ომისა და კლიმატის გამოწვევები

დიდი ბრიტანეთის პრემიერ-მინისტრმა გასულ კვირას განაცხადა, რომ შესაძლოა განიხილოს ატომურ ენერგიაზე გადასვლა ბუნებრივი აირის მზარდი ფასების ანაზღაურების მიზნით, რომელიც ევროპაში დაახლოებით 150%-ით გაიზარდა უკრაინაში ომის დაწყების შემდეგ. ფასის ეს ზრდა ორჯერ მეტია.

ეს ასევე ხელს შეუწყობს გაერთიანებული სამეფოს კლიმატის ძლიერ პოზიციას სათბურის გაზების (GHG) ემისიების წმინდა ნულოვანი გამონაბოლქვის შესახებ - რადგან ბირთვული ენერგია აწვდის მწვანე ენერგიას. თუმცა, სხვა თვალსაზრისით არც ისე სუფთაა - იხილეთ ქვემოთ.

მაგრამ მაღალი ენერგეტიკული ქვეყნები შორდებიან ბირთვულ და ბუნებრივ აირს. Bloomberg Green Newsletter-მა თქვა, რომ გერმანიის ბირთვული ენერგიის გამომუშავება 2021 წელს 60%-ით დაბალი იყო პიკზე, დიდ ბრიტანეთში 50%-ით და იაპონიაში 87%-ით დაბალი.

უკრაინაში ომი მძვინვარებდა, ერთ-ერთმა დამკვირვებელმა თქვა, რომ გერმანიას, თუ გაზის პრობლემა შეექმნებოდა, შესაძლოა ხელახლა გახსნას ატომური ელექტროსადგურები, რომლებიც დაზიანებული იყო. გერმანია გაზის 49%-ს რუსეთიდან შემოაქვს.

იმსახურებს თუ არა ბირთვული ენერგია სხვა სახეს, როგორც ბუნებრივი აირის ენერგიის ალტერნატივას და როგორც მსოფლიოს დეკარბონიზაციის გზას?

ბუნებრივი აირი ევროპაში ბირთვული წინააღმდეგ.

თუ რუსეთმა გათიშა გერმანიისკენ მიმავალი მთავარი მილსადენი, Nordstream 1, როგორ შეიძლება გერმანია და ევროპის სხვა ქვეყნები შეცვალონ გაზი? ახალი მილსადენის ტყუპი, Nordstream 2, არ დაეხმარება, რადგან ის ცოტა ხნის წინ დახურა გერმანიის მიერ, უკრაინის ომის მოტივით, მანამ სანამ ის რუსეთიდან გაზის გადინებას დაიწყებდა.

ერთ-ერთი გამოსავალი იქნება ევროპაში LNG-ის იმპორტის გაზრდა წამყვანი ექსპორტიორების ავსტრალიის, ყატარისა და აშშ-ის მიერ. უბრალოდ საჭიროა მეტი საექსპორტო ტერმინალი და მეტი სპეციალიზებული LNG ტვირთის ტანკერი.

არის თუ არა ბირთვული ბუნებრივი აირის ენერგიის ჩანაცვლების ვარიანტი? ადვილი არ არის, რადგან 28 ქვეყნიდან 34 ევროპაში 2020 წელს უფრო მეტი ბუნებრივი აირის ენერგია მოიხმარა, ვიდრე ბირთვული.

გერმანიამ მოიხმარა 2.6 ეგზაჯული (EJ) მეტი ენერგია გაზიდან ვიდრე ბირთვულიდან. შემდეგი უდიდესი დიფერენციალია იტალია (2.4 EJ) და დიდი ბრიტანეთი (2.2 EJ).

ქვეყნების უმეტესობა ბუნებრივ აირზე უფრო მეტადაა დამოკიდებული, ვიდრე ბირთვულზე. საფრანგეთი არის ერთი დიდი გამონაკლისი, რადგან საფრანგეთის ელექტროენერგიის 37% უზრუნველყოფილია ატომური სადგურებით - მოხმარებული ბირთვული ენერგია მნიშვნელოვნად აღემატება ბუნებრივ აირს (1.7 EJ მეტი).

კლიმატის ხედვა.

ბუნებრივი აირი არის წიაღისეული საწვავი, გარდა იმ შემთხვევისა, როდესაც ის არ არის მიღებული ნარჩენებისგან. ბევრი ამტკიცებდა, რომ გაზი იქნება ხიდის საწვავი განახლებად ენერგიაზე გადასვლისას, რადგან ის ორჯერ უფრო სუფთად იწვის, ვიდრე ნახშირი და ნავთობი. მაგალითად, ნავთობის ძირითადი bp's Energy Outlook 2020 სავარაუდო სამომავლო სცენარები, რომლებშიც გაზი იქნება დომინანტური წიაღისეული საწვავი, რომელიც საჭიროა 2050 წლისთვის წმინდა ნულამდე მისასვლელად, მაგრამ ეს იქნება ქარის, მზისა და ჰიდროენერგიის ენერგიის მხოლოდ ნახევარი.

