Соғыс және климаттың қиындықтары

Ұлыбритания премьер-министрі өткен аптада Украинадағы соғыс басталғаннан бері Еуропада шамамен 150%-ға көтерілген табиғи газ бағасының өсуін өтеу үшін ядролық энергетикаға көшу мүмкіндігін қарастыруы мүмкін екенін айтты. Бұл бағаның өсуі екі еседен астам.

Бұл сондай-ақ Ұлыбританияның таза нөлдік парниктік газдар (ПГ) шығарындылары бойынша күшті климаттық ұстанымын қолдайды, өйткені атом энергиясы жасыл энергияны береді. Дегенмен, басқа жағынан ол соншалықты таза емес – төменде қараңыз.

Бірақ энергиясы жоғары елдер ядролық қарудан бас тартып, табиғи газға көшуде. Bloomberg Green Newsletter 2021 жылы Германияның ядролық қуатын өндіру шыңынан 60%-ға, Ұлыбританияныкі 50%-ға, Жапонияныкі 87%-ға төмен болғанын айтты.

Украинада соғыс жүріп жатқан кезде, бір бақылаушы Германия газ тапшылығына тап болса, тозығы жеткен атом электр станцияларын қайта ашуы мүмкін деп болжады. Германия газдың 49 пайызын Ресейден импорттайды.

Атом энергетикасы табиғи газ энергиясына балама және әлемді көміртексіздендіру тәсілі ретінде басқа көзқарасқа кепілдік бере ме?

Еуропадағы табиғи газдың ядроға қарсы.

Егер Ресей Германияға апаратын «Солтүстік ағын 1» магистральдық құбырын өшірсе, Германия және басқа Еуропа елдері газды қалай алмастырады? «Солтүстік ағын-2» жаңа құбыры көмектеспейді, өйткені Германия оны Украинадағы соғысты сылтауратып, Ресейден газ ағыны басталмай тұрып жауып тастады.

Шешімнің бірі - Австралия, Катар және АҚШ жетекші экспорттаушыларының Еуропаға СТГ импортын арттыру. Тек көбірек экспорттық терминалдар және мамандандырылған СТГ жүк танкерлері қажет.

Ядролық энергия табиғи газ энергиясын алмастыратын нұсқа ма? Оңай емес, өйткені 28 елдің 34-і Еуропада 2020 жылы табиғи газ энергиясын ядролық энергияға қарағанда көбірек тұтынған.

Германия 2.6 Exajoule (EJ) тұтынды көп энергия атомнан гөрі газдан. Келесі ең үлкен дифференциалдар Италия (2.4 EJ) және Ұлыбритания (2.2 EJ) болып табылады.

Көптеген елдер табиғи газға атомға қарағанда көбірек тәуелді. Франция бір үлкен ерекшелік болып табылады, өйткені Франциядағы электр энергиясының 37% атом станцияларымен қамтамасыз етіледі - тұтынылатын ядролық энергия табиғи газдан айтарлықтай көп (1.7 ЭДж артық).

Климаттық көзқарас.

Табиғи газ, егер ол қалдықтардан алынбаса, қазбалы отын болып табылады. Көбісі газдың жаңартылатын қуат көздеріне көшуде көпір отыны болатынын алға тартты, себебі ол көмір мен мұнайдан екі есе таза жанады. Мысалы, мұнайдың негізгі б.б 2020 жылғы энергетикалық болжам 2050 жылға қарай таза нөлге жету үшін қажетті газдың басым қазбалы отын болатын болашақ сценарийлері, бірақ бұл желден, күннен және судан келетін энергия көлемінің жартысы ғана болады.

Бірақ кейбір атом электр станцияларын іске қосу парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және газ және көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларына тәуелділікті азайтуға көмектесетіні сөзсіз.

Билл Гейтс ядроға тағы бір оңды қосады. Оның кітабында Климаттық апаттан қалай сақтануға болады, Гейтс әрбір фунт құрылыс материалы үшін ядролық реактор дәстүрлі жаңартылатын көздерден әлдеқайда көп энергия береді дейді. Күн, су және жел жүйелері өндірілетін бірдей энергия бірлігі үшін атом реакторын салуға қарағанда 10-15 есе көп бетон мен болатты қажет етеді. Бұл үлкен мәселе, дейді ол, өйткені парниктік газдар шығарындылары өте көп өндірістік бұл бетон және болат материалдар.

Еуропаның барлық табиғи газын ядролық энергиямен алмастыру үшін не қажет? Бір бағалау 50-150 жаңа атом электр станциясын құрайды. Егер орташа есеппен 34 елден асатын болса, бұл әрбір ел шамамен 1-4 атом электр станциясын салуы керек дегенді білдіреді. Бәлкім, бұл 2050 жылға қарай жүзеге асуы мүмкін, бірақ төменде талқыланған даулы мәселелер оны екіталай етеді.

Даулы ядролық мәселелер.

Екі үлкен мәселе - ядролық реакторға рұқсат беру, реттеу және салу ұзақ уақытты қажет етеді, сонымен қатар қымбат және әдетте бюджеттен асып түседі. Мұны үнемі арзандайтын жел, күн және батареяның жаңартылатын көздерімен салыстырыңыз.

