Изазови рата и климе

Британски премијер је прошле недеље рекао да би могао размислити о преласку на нуклеарну енергију како би надокнадио растуће цене природног гаса, које су од почетка рата у Украјини порасле за око 150 одсто у Европи. Ово повећање цене је више него дупло.

Ово би такође подржало снажан климатски став Велике Британије у погледу нето нулте емисије гасова стаклене баште (ГХГ) — јер нуклеарна енергија испоручује зелену енергију. Међутим, у другим аспектима није тако чист – види доле.

Али високоенергетске земље се померају од нуклеарне енергије ка природном гасу. Блоомберг Греен Невслеттер наводи да је производња нуклеарне енергије у Немачкој 2021. била 60% нижа од свог врхунца, у Великој Британији 50% нижа, а у Јапану 87% нижа.

Са ратом који бесни у Украјини, један посматрач је сугерисао да би Немачка, ако се суочи са гасом, могла поново да отвори нуклеарне електране које су биле затворене. Немачка увози 49 одсто свог гаса из Русије.

Да ли нуклеарна енергија оправдава још један поглед на алтернативу енергији природног гаса и као начин за декарбонизацију света?

Природни гас против нуклеарне енергије у Европи.

Ако би Русија искључила главни гасовод ка Немачкој, Северни ток 1, како би Немачка и друге европске земље могле да замене гас? Нови близанац гасовода, Северни ток 2, неће бити од помоћи јер га је недавно затворила Немачка, наводећи рат у Украјини, пре него што је уопште почео да допрема гас из Русије.

Једно решење би било повећање увоза ЛНГ-а у Европу од стране водећих извозника Аустралије, Катара и САД. Само треба више извозних терминала и више специјализованих ЛНГ теретних танкера.

Да ли је нуклеарна енергија опција за замену енергије природног гаса? Не лако, јер 28 од 34 земље у Европи је 2020. потрошио више енергије природног гаса него нуклеарне.

Немачка је потрошила 2.6 ексаџула (ЕЈ) више енергије од гаса него од нуклеарног. Следећи највећи диференцијали су Италија (2.4 ЕЈ) и Велика Британија (2.2 ЕЈ).

Већина земаља зависи од природног гаса више него од нуклеарног. Француска је једини велики изузетак јер 37% француске електричне енергије обезбеђују нуклеарне електране — нуклеарна енергија се троши знатно више од природног гаса (1.7 ЕЈ више).

Поглед на климу.

Природни гас је фосилно гориво, осим ако није настао из отпада. Многи су тврдили да ће гас бити мостно гориво у преласку на обновљиве изворе енергије, јер сагорева дупло чистије од угља и нафте. На пример, нафтни главни бп Енергетски изгледи 2020 постулирани будући сценарији у којима би гас био доминантно фосилно гориво потребно да се достигне нето нула до 2050. године, али то би била само половина количине енергије која долази из ветра, сунца и хидро.

Али подизање неких нуклеарних електрана би сигурно помогло да се смање емисије ГХГ и да се смањи зависност од електрана на гас и угаљ.

Билл Гатес додаје још једну позитиву за нуклеарну енергију. У својој књизи Како избећи климатску катастрофу, Гејтс каже да за сваку фунту грађевинског материјала нуклеарни реактор обезбеђује много више енергије од традиционалних обновљивих извора. Соларни, хидро и ветросистеми захтевају 10-15 пута више бетона и челика него изградња нуклеарног реактора, за исту јединицу произведене енергије. Ово је велика ствар, каже он, јер има много емисија ГХГ када производња ове бетонске и челичне материјале.

Шта би било потребно да се сав европски природни гас замени нуклеарном енергијом? Једна процена је 50-150 нових нуклеарних електрана. У просеку за 34 земље, то би значило да би свака земља морала да изгради отприлике 1-4 нуклеарне електране. Можда је то изводљиво до 2050. године, али спорна питања о којима се говори у наставку би то учинила мало вероватним.

Спорна нуклеарна питања.

