w procentach (stan na dzień r., źródło: IAEA Power Reactor Information System. 8

9 Rys. 5. Liczba pracujących reaktorów energetycznych w poszczególnych państwach (stan na dzień , źródło: IAEA Power Reactor Information System 9

10 Ok. 83% to reaktory lekkowodne (PWR i BWR), 10% ciężkowodne (PHWR, głównie kanadyjskie CANDU i ich odpowiedniki w Indiach), 4% reaktory chłodzone gazem (GCR i AGR, głównie w Wielkiej Brytanii), 4% reaktory chłodzone wodą i moderowane grafitem (LWGCR, głównie rosyjskie RBMK). Pracują też dwa reaktory energetyczne na neutronach prędkich (FBR). Rys. 6. Ilość reaktorów wg typu. Rys. 7. Łączna zainstalowana moc reaktorów wg typu Ok. 75% reaktorów energetycznych pracuje już ponad 20 lat. Pozostałe 25% ma ponad 30 lat. Starzenie się obecnej floty reaktorów ma swoją przyczynę w spowolnieniu rozwoju energetyki jądrowej po awarii w Czarnobylu. Jest to również czynnik mający wpływ na podejmowanie decyzji o budowie nowych reaktorów w celu zastąpienia starych. Należy dodać, że stare konstrukcje były projektowane na lat pracy. Przy obecnym poziomie zaawansowania technologicznego i poważnych modernizacjach w większości państw udziela się zezwoleń na przedłużenie okresu eksploatacji do 60 lat (lub 50 w przypadku reaktorów konstrukcji radzieckiej). Daje to czas na wycofanie z ruchu starych reaktorów i zastąpienie ich nowymi, o większej mocy, lepszych parametrach technicznych i zwiększonej wydajności ekonomicznej, a także dłuższej projektowanej żywotności (60 lat), która w przyszłości będzie podstawą do dalszego przedłużania okresu eksploatacji. 10

11 Rys. 8. Ilość reaktorów wg wieku. 11

12 Rys. 9. Łączna moc zainstalowana bloków jądrowych wg wieku bloków Po awarii w elektrowni w Czarnobylu w 1986 r. w wielu państwach wstrzymano budowę nowych bloków jądrowych, a w niektórych doszło nawet do ich wyłączenia ze względów politycznych głównie pod naciskiem partii ekologicznych. Mimo to lata 90-te nie są okresem straconym dla energetyki jądrowej wręcz przeciwnie, dokonano postępu w zakresie wydajności produkcji (średnia globalna dyspozycyjność zwiększyła się z 72,3% do 83,2%), podniesiono (i tak już wysoki) poziom bezpieczeństwa i obniżono koszty eksploatacji. Postęp technologiczny w tym okresie był znaczący. W roku 2004 roczna produkcja energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych była większa o ok. 40% (714 TWh) niż w roku Rys. 10 ukazuje źródła zwiększonej produkcji. 12

13 Rys. 10. Źródła zwiększonej produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych Do tej pory wycofano z ruchu 117 jądrowych bloków energetycznych, z czego: 10 zostało już całkowicie rozebranych (decommissioning), większość do tzw. zielonej trawy, a teren, który do tej pory zajmowały, został udostępniony do ponownego wykorzystania w innych celach 17 zostało częściowo rozebranych i zabezpieczonych, z przeznaczeniem do dalszej rozbiórki po upływie określonego czasu 32 znajdują się w fazie rozbiórki do zielonej trawy 34 znajdują się w fazie rozbiórki częściowej i zabezpieczania pozostałe są przygotowywane do rozbiórki MAEA szacuje że na świecie w elektrowniach jądrowych jest zatrudnionych ok ludzi. W całym przemyśle jądrowym, a także w uczelniach wyższych, instytutach badawczych i organach państwowych związanych z energetyką jądrową pracuje ok. 1 milion osób. Tu również, na skutek drastycznego zmniejszenia skali inwestycji w EJ po awarii w Czarnobylu, pojawia się problem starzenia tym razem starzenia się kadr. Dlatego większość państw inwestujących w energetykę jądrową tworzy lub już rozwija programy kształcenia kadr i uzupełniania luki pokoleniowej. Budowa nowych reaktorów W budowie jest 57 reaktorów w 14 państwach (+ Tajwan). 13

14 Tab. 2. Reaktory energetyczne (bloki jądrowe) w budowie (stan na dzień r., źródło: IAEA Power Reactor Information System. Państwo Liczba budowanych bloków jądrowych Łączna moc zainstalowana budowanych bloków (MWe) Argentyna Bułgaria Chiny Finlandia Francja Indie Iran Japonia Korea Pd Pakistan Rosja Słowacja Stany (USA) Zjednoczone Ukraina Tajwan* ŚWIAT OGÓŁEM Planowanych jest 417 reaktorów w 51 państwach, z czego 67 reaktorów w 25 państwach nie posiadających jeszcze elektrowni jądrowych. 14

15 Tab. 3. Reaktory energetyczne (bloki jądrowe) planowane i rozważane (stan na dzień r., źródła: World Nuclear Association, World Nuclear News, Nucnet) Państwo Liczba bloków jądrowych planowanych i rozważanych* Albania 1 Algieria 1 Argentyna 2 Armenia 1 Bangladesz 1 Białoruś 4 Brazylia 4 Bułgaria 2 Chiny 126 Czechy 3 Egipt 1 Estonia 1 Filipiny 3 Finlandia 3 Francja 1 Ghana 1 Indie 38 15

16 Indonezja 4 Iran 2 Izrael 2 Japonia 13 Jordania 1 Kanada 16 Kazachstan 2 Korea Pd. 3 Libia 1 Litwa 1 Łotwa 1 Malezja 2 Maroko 1 Meksyk 8 Nigeria 4 Pakistan 2 Polska 4 Rosja 36 RPA 24 Rumunia 4 16

17 Słowacja 2 Słowenia 1 Szwajcaria 3 Szwecja 4 Tajlandia 4 Tunezja 1 Turcja 16 Ukraina 22 USA 33 Wielka Brytania 8 Wietnam 4 Włochy 2 ZEA 3 ŚWIAT RAZEM 417 ZEA - Zjednoczone Emiraty Arabskie * Należy mieć na uwadze, że plany nowych bloków jądrowych są w różnych fazach w każdym państwie i liczby mogą się z czasem zmieniać. O ile na przykład w USA liczba planowanych reaktorów (33) odzwierciedla liczbę złożonych do Nuclear Regulatory Commission wniosków o udzielenie licencji na budowę i eksploatację (tzw. COL), co świadczy o poważnym zaawansowaniu i pewności planów, o tyle w kilku innych państwach plany są jeszcze na bardzo wczesnym etapie i propozycje konkretnej liczby reaktorów nie zostały poparte szczegółowymi analizami. Czynniki skłaniające do inwestycji w energetykę jądrową: wzrastający popyt na energię elektryczną 17

18 niska i stabilna cena energii elektrycznej wytwarzanej w EJ brak konkurencji ze strony odnawialnych źródeł energii, które nie mogą pracować w podstawie obciążenia sieci i/lub są zależne od warunków pogodowych obawa przed uzależnieniem się od dostaw energii elektrycznej z zagranicy rosnące ceny ropy naftowej i gazu ziemnego brak monopolizacji rynku dostaw paliwa jądrowego, usług jądrowego cyklu paliwowego oraz produkcji komponentów elektrowni jądrowych opanowanie technologii jądrowej i zgromadzenie dużego doświadczenia w pracy bloków jądrowych troska o środowisko naturalne (brak emisji zanieczyszczeń i CO 2 przez elektrownie jądrowe) stymulacja przez energetykę jądrową rozwoju wielu dziedzin nauki i gospodarki Czynniki utrudniające inwestycje w energetykę jądrową: konieczność poniesienia relatywnie wysokich nakładów na budowę elektrowni jądrowych konieczność poniesienia dodatkowych kosztów związanych ze szkoleniem kadr, informacją społeczeństwa, budową infrastruktury i zaplecza naukowo-badawczego (dotyczy państw nie posiadających do tej pory elektrowni jądrowych) w niektórych przypadkach konieczność dostosowania krajowego systemu elektroenergetycznego do możliwości wyprowadzenia mocy z dużych bloków energetycznych (powyżej 1000 MWe) Prognozy rozwoju energetyki jądrowej MAEA przewiduje, że w roku 2020 moc zainstalowana w elektrowniach jądrowych będzie wynosiła od 437 GWe do 542 GWe. Szacunki do roku 2030 wskazują na przedział GWe, przy czym największy wzrost mocy zainstalowanej będzie miał miejsce w państwach już eksploatujących elektrownie jądrowe (uwzględniono wpływ obecnego kryzysu gospodarczego na inwestycje w sektorze jądrowym). Warto zauważyć, że wartości te wzrosły w porównaniu do szacunków z lat poprzednich (sprzed 2008 r.) na przykład w porównaniu do przewidywań z roku 2001 wartości wzrosły dwukrotnie, a po uwzględnieniu wpływu kryzysu gospodarczego wartości wzrosły o 8% (!). Jeszcze w 2001 r. prognoza pesymistyczna przewidywała spadek mocy zainstalowanej do 2020 r., a 18

19 obecnie prognoza pesymistyczna przewiduje stabilny i stopniowy niewielki wzrost. Według przewidywań wzrośnie również udział zastosowań reaktorów jądrowych do celów gospodarczych innych niż produkcja energii elektrycznej (odsalanie wody morskiej, produkcja ciepła do ogrzewania budynków, produkcja ciepła technologicznego, produkcja wodoru). MATERIAŁ POMOCNICZY NR 3 Wiek energii nuklearnej rozpoczął się w lipcu 1945, kiedy rząd Stanów Zjednoczonych przeprowadził test pierwszej bomby atomowej koło Alamogordo w Nowym Meksyku. Klika lat później, w 1953 roku, 19

20 prezydent Eisenhower rozpoczął ONZ-owski program Energia atomowa na rzecz pokoju ( Atoms for Peace ), który spotkał się z niezwykle entuzjastycznym przyjęciem. Zastosowanie energii nuklearnej nigdy nie było pokojowe. Pół wieku od przemówienia Eisenhowera na ziemi znajduje się wiele odpadów nuklearnych, które pozostaną radioaktywne przez dziesiątki a nawet setki tysięcy lat. Niebezpieczna energia W każdej elektrowni atomowej może, wskutek usterek technicznych lub błędów ludzi, dojść do poważnej awarii i skażenia. Nigdy nie ma 100% gwarancji bezpieczeństwa. W roku 1979 w amerykańskiej elektrowni Three Mile Island z instalacji chłodzącej wyciekła woda, przez co stopiły się pręty z paliwem jądrowym. Błąd pracowników japońskiej fabryki Tokaimura doprowadził do niekontrolowanej reakcji łańcuchowej. Zginęło dwóch pracowników, a setki okolicznych mieszkańców uległy napromieniowaniu. Najgroźniejsza katastrofa po Czarnobylu miała miejsce w roku 2003 w węgierskiej elektrowni Paks, gdzie na skutek błędów pracowników pękły pręty z paliwem jądrowym. Jeden pracownik został poparzony i napromieniowany, a uszkodzone pręty do dziś stwarzają zagrożenie. Odpady promieniotwórcze - nierozwiązany problem dla kolejnych pokoleń Nadal nie wiadomo, co robić z odpadami promieniotwórczymi. Człowiek jak dotąd nie wynalazł bezpiecznego sposobu ich składowania przez tysiące lat potrzebne do ich rozkładu. Transport materiałów rozszczepialnych - niebezpieczne podróże po Europie Kolejne ryzyko związane jest z transportem promieniotwórczych odpadów z elektrowni do miejsc tymczasowego składowania i przetwórni. Bezpieczeństwo i sposób kontroli transportów są często krytykowane. Transporty mogą też być celem ataków terrorystycznych. 20

21 Najdroższa energia Pomimo masowych dotacji państwowych, które przeznaczano na rozwój, energia jądrowa nigdy nie była efektywna ekonomicznie. Elektrownie atomowe są najdroższym źródłem energii elektrycznej, licząc koszty budowy, utrzymania i wreszcie demontażu elektrowni. Jest też wiele innych kosztów, o których nie można zapominać i które trudno oszacować. To koszty ubezpieczeń i usuwania skutków potencjalnych awarii. Podobnie trudno jest oszacować koszty (także ekologiczne i zdrowotne) składowania odpadów promieniotwórczych przez tysiące lat. Energia atomowa przyczynia się do rozpowszechniania broni atomowej Wytwarzany w reaktorach pluton może zostać wykorzystany przez przemysł zbrojeniowy. Kraje, które w okresie ostatnich dziesięcioleci zbudowały bombę atomową, prowadziły wcześniej cywilne programy jądrowe, które często były tylko przykrywką dla konkretnych motywów militarnych. Energia atomowa nie jest odpowiedzią Od lat 50-tych XX wieku, kiedy przedstawiono energię atomową jako rozwiązanie problemów energetycznych, pozostaje ona jedynie marginalnym źródłem energii, zaspokajając zaledwie 2% światowego zapotrzebowania na energię pierwotną. Jednak nawet tak mała produkcja nie byłaby możliwa bez ogromnych dotacji. Właśnie te dotacje utrudniają rozwój technologii umożliwiających wykorzystywanie na szeroką skalę odnawialnych źródeł energii, które są jedyną przyszłością naszej planety. Bezpieczną przyszłością. Źródła: 21

22 Ewa Pyłka Gutowska, Ekologia z ochroną środowiska Marek Siemiński, Fizyka zagrożeń środowiska Stanisław Góra, Elektrownie jądrowe J. Peńsko i L. Łabędzki, Pierwiastki transuranowe w środowisku człowieka 22