Atomenergia: áldás vagy átok?

Bevezető

Az atomenergia békés célú felhasználását a második világháborút követően nagy lelkesedés kísérte. „Annyira olcsó, hogy mérni sem érdemes” – üzenték a hirdetések. Nyugaton több száz atomerőművet helyeztek üzembe 1960 és 1980 között, s ezek valóban hozzájárultak a gazdaság élénküléséhez. A később bekövetkező súlyos balesetek viszont véget vetettek ennek az idilli képnek. Az 1986-os csernobili katasztrófa után a 2000-es évekig egyetlen új reaktorra sem nyújtottak be engedélyezési kérelmet a fejlett országokban, számos erőművet viszont leállítottak. Úgy tűnik azonban, hogy az atomenergiával kapcsolatos félelmeket mostanában más aggályok kezdik felülírni. Ilyen a „peak oil”, azaz a fosszilis energiahordozók korlátlanságába vetett hit szertefoszlása, a más országoktól való energiafüggőség és a hagyományos energiatermeléssel járó környezeti ártalmak.

Ezekre a problémákra a nukleáris energia részben megoldást ígér, bár az iparág problémáira továbbra sem született megnyugtató válasz. Mindazonáltal a nukleáris ipar offenzívába kezdett (Magyarországon is), és egyre több kormány országát sikerül meggyőzniük, hogy az atomenergia gyógyírt jelent a fenti bajokra.

Az urán

A reaktorok működésükhöz uránt használnak. Mivel az uránérc roppant kis sűrűségben tartalmazza a jelenleg elterjedt reaktorokhoz szükséges üzemanyagot, azt fel kell dúsítani^[2]. Kanada, Ausztrália, Kazahsztán és Oroszország adják a világtermelés 68%-át^[3].

Energiahordozók kitermelésekor mindig figyelembe kell venni a kitermelésre és üzemanyag előállításra használt anyagi ráfordítást. A két tábor véleménye ugyan eltér az uránérc rendelkezésre állásáról a jövőben, de az mindenképpen évtizedekben mérhető.

Az Energy Watch Group „Uranium Report”-ja alapos elemzést ad az érckészletek helyzetéről ^[4]. A tanulmány szerint a jelenleg ismert források nem biztosítják az uránutánpótlást több mint 30 évre (más források ezt 70 évre teszik – ez függ az érc minőségétől, a bányászat költségeitől). Jelenleg az erőművek 67 ezer tonna uránt igényelnek évente, ebben 42 ezer tonnát biztosít a kitermelés, a maradék 25 ezer tonnát az 1980 előtt felhalmozott készletek adják. Mivel ez a készlet 10 éven belül kimerül, ezért a kitermelést 50%-al meg kell növelni, hogy fedezze az igényeket.

A következő ábra szemlélteti az urántermelés alakulását ^[4]:

Az urántermelés alakulása. Ha csak a táblázat első sorának alacsony költségű részét vesszük (40 $/kg-os készletek, narancsszín), ezzel még a jelenlegi kapacitás sem látható el zavarok nélkül (Constant capacity, 2005 szaggatott vízszintes vonal). Ha az összes bizonyított készletet kibányásszák, akkor a jelenlegi kapacitás ellátható 2010-ig zavar nélkül (halványsárga), de már ez sem teszi lehetővé a reaktorok számának növelését. A jelenlegi készletekből következtetett további készletek is tetőznek 2030-ra (kék), ráadásul ez már drága is.

Mivel a jelen technológiák hosszú távú működése kétséges, kutatásokat végeznek a fáradt üzemanyag további hasznosítására, illetve nagyobb hatásfokú reaktorok kifejlesztésére. Ezeknek a IV. generációs, elméleti reaktoroknak a célkitűzéseik figyelemre méltóak, elkészülésük ideje viszont bizonytalan. Általánosan elfogadott, hogy nem helyezhetők üzembe 2030-nál hamarabb ^[17]. A Paks bővítésére szánt reaktorok III. generációsak.