Екіншіден, пайдаланылған ядролық отын радиоактивті болып табылады және оны жерасты сақтау ұзақ уақыт бойы қауіпсіз болатынына сенімді болу өте қиын. Тек а ядролық қалдықтардың шағын бөлігі ұзақ өмір сүреді және жоғары радиоактивті (жалпы санының 3%), оны әдетте он мыңдаған жылдар бойы терең геологиялық сақтау арқылы бөлу және оқшаулау қажет.

Бүйірлік тақта ретінде АҚШ-та ядролық қалдықтарды сақтау а тартымды мәселе. АҚШ-тағы ядролық отынның қалдықтары 33 түрлі штатта бар, олар 75 нысанда сақталады. Қалдықтар жыл сайын 2,000 тоннаға өседі және орасан зор жауапкершілік 30 миллиард долларға жақындайды.

Екі сайтта сақтау үшін уақытша шешім ұсынылды: біреуі Нью-Мексикода Holtec деп аталады және Техастағы ISP деп аталады. Олардың екеуі де Пермь ойпатында болады, бірақ ішінара санының өсуіне байланысты даулы. жер сілкінісі. АҚШ сенатына бұл жағдайды тоқтату үшін жаңа заң жобасы ұсынылды.

Шағын модульдік реакторлар.

SMR - бұл жоғарыдан бірінші мәселені барынша азайтатын шағын модульдік реактор - ядролық стансаға рұқсат беру, реттеу және салу үшін ұзақ уақыт. SMR әдетте 300 МВт электр энергиясын өндіреді және зауытта салуға арналған. Мұндай реактор 200,000 50-нан астам үйді қуаттай алады. SMR үшін XNUMX-ден астам әртүрлі дизайн бар.

DOE жұмсады бүгінгі күнге дейін SMR-ге 1.2 миллиард доллардан астам қаржы бөлді, енді NuScale сияқты компанияларға келесі онжылдықта SMR дизайнын әзірлеу және көрсету үшін кемінде 5.5 миллиард доллар бергісі келеді. Практикалық қолдану 10-20 жыл болуы мүмкін.

Ядролық синтез қаншалықты тез болады?

1950 жылдары Тынық мұхитына жарық түсірген сутегі бомбалары көрсеткендей, сутегінің синтезі шамадан тыс энергия бөледі. Ішінде бірлескен еуропалық кәсіпорын Оксфордширдегі (Ұлыбритания) JET деп аталатын үлкен пончик тәрізді магнитте 100 миллион градусқа дейін өте жоғары температураға дейін қызатын плазма бар.

Жақында команда өндірілген синтез энергиясын екі есе арттырғанын хабарлады, бұл алға қарай үлкен қадам. Сутегінің синтезі шамамен 5 секундқа созылды - бұл алдыңғы сынақтарға қарағанда үлкен ілгерілеушілік. Донут магнитінің ішіндегі плазма осы 5 секунд ішінде біздің күннің ішкі бөлігіндегі жағдайларға еліктеді. Әрине, синтез - күн энергиясының көзі.

Келесі қадам Францияда 2035 жылы іске қосылады деп күтілетін Iter деп аталатын үлкенірек және жақсырақ зертханада болады. Қызықтылығы мынада: 1 фунт термоядролық отын 10 фунт көмір, мұнай немесе 1 миллион есе энергияны өндіреді. газ. Бірақ синтездің коммерциялық қолданылуына ондаған жылдар қалды, сондықтан 2050 жылға дейін климаттың өзгеруіне қатысты шешім емес.

Алға жол.

Атом энергиясы таза энергия болып табылады және қондырғылар жел электр станцияларының алқаптарымен салыстырғанда ықшам, бірақ қымбатырақ. Ядролық реакторды салу үшін қолданылатын бетон және болат сияқты материалдарды өндіру кезінде де ядролық энергия әлдеқайда аз парниктік газ шығарады. 1986 жылы Чернобыль апатынан басқа ядролық қондырғы да үлкен қауіпсіздік рекордына ие. 2011 жылы Фукусима қорқынышты болды, бірақ адам қаза болған жоқ.

Бірақ жоғарыда айтылған алаңдаушылықтар, егер оның бағасы көтеріле берсе немесе соғысқа байланысты санкциялар немесе санкциялар Ресейден келетін газ ағынының жабылуына әкеп соқтырса, ядролық газ Еуропадағы табиғи газды алмастырудың практикалық шешімі емес екенін білдіреді.

Ядроның жаһандық парниктік газдар шығарындыларын жеңілдетуге үлкен үлес қосуы екіталай, өйткені ол тек қана үлес қосты. Әлемдік энергия тұтынудың 4.4% 2020 жылы. Жаңадан салынатын атом станцияларының рұқсаттары, ережелері, құрылысы және шығындары өте көп. Көптеген еуропалық елдер үшін бастапқы сызық тым артта қалды - ядролық энергияны тұтыну фракциясы Ұлыбританияда небәрі 6.7%, Германияда 4.9% және АҚШ-та 8.6% құрайды, егер ядролық реакторларды тез қалпына келтіру мүмкін болмаса.