მაგრამ ზოგიერთი ატომური ელექტროსადგურის გააქტიურება, რა თქმა უნდა, ხელს შეუწყობს სათბურის გაზების ემისიების შემცირებას და გაზზე და ქვანახშირზე მომუშავე ელექტროსადგურებზე დამოკიდებულების შემცირებას.

ბილ გეიტსი კიდევ ერთ პოზიტიურს ამატებს ბირთვულ საკითხს. თავის წიგნში როგორ ავიცილოთ თავიდან კლიმატის კატასტროფაგეითსი ამბობს, რომ სამშენებლო მასალის ყოველ ფუნტზე, ბირთვული რეაქტორი გაცილებით მეტ ენერგიას იძლევა, ვიდრე ტრადიციული განახლებადი. მზის, ჰიდრო და ქარის სისტემებს ესაჭიროებათ 10-15-ჯერ მეტი ბეტონი და ფოლადი, ვიდრე ბირთვული რეაქტორის მშენებლობას, წარმოებული ენერგიის ერთი და იგივე ერთეულისთვის. მისი თქმით, ეს დიდი საქმეა, რადგან სათბურის გაზების გამონაბოლქვი ბევრია წარმოება ეს ბეტონი და ფოლადის მასალები.

რა იქნება საჭირო ევროპის მთელი ბუნებრივი გაზის ბირთვული ენერგიით ჩანაცვლებისთვის? ერთი შეფასება არის 50-150 ახალი ატომური ელექტროსადგური. თუ საშუალოდ 34 ქვეყანაში იქნება, ეს ნიშნავს, რომ თითოეულ ქვეყანას მოუწევს დაახლოებით 1-4 ატომური ელექტროსადგურის აშენება. შესაძლოა, ეს შესაძლებელი იყოს 2050 წლისთვის, მაგრამ ქვემოთ განხილული სადავო საკითხები ძალიან ნაკლებად სავარაუდოს გახდის.

სადავო ბირთვული საკითხები.

ორი მნიშვნელოვანი საკითხია: ბირთვულ რეაქტორს დიდი დრო სჭირდება ნებართვისთვის, რეგულირებისა და აშენებისთვის, ასევე ძვირია და ჩვეულებრივ ბიუჯეტზე მეტია. ამის საპირისპიროდ ქარი და მზის და ბატარეის განახლებადი წყაროები, რომლებიც სულ უფრო იაფდება.

მეორეც, დახარჯული ბირთვული საწვავი რადიოაქტიურია და საშინლად რთულია იმის დადგენა, რომ მიწისქვეშა საწყობი უსაფრთხო იქნება დიდი ხნის განმავლობაში. მიუხედავად იმისა, რომ მხოლოდ ა ბირთვული ნარჩენების მცირე ნაწილი არის გრძელვადიანი და უაღრესად რადიოაქტიური (მთლიანობის 3%), ეს უნდა იყოს გამოყოფილი და იზოლირებული, როგორც წესი, ღრმა გეოლოგიური საცავებით, ათობით ათასი წლის განმავლობაში.

როგორც გვერდითი ზოლი, ბირთვული ნარჩენების შენახვა აშშ-ში არის დამაჯერებელი საკითხი. ნარჩენები ბირთვული საწვავი აშშ-ში არსებობს 33 სხვადასხვა შტატში, სადაც ის ინახება 75 ადგილზე. ნარჩენები ყოველწლიურად 2,000 ტონით იზრდება და უზარმაზარი პასუხისმგებლობა 30 მილიარდ დოლარს უახლოვდება.

დროებითი გადაწყვეტა შემოთავაზებულია ორ ადგილზე შესანახად: ერთი ნიუ მექსიკაში, სახელწოდებით Holtec და მეორე ტეხასში, სახელწოდებით ISP. ორივე მათგანი პერმის აუზშია, მაგრამ საკამათოა ნაწილობრივ მზარდი რაოდენობის გამო. მიწისძვრა. ამის შესაჩერებლად აშშ-ს სენატში ახალი კანონპროექტი იქნა შემოთავაზებული.

მცირე მოდულური რეაქტორები.

SMR არის პატარა მოდულური რეაქტორი, რომელიც ამცირებს პირველ პრობლემას ზემოდან - დიდი დრო სჭირდება ატომური სადგურის დასაშვებად, რეგულირებას და აშენებას. SMR ჩვეულებრივ აწარმოებს 300 მეგავატ ელექტროენერგიას და შექმნილია ქარხანაში ასაშენებლად. ასეთ რეაქტორს შეუძლია 200,000 50-ზე მეტი სახლის ენერგია. არსებობს XNUMX-ზე მეტი განსხვავებული დიზაინი SMR-ებისთვის.

DOE-მ დახარჯა SMR-ებზე 1.2 მილიარდ დოლარზე მეტი დღემდე და ახლა სურს, რომ კომპანიებს, როგორიცაა NuScale, მინიმუმ 5.5 მილიარდი დოლარი მეტი მისცეს SMR დიზაინის განვითარებისა და დემონსტრირებისთვის მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში. პრაქტიკული გამოყენება ალბათ 10-20 წელია.

რამდენ ხანში მოხდა ბირთვული შერწყმა?

წყალბადის შერწყმა გამოიყოფა ენერგიის გადაჭარბებული რაოდენობა, როგორც ეს აჩვენა წყალბადის ბომბებმა, რომლებმაც განათეს წყნარი ოკეანე 1950-იან წლებში. Ში ერთობლივი ევროპული საწარმო სახელწოდებით JET ოქსფორდშირში, დიდი ბრიტანეთი, უზარმაზარი დონატის ფორმის მაგნიტი შეიცავს პლაზმას, რომელიც თბება ულტრამაღალ ტემპერატურამდე 100 მილიონი გრადუსამდე.

გუნდმა ახლახან გამოაცხადა, რომ მათ გააორმაგეს წარმოებული შერწყმის ენერგია, რაც წინგადადგმული ნაბიჯია. წყალბადის შერწყმა გაგრძელდა დაახლოებით 5 წამის განმავლობაში - დიდი წინსვლა წინა ტესტებთან შედარებით. დონატის მაგნიტის შიგნით არსებული პლაზმა ამ 5 წამის განმავლობაში ამსგავსებდა ჩვენი მზის შიდა პირობებს. შერწყმა, რა თქმა უნდა, მზის ენერგიის წყაროა.

შემდეგი ნაბიჯი განხორციელდება საფრანგეთში უფრო დიდ და უკეთეს ლაბორატორიაში, სახელწოდებით Iter, რომელიც სავარაუდოდ 2035 წელს ამოქმედდება. მიმზიდველობა ის არის, რომ 1 ფუნტი fusion საწვავი გამოიმუშავებს 10 მილიონჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე 1 ფუნტი ნახშირი, ნავთობი ან. გაზი. მაგრამ შერწყმის კომერციულ გამოყენებას ათწლეულები გვაშორებს, ასე რომ არ არის გამოსავალი კლიმატის ცვლილებისთვის 2050 წლამდე.

Გზა მომავლისკენ.

ბირთვული ენერგია არის სუფთა ენერგია და ობიექტები კომპაქტურია ქარის ელექტროსადგურებთან შედარებით, მაგრამ უფრო ძვირია. ბირთვული ასევე გამოყოფს გაცილებით ნაკლებ სათბურის გაზს, როდესაც აწარმოებს მასალებს, როგორიცაა ბეტონი და ფოლადი, რომლებიც გამოიყენება ბირთვული რეაქტორის ასაშენებლად. ბირთვულს ასევე აქვს უსაფრთხოების დიდი რეკორდი 1986 წლის ჩერნობილის გარდა. 2011 წლის ფუკუშიმა საშინელი იყო, მაგრამ სიცოცხლე არ დაკარგულა.

მაგრამ ზემოთ ნახსენები შეშფოთება ნიშნავს, რომ ბირთვული არ არის პრაქტიკული გამოსავალი ევროპაში ბუნებრივი გაზის ჩანაცვლებისთვის, თუ მისი ფასი კვლავ იზრდება ან თუ ომთან დაკავშირებული სანქციები ან სანქციების ანაზღაურება გამოიწვევს რუსეთიდან გაზის ნაკადის დახურვას.

ასევე ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ბირთვულმა ატომმა შეიძლება დიდი წვლილი შეიტანოს სათბურის გაზების გლობალური ემისიების შემსუბუქებაში, რადგან მან მხოლოდ გლობალური ენერგიის მოხმარების 4.4%. 2020 წელს. ახალი აშენებული ატომური სადგურების ნებართვები, რეგულაციები, მშენებლობა და ხარჯები ძალიან ბევრია. და საწყისი ხაზი ძალიან შორს არის ევროპის ქვეყნების უმეტესობისთვის - ბირთვული ენერგიის მოხმარების ფრაქციები მხოლოდ 6.7% -ია დიდ ბრიტანეთში, 4.9% გერმანიაში და 8.6% აშშ-ში - თუ ატომური რეაქტორები სწრაფად არ აღდგება.