Előnyök és hátrányok

A nukleáris energiának vannak kétségtelen előnyei: nem termel üvegházhatású gázt működés közben (csak életciklusa egyéb fázisaiban), jó az egységnyi területen elért energiasűrűsége ^[6], korlátozott mennyiségű hulladékot termel, komoly kutatási potenciált képez és csökkenti az országok energiafüggőségét (bár ezt egyesek kétségbe vonják). Ugyanakkor a hátrányok is nyilvánvalók: a magas beruházási költségek (a legmagasabbak az energiaszektorban), a hulladékok és felhasznált anyagok nagyon veszélyes volta és a motiváció-elvonás más, fenntartható megoldások rendszerbe helyezésével, illetve az energiamegtakarítással szemben.

Érdekes az energiafüggőség kérdése. Általában elfogadott nézet, hogy az atomenergia használata csökkenti egy ország energiaimport-függőségét. Ez azért van, mert az atomerőművekben az üzemanyag kisebb költséghányadot képvisel, mint a hagyományos energiaforrások esetében, így kisebb a függőség az energiahordozók importárának változásaitól. A fűtőanyagok koncentráltabb méretűek, szállíthatók akár repülőn és jelenleg beszerezhetőek több helyről is.

Ugyanakkor ez egyáltalán nem jelent energiafüggetlenséget (a teljes üzemanyag külföldről jön), és fenntarthatóságot sem (a készletek világszerte (évtizedekre) korlátozottak.) A megújuló energiaforrások (nap, szél, föld és bioenergia) ingyen vannak és időben nincsenek korlátozva.

Az atomerőművek környezetterhelő hatása, amit ma egységesen CO₂ kibocsátásban mérnek újabb éles viták forrása. Mivel működése közben nem termel üvegházhatású gázokat, egyesek ezt „nulla kibocsátás”-nak tekintik és az atomerőművet a klímaváltozás elleni küzdelem egyik letéteményesének, amely nélkül szerintük „nem teljesíthetőek a CO₂ kibocsátás-csökkentési vállalások Magyarországon.” ^[7]

Ezzel a szemlélettel az a probléma, hogy nem veszi figyelembe az erőművek teljes életciklusára (az erőmű építésére és lebontására, az uránbányászatra, fűtőelem-gyártásra és hulladékkezelésre) vonatkozó CO2 kibocsátást. Ezekkel kalkulálva a környezetterhelés a szélerőművek és a napelemek közé helyezhető, bizonyos elemzések szerint ^[8].

Igaz, ez így is viszonylag „tiszta” energiának számít ^[9], mégis csak kevéssel járul hozzá a klímavédelemhez, a gyenge elterjedtsége miatt^[10]. Egy másik kérdés, hogy mennyire tekinthető tisztának egy olyan energiatermelés, amelynek a hulladékai többezer évig veszélyt jelenthetnek az emberiségre. Az energiamegtakarítással elérhető széndioxid kibocsátás-csökkenés mindig magasabb, mint amit nukleáris energiatermeléssel el lehet érni ^[5].

Az atomenergia költségei

Az anyagi ráfordítások egy másik, fontos és vitatott elem. Az atomenergiát támogatói olcsónak mondják, az ellenzői nem versenyképesnek. Nehéz itt tisztán látni, mivel óriási összegekről van szó, amelyek évtizedeken keresztül kerülnek befektetésre, illetve fejtik ki hatásukat, nem kevés bizonytalanság által övezve; így jó becslést a legjobb szakemberek sem tudnak adni. A költségek is sokrétűek: egyrészt az erőművek építési költsége, a tőke költsége (kamatok), a működés alatt megtermelt energia és a karbantartás költségei, a hulladékok elhelyezésének, illetve az erőművek lebontásának költségei. Mi csak arra vállalkozunk, hogy ezekből rövid ízelítőt adjunk. Felsmann Balázs közgazdász, a Gazdasági és Közlekedési Minisztérium volt államtitkára egy kitűnő és átfogó elemzést készített a témáról ^[11].