Два велика проблема су да је нуклеарном реактору потребно много времена да се дозволи, регулише и изгради, а такође је скуп и обично премашује буџет. Упоредите ово са обновљивим изворима енергије од ветра и сунца и батерија који су све време све јефтинији.

Друго, истрошено нуклеарно гориво је радиоактивно и страшно је тешко бити сигуран да ће подземно складиште бити безбедно дуго времена. Иако само а мали део нуклеарног отпада је дуговечна и високо радиоактивна (3% од укупног броја), ово треба одвојити и изоловати, обично дубоким геолошким складиштењем, десетинама хиљада година.

Као бочна трака, складиштење нуклеарног отпада у САД је а убедљиво питање. Отпадно нуклеарно гориво у САД постоји у 33 различите државе где је ускладиштено на 75 локација. Отпад сваке године расте за 2,000 тона, а огромна обавеза се приближава 30 милијарди долара.

Предложено је привремено решење за складиштење на две локације: једном у Новом Мексику под називом Холтец и једном у Тексасу под називом ИСП. Оба би се налазила у пермском басену, али су контроверзна делимично због све већег броја земљотреси. У америчком Сенату је предложен нови закон који би спречио да се ово дешава.

Мали модуларни реактори.

СМР је мали модуларни реактор који минимизира први проблем одозго - дуго времена да се дозволи, регулише и изгради нуклеарна електрана. СМР типично производи 300 МВ електричне енергије и дизајниран је да се гради у фабрици. Такав реактор би могао да напаја преко 200,000 домова. Постоји преко 50 различитих дизајна за СМР.

ДОЕ је потрошио више од 1.2 милијарде долара за СМР до ​​данас, и сада жели да компанијама као што је НуСцале да најмање 5.5 милијарди долара више за развој и демонстрацију СМР дизајна у наредној деценији. Практична примена је вероватно за 10-20 година.

Колико брзо нуклеарна фузија?

Фузија водоника ослобађа огромну количину енергије, као што су показале хидрогенске бомбе које су осветлиле Пацифик 1950-их. У а заједничко европско предузеће назван ЈЕТ у Оксфордширу у Великој Британији, огроман магнет у облику крофне садржи плазму која се загрева на ултра-високу температуру од 100 милиона степени.

Тим је недавно објавио да су удвостручили произведену енергију фузије, што је велики корак напред. Фузија водоника је трајала око 5 секунди – велики напредак у односу на претходне тестове. Плазма унутар магнета за крофне је опонашала услове у унутрашњости нашег сунца ових 5 секунди. Фузија је наравно извор сунчеве енергије.

Следећи корак ће се десити у већој и бољој лабораторији у Француској под називом Итер, за коју се очекује да почне 2035. Привлачност је то што ће 1 фунта фузионог горива генерисати више од 10 милиона пута већу енергију од 1 фунте угља, нафте или гасни. Али комерцијална примена фузије је деценијама далеко, тако да није решење за климатске промене пре 2050. године.

Пут напријед.

Нуклеарна енергија је чиста енергија и објекти су компактни у поређењу са површином ветроелектрана, али су скупљи. Нуклеарна такође емитује много мање ГХГ када производи материјале попут бетона и челика који се користе за изградњу нуклеарног реактора. Нуклеар такође има одличан безбедносни рекорд осим у Чернобиљу 1986. Фукушима је 2011. била застрашујућа, али ниједан живот није изгубљен.

Али горе поменуте забринутости значе да нуклеарна енергија није практично решење за замену природног гаса у Европи ако његова цена настави да расте или ако санкције везане за рат или враћање санкција доведу до затварања тока гаса из Русије.

Такође је мало вероватно да би нуклеарна енергија могла дати велики допринос смањењу глобалних емисија ГХГ јер је само допринела 4.4% глобалне потрошње енергије 2020. Дозволе, прописи, изградња и трошкови новоизграђених нуклеарних електрана су једноставно превише. А почетна линија је предалека за већину европских земаља — удео потрошње нуклеарне енергије је само 6.7% у Великој Британији, 4.9% у Немачкој и 8.6% у САД — осим ако се нуклеарни реактори који се затварају не могу брзо оживети.