Elektrownie jądrowe nie mają dobrej opinii w Polsce — przede wszystkim w kontekście największej katastrofy elektrowni atomowej w historii, która rozegrała się w Czarnobylu 26 kwietnia 1986 roku. Jutro minie 37 lat od tego wydarzenia, ale słysząc o energetyce jądrowej Polacy wciąż będą wspominać Czarnobyl (zresztą konsekwencje katastrofy w Czarnobylu, podobnie jak w Fukushimie wciąż się ciągną, i długo jeszcze będą problemem). Są jednak kraje, które nie mają takiego bagażu doświadczeń i opierają w dużej mierze swoją gospodarkę energetyczną o energię jądrową.
Spis treści
Elektrownie jądrowe kontra elektrownie wiatrowe – zobacz porównanie w formie wideo
W kontekście niedawnego uruchomienia największej europejskiej elektrowni jądrowej Olkiluoto 3 w Finlandii Klimavenner dla Kjernekraft, norweskie stowarzyszenie działające na rzecz popularyzacji energii jądrowej, przygotowało wizualizacje prezentującą, jakiej powierzchni wymaga elektrownia jądrowa i wiatrowa o takiej samej mocy. Jako podstawę wykorzystano dane z Fosen Vind. Olkiluoto 3 służy jako punkt odniesienia.
Porównanie, jak dużą przestrzeń zajmowałaby elektrownia wiatrowa, aby generować tyle samo energii co elektrownia jądrowa to tylko jeden z przykładów pokazujących, w jakim kierunku powinna zmierzać gospodarka energetyczna na świecie, aby zwiększyć swoją wydajność.
Powierzchnia gruntu a produkcja energii
Ludzie wykorzystują olbrzymie obszary gruntów na wytwarzanie energii (lub pozyskiwanie produktów do tego procesu), a większość światowego zużycia energii pochodzi z kopalnych źródeł energii. Ale zużycie prądu wciąż wzrasta, a dążenie do tego, aby uzyskać zerową emisję dwutlenku węgla w przyszłości, wiąże się z wycofywaniem z korzystania z paliw kopalnych na rzecz odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, a także energia jądrowa.
Oto scenariusz zerowej emisji Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) na 2050 rok, zwany IEA NZE:
W porównaniu z obecnym zużyciem energii przewiduje się, że zapotrzebowanie będzie aż trzykrotnie wyższe. Scenariusz MAE przewiduje podwojenie produkcji energii jądrowej i wodnej w porównaniu z 2020 r., ponad czterokrotny wzrost zużycia biomasy, 30-krotny wzrost znaczenia energii słonecznej i 15-krotny energii wiatrowej. Tylko czy na Ziemi znajdzie się tyle gruntów, aby to wszystko pomieścić?
Wyliczenia dla poszczególnych rodzajów elektrowni
Międzynarodowa grupa badawcza kierowana przez Jonasa Kristiansena Nølanda zbadała tę kwestię (artykuł ukazał się w Nature Scientific Reports). Zmierzono użytkowanie gruntów za pomocą zdjęć satelitarnych i określono, ile TWh (miliard kWh) różnych typów elektrowni produkuje rocznie na kilometr kwadratowy. Wyniki jasno pokazują, że elektrownie jądrowe są wyraźnym zwycięzcą i wytwarzają około sześciu TWh energii elektrycznej na kilometr kwadratowy. Wynika to głównie z ogromnej gęstości energii paliwa. Elektrownie gazowe również nie zajmują dużej powierzchni, ale potrzebują miejsca na rurociągi. Wszystkie pozostałe elektrownie wytwarzają znacznie mniej energii na kilometr kwadratowy.
Źródło: https://doi.org/10.1038/s41598-022-25341-9
Spośród nich najlepiej wypada energia wodna (na terenach górzystych), a dalej mamy ogniwa słoneczne i turbiny wiatrowe. Ogniwa słoneczne ogranicza wydajność promieniowania słonecznego (średnio około 100 W / m2) i samych paneli. Energia wiatrowa wypada jeszcze gorzej, ponieważ turbiny wiatrowe muszą być umieszczone daleko od siebie, aby nie wpływać na siebie nawzajem. Najgorzej wypada biomasa, która dostarcza tylko jedną siedmiotysięczną (1/7000) energii, jaką elektrownia jądrowa dostarcza na tym samym obszarze.
Na tej podstawie obliczono, jaką przestrzeń musiałyby zająć poszczególne elektrownie, aby sprostać opisanemu wcześniej scenariuszowi IEA NZE.
Scenariusz NZE, które miałby doprowadzić do zerowej emisji netto do 2050 roku, skutkuje w ten sposób sześciokrotnym wzrostem całkowitego wykorzystania gruntