Utjecaj na okoliš i sigurnost pogona nuklearnih elektrana

19.11.2005

Nemoguće je proizvoditi energiju, uključivši sve faze od izgradnje, preko pogona i konačno do razgradnje energetskog objekta bez utjecaj na okoliš i čovjeka. U nuklearnim elektranama toplinska se energija oslobađa fisijama za koje nije potreban kisik. Kisik je potreban kod procesa izgaranja - spajanja s kiskom - kod termoelektrana na fosilna goriva. Stoga je jedna od najvažnijih prednosti nuklearnih elektrana u odnosu na elektrane na fosilna goriva izostanak emisija velikih količina ugljičnog dioksida (stakleničkog plina koji doprinosi globalnom zagrijavanja Zemljine atmosfere), sumpornog dioksida (atmosfera ga izlučuje kao kiselu kišu), dušičnih oksida (uzrokuju nastanak kiselih kiša, stvaranje prizemnog ozona, razgradnju stratosferskog ozona) te ostalih čestica prisutnim u dimnim plinovima kao posljedica procesa izgaranja fosilnih goriva.

Kod korištenja hidropotencijala negativan utjecaj očituje se kroz zauzeće velike površine (akumulacije vode), promjene ekosustava i vodotokova, preseljenje ljudi, promjene mikroklime, gubitak biološke raznolikosti, postojanje rizika od pucanja brane (najčešći uzrok smrti vezan uz proizvodnju električne energije). Elektrane koje rabe obnovljive izvore energije karakterizira zauzeće velikih površina (sunčeve elektrane), promjene ekosustava, buka (vjetroelektrane), opasne kemikalije (izradba fotonaponskih ćelija). Nuklearne elektrane mogu negativno utjecati na okoliš ispuštanjima radioaktivnog materijala iz elektrane slučaju nesreće a njihovim radom nastaje i radioaktivni otpad.

Sigurnost nuklearnih elektrana jedan je od najbitnijih uvjeta za njezinu prihvatljivost kao energetskog objekta. Osnovno načelo projektiranja nuklearne elektrane sa stajališta sigurnosti je tzv. obrana po dubini. Sastoji se u poduzimanju sustavnih mjera za očuvanje funkcija opreme i sustava za sigurnost nuklearne elektrane, i to tako da oni u pogledu zaštite okoliša djeluju serijski, jedan iza drugog. Fizičke su zapreke (barijere) matrica nuklearnog goriva, obloga gorivnog elementa, primarni rashladni krug i zaštitna zgrada. Djelotvornost navedenih barijera znatno bi bila umanjena kada ne bi postojali tehnički sustavi koji osiguravaju njihovu funkciju. To su sustav za zaštitno hlađenje jezgre reaktora i sustav za štićenje zaštitne posude.

Najbitnije obvezne mjere koje poduzimaju sudionici u projektiranju, gradnji i pogonu nuklearne elektrane radi poboljšanja djelotvornosti zaštitnih barijera mogu se sažeti u sljedećih nekoliko činjenica. Konzervativni projekt nuklearne elektrane određuje način njenog projektiranja uz velike rezerve i pesimističke pretpostavke.

Sustavi i komponente u pravilu su višestruki. Građevinski objekti nuklearne elektrane se projektiraju za pouzdanu izdržljivost na najnepovoljnije vanjske utjecaje koji se mogu pojaviti na lokaciji elektrane (npr. seizmička aktivnost). Višestruki mjerni i regulacijski kanali trebaju osigurati nadzor i upravljanje i u uvjetima otkaza pojedinih mjernih i regulacijskih sustava. Posebno se to odnosi na sustav za obustavu pogona i odvođenje topline iz reaktora. Sustav kontrole i osiguranja kvalitete svodi na najmanju mjeru mogućnost pogrešaka u gradnji i pogonu elektrane, posebno onih koje bi mogle negativno utjecati na sigurnost. Školovanje osoblja nuklearne elektrane ulazi također u kategoriju aktivnosti koje su povezane s nuklearnom sigurnošću. Djelovanje sustava nuklearne elektrane stalno se prati, pri čemu se sustavno i pravovremeno otklanjaju svi uočeni nedostaci i preventivno djeluje da se uočeni nedostaci ne ponavljaju.

Spoznaja o veličini nekog rizika i odluka o njegovoj prihvatljivosti mora se zasnivati na usporedbi tog rizika s ostalim rizicima kojim je čovjek izložen. Rizik je definiran kao produkt vjerojatnosti nastanka neželjenog događaja i njegovih posljedica.

Iz tablice slijedi da je rizik stanovništva koji žive u okolici nuklearnih elektrana neusporedivo manji zbog rada tih nuklearnih elektrana nego zbog drugih uzroka (posebno od automobilskih nesreća). Apsolutne sigurnosti nema. Opći zaključci sveobuhvatne studije ( WASH -1400) kojom su kvantificirani rizici zbog rada nuklearnih postrojenja daju se sažeti u sljedeće konstatacije. Nesreće koje dovode do oštećenja jezgre bez gubitaka integriteta zaštitne zgrade vrlo malo utječu na okoliš. Rizici od reaktorskih nesreća kojima je izloženo stanovništvo manji su od rizika koji nastaju zbog drugih uzroka u svakodnevnom životu. Vjerojatnost nastanka reaktorskih nesreća mnogo je manja od vjerojatnosti nastanka drugih nezgoda koje daju slične posljedice.

Nuklearna energija omogućuje da se izgrade energetska postrojenja čiji će utjecaj na zdravlje ljudi i životnu sredinu biti osjetno povoljniji od utjecaja koje možemo postići uporabom konvencionalnih (obnovljivih i neobnovljivih) izvora energije.

Stupanjem na snagu protokola iz Kyota Hrvatska je obvezna u razdoblju 2008. - 2012. smanjiti emisije ugljičnog dioksida za 5% u odnosu na 1990. godinu. Smanjenje emisije time postaje međunarodna obveza te se svakako treba uzeti u obzir kod planiranja gradnje novih elektrana. Analize izrađene na Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu pokazale su da se obveza Hrvatske za smanjenje emisija ugljičnog dioksida uz istovremeno osiguranje razvoja elektroenergetike neće moći ispuniti bez gradnje nuklearnih elektrana.

Igor Vuković
19.11.2005.