Kezdjük az építési költségekkel. Az atomerőműveknek messze a legmagasabbak az építési költségei, a fajlagos költséget is beleértve ^[12]. A Paksra tervezett két új blokk előzetes becsült építési költsége 1600-2000 milliárd Ft, ami megfelel négy 4-es metró költségének, illetve a 2009-es bruttó hazai termék 6-8%-ának. A technológia nagyon bonyolult: bizonyos elemeket csak egy pár cég gyárt a világon ^[13], a szakértelem pedig hiánycikk a nukleáris iparban, így az óriási befektetés nem a magyar alvállalkozók ezreinek fog munkát adni.

Az atomerőművek építése meglehetősen időigényes (jelenleg átlagosan 7 év), és bonyolultságuk folytán az építkezések rendre elhúzódnak. Jó példa erre Olkiluoto 3, a most épülő finn reaktor, amely több szempontból demonstrációnak minősíthető ^[14]. Két évvel az építkezés kezdete után már két éves csúszásról beszéltek, ami mind az építési idő, mind a költségek másfélszeres növekedését jelentette.

Az ehhez hasonló eseteket, valamint a befektetés nagyságát és megtérülésének bizonytalanságát figyelembe véve érthető, hogy a világon miért nem épült atomerőmű csak magántőkéből. Jelentős állami szerepvállalásra, tőkére és garanciákra van szükség az építésükhöz, egy liberalizált piacon az atomenergia nem lenne versenyképes.

Ezzel szemben az energiaipari cégek azt állítják, hogy az atomenergia a leggazdaságosabb és mindenképpen versenyképes megoldás. Ennek alátámasztására nálunk a mostani paksi villamosenergiaárat említik. Paks jelenleg valóban a legolcsóbb magyarországi termelő, de ehhez a szocializmusban uralkodó, illetve a rendszerváltás óta az energetikában jellemző sajátos viszonyok is hozzájárultak . Felsmann említett tanulmánya szerint a jövőben 18-19 Ft/kWh induló áramárral indokolt kalkulálni, ami erősen kérdésessé teszi az új atomerőmű szignifikáns versenyelőnyét az egyéb szóba jöhető technológiákkal összehasonlítva ^[15].

Veszélyes vagy biztonságos?
Amikor tudományos vagy nukleár-ipari körökben beszélnek az atomenergia veszélyességéről – avagy biztonságos voltáról – általában megelégszenek a halálozási statisztikák említésével. „Inkább tartózkodjon az ember atomerőmű mellett, mint fénysorompónál” – hallottuk Bencze Gyula magfizikus professzor előadásában a Mindentudás Egyetemén, aki az atombalesetekben, illetve a vasúti közlekedésnél elhunytak számát tette mérlegre. A statisztikai számok viszont nem adnak képet a jelenségről: ha „csak” ennyiről lenne szó, miért aggódnánk bizonyos országok atomfegyverkezése miatt? A balesetek valószínűsége valóban alacsony, viszont a következmények apokaliptikusak lehetnek. Csernobil bebizonyította, hogy a hosszan tartó sugárzásnak még sok ismeretlen mellékhatása van: 18 évvel a baleset után a környező területeken olyan növények nőttek, amelyek abnormális mértékű genetikai mutációkat mutattak. Még aggasztóbb, hogy gyermekekben olyan mutációk jelentek meg, amelyek nem voltak jelen sem a szüleikben, sem a baleset előtt született nagyobb testvéreikben, sem a hasonló életkorú, nem szennyezett helyen élő társaiknál. A mutációt az ő leszármazottaik örökölni fogják.
A nukleáris anyagok veszélyességét és speciális kezelésük fontosságát jól példázza egy nemrég napvilágra került eset: Bagi Antal kamionsofőr kálváriája ^[24]. A halálozási statisztikát más mutatóknak kell felváltania.

Balesetek^[16]

1999-ben a Tokiótól 150 km-re lévő Tokaimura-i uránfeldolgozó üzemben majdnem tragédia történt egy emberi mulasztás miatt. A rendszer összeomlását csak a tűzoltók és önkéntesek 20 órán át tartó áldozatos munkája akadályozta meg, akik így lehetővé tették a már kitelepített 300000 ember hazatérését. Elég aggasztó, ha figyelembe vesszük, hogy nem valami régi, elavult ukrán berendezésekről volt szó, hanem a létező legmodernebbekről.

Az 1986-os Csernobili katasztrófa okai elég jól ismertek: emberi mulasztások sorozata, egy elővigyázatlanul végzett művelet során egy régi és veszélyes reaktortípusnál (amelyekből még egy tucat működik jelenleg a világon.) Kevésbé ismertek a következmények. Az ENSZ által szervezett Csernobili Fórum csupán 58 áldozatról adott számot és azt állította, hogy a sugárzás gyakorlatilag nem érte el a lakosságot, miközben csak a pajzsmirigy-daganatok száma több ezer volt.

10 évvel a baleset után százszoros növekedést regisztráltak a gyermekkori pajzsmirigy-daganatok számában és 200 elhunyt „likvidátort”, a több százezer közül, akiket kivezényeltek a reaktor betemetésére. A reaktor hőmérséklete még pár száz fok volt és még semmi nem volt biztonságba téve. Feltételezések szerint 9 millió személy betegedett meg, több ezren haltak meg a „normális statisztikán” felül a szomszédos országokban és több ezer-tízezer daganatos betegről is beszéltek. Az Egészségügyi Világszervezet szerint az áldozatok száma 1996-ban 7000 volt.

2000-ben a Nature folyóirat egy cikkében azt állította, hogy az ukrajnai mezőgazdasági termékek a normálisnál hatszor magasabb mutációs szinttel rendelkeztek. 15 évvel a baleset után az erőmű még nem volt biztonságban, és még regisztráltak sugárzásokat ideiglenes javításokból. 20 évvel az incidens után a becsült áldozatok száma 58 (ötvennyolc) és 500000 (ötszázezer) között mozgott, egy abszurd helyzet, ami azóta sincs lezárva ^[5].

A radioaktív hulladékok mennyiségileg korlátozottak ugyan, de nagyon hosszú ideig (egyes elemei akár több tízezer évig) veszélyt rejtenek az élőlényekre, ráadásul olyan veszélyt, amely érzékszerveinkkel nem érzékelhető. Egy hulladéktárolónak több kritériumnak kell megfelelnie: egyrészt geológiailag megfelelő kell, hogy legyen, a tároláshoz komoly műszaki problémákat kell megoldani, társadalmi konszenzust és védelmi szolgálatot kell létrehozni a lerakóhoz.

Geológiailag olyan helyet kell keresni, ahol kicsi a földrengésveszély, és biztonságosnak mondható vulkanikus-, illetve hidrogeológiai szempontból is (kicsi az árvíz- vagy talajerózió-kitettség). A tárolónak jó „szigetelő” képességekkel is kell rendelkeznie - erre a legmegfelelőbbek a kősó, illetve agyagos helyek. Mivel elképzelhető, hogy új technológiákkal a jelenlegi hulladékok később „újrahasznosíthatók” lesznek, a tárolókat úgy tervezik, hogy a hulladékok visszanyerhetőek legyenek. Bár a feladat nem megoldhatatlan, mégis kevés az olyan hely a Földön, amely biztonságos tárolást tudna biztosítani meghatározatlan időre. A legfontosabb viszont az ott élők hozzájárulásának a megszerzése. Ez gyakran az egyik legnagyobb probléma, amelyet nem mindig sikerül megoldani. Nyugaton komoly modelleket dolgoztak ki és alkalmaznak ma is a társadalommal való párbeszédben, a radioaktív hulladéklerakókról szóló döntési folyamatokban. Erről kitűnő leírást ad Vári Anna könyve ^[18].

Fontos megemlíteni, hogy az ún. nagyaktivitású hulladékok (kiégett fűtőelemek, stb.) végleges elhelyezését még egyetlen országnak sem sikerült megnyugtatóan megoldania, bár többnek e téren előrehaladott programjai vannak (Finnország, Svédország, USA). Az ún. kis és közepes aktivitású hulladékok végleges elhelyezése is csak kis részben tekinthető megoldottnak [18]. Ezek fényében felmerül a kérdés, hogy alkalmazhatunk-e olyan technológiát, ami nehéz helyzetbe hozhatja az elkövetkező generációkat ^[21].

Egyéb szempontok

Egy másik szempont a központosítás és fenntarthatóság. Az atomenergia jelenlegi hasznosítási formájában sem környezeti (uránbányászat, hulladékok), sem energetikai (az uránkészletek hosszabb távon várható kimerülése) szempontból nem nevezhető fenntartható energiaforrásnak. Ugyanakkor konzerválja az energetikai rendszer rugalmatlanságát: más, nem folyamatosan rendelkezésre álló, megújulókkal termelt villamos energia beiktatása szinte lehetetlen a jelenlegi elosztórendszerben ^[19]. A megújuló erőforrások ezzel szemben nem centralizáltak, így nagyszámú munkahelyet területileg szétszórtan generálnak, növelve a vidék megtartóképességét. Az atomerőműi energia részarányának hosszú távú fenntartása tehát veszélyezteti a fenntartható megoldások rendszerbe vezetését. A nálunk készülő tervek ezt a helyzetet betonoznák be 40-50 évre.

Egy másik kérdés a nemzeti biztonság. Mivel erős nukleáris arzenál központosul az atomerőművek szűk területén, ez úgy energetikailag, mint nemzetbiztonsági szempontból érzékeny, sebezhető pontot jelent (a hulladéklerakók is ide értendők, azokat is védeni kell, állandó katonai őrizettel). Az atomerőművek működése társadalmi stabilitást feltételez. De ki tudja garantálni, hogy 200 évig béke lesz? Ha „ettől nem félünk”, akkor miért borzolja a kedélyeket bizonyos országok urándúsítási programja?

Végül egy etikai kérdés: lehet-e felelősséggel a jövő nemzedékekre hagyni megoldatlan problémákat ^[22]?

Habár az atomenergia mai használata biztonságérzetet ad az energiaellátásban és viszonylag tisztának is mondható (bár ez vitatható), a fűtőanyag importja és kimerülése miatt csak ideiglenes megoldásnak tekinthető. Ugyanakkor nem serkent takarékosságra, és veszélyezteti a fenntartható megoldások bevezetését. A hulladékok lerakásának megoldatlansága súlyos etikai problémákat vet föl.

Felhasznált irodalom, források:
^[1]2000 MW, jó kihasználtsággal biztosítani tudja Magyarország villamosenergia-igényének a kb. 35%-át.
^[2]Erre azért van szükség, mert a természetben 99%-ban elterjedt formája, a 238-as izotópú uránium nem alkalmas láncreakcióra, csak a 235-ös. Ezért az előbbit, amely csak 0,7%-ban tartalmaz reakcióképes anyagot, fel kell dúsítani.↑
^[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium_mining
^[4]Jelenleg az erőművek 67 ezer tonna uránt igényelnek évente, ebben 42 ezer tonnát biztosít a kitermelés, a maradék 25 ezer tonnát az 1980 előtt felhalmozott készletek adják. Mivel ez a készlet 10 éven belül kimerül, ezért a kitermelést 50%-al meg kell növelni, hogy fedezze az igényeket.
Energy Watch Group: Uranium Report (2006 dec)
^[5] Gaia - un solo pianeta, Istituto Geografico De Agostini, 2007
^[6]Az egységnyi energiamennyiség megtermeléséhez szükséges földterület (gyakorlatilag az erőművek, ércbányák és hulladéktárolók felszíni kiterjedése) (nem tévesztendő össze az ökolábnyommal).
^[7]Az MVM Zrt. Igazgatósága elfogadta az atomerőművi bővítés előkészítési munkálatainak koncepciót (2010-02-26)
^[8]Pontosabban egy atomerőmű kb. 30-120 g CO₂-t bocsát ki KWh-ként, ami a szélerőművek (22-24 g) és a napelemek (100 g) közé helyezi.
^[9] Egy szénerőmű kb. 1100 g CO₂-t bocsát ki KWh-ként.
^[10] Az atomerőművek 17%-át adják a világ villamosenergia-igényének, és csak 7%-át a teljes energiafelhasználásnak. Az elterjedését viszont a hosszú építési fázis, a magas költségek, a megoldatlan problémák és a veszélyessége korlátozzák.
^[11] Felsmann Balázs: Atommatematika
^[12]A fajlagos, egységnyi teljesítményre eső építési költségei 2-3-szorosa a szélerőművekének, és 4-szerese a gázerőművekének²⁰.
^[13]Jelenleg egyedül a Japan Steel Works képes legyártani a nyugati típusú, harmadik generációs atomerőművek reaktortartályát.
^[14]Olkiluoto-3
Ha megépül, ez lesz az első Európai Nyomottvizes Reaktor, amelyik hivatott többek között bizonyítani a reaktorra vonatkozó állításokat: a korábbiakhoz képest olcsóbb megépíteni és üzemeltetni, biztonságosabb, és versenyképes a liberalizált piacon. Ehhez képest eddig rengeteg probléma merült fel.
^[15]Érdemes megjegyezni, hogy a megújuló energia-iparág még viszonylag fiatal és feljövőben van, ezért ott az árak jelentős csökkenése várható. Ehhez képest a nukleáris energiatermelés az egyetlen, melynek költségei az elmúlt évtizedekben nem csökkentek az innováció és technikai fejlesztés révén.
^[16]A balesetekkel kapcsolatos adatok forrása⁵.
^[17] Ez általában több éves hűtést jelent, majd egy feldolgozást, amely során az elemek egy részét újrahasznosítják, stb.
^[18]Vári Anna: Tiszta atomenergia? L’Harmattan Kiadó, 2009 ↑
^[19]A jelenleg 330 MW kapacitású szélerőműpark bővítését 2006 óta az idén nyílt lehetőség bővíteni, 410 MW új szélenergia-kvóta kiadásával (az indoklás szerint többet egyelőre nem lehet a rendszerbe integrálni.) Az ígéretesen induló pályázatot azonban beárnyékolja egy miniszteri rendelet, amelyik pár nappal az eredményhirdetés előtt, módosítja a szélenergia-pályázat feltételeit, megkérdőjelezve ezzel az egész tendert²³.
^[20] Az atomenergia esélyei a XXI. században, Energia Klub
^[21] Elővigyázatosságra intett a jövő nemzedék ombudsmanja Arra a felvetésre, hogy az atomerőművek alkalmazói azzal érvelnek, hogy a nukleáris áramtermelés során kis mennyiségű, precízen nyilván tartott és biztonságosan elhelyezhető hulladék keletkezik, [Fülöp Sándor ombudsman] azt mondta, hogy ezek mérnöki szempontok, az általa vezetett hivatal viszont nem ez alapján, hanem más tudományágak alapján alkot véleményt. A társadalomtudományban fontos szerepet játszik az elővigyázatosság elve, húzta alá.
^[22]Érdekes vitaműsort rendezett az ATV az atomenergiáról 2010 január 14-én, „Hőmérő” címmel, Havas Henrik vezetésével. A meghívottak között volt Aszódi Attila, a Nukleáris Intézet igazgatója és Fülöp Sándor, a Jövő Nemzedékek Országgyűlési biztosa is. A vita a két fél képviselői között a stúdióban fiatalok előtt zajlott, akik a beszélgetés bizonyos pillanataiban szavazni tudtak. A fiatalok egyetértettek az ombudsmannal, aki kifejtette, hogy a jövő generációk szemszögéből az atomenergia nem támogatható (a műsor itt megtekinthető: 1 rész, 2 rész ).
^[23]Viharos szelet kavar a széltender módosítása , Energia Klub

^[24] Bagi Antal kamionsofőr több évig nukleáris hulladékokat szállított, tudta nélkül az ország több pontján létező hulladéklerakókhoz. Későb szervezetét több, súlyos, gyógyíthatatlan betegség támadta meg, míg a veszélyes hulladékok egy része elhagyatott helyeken hever:
Folyamatosan szivárog a halál a földbe

_ _ _ _ _ _ _ _
Az írás eredetileg a Fordulópont portálon jelent meg:
http://www.fordulo-portal.hu/index.php?page=news&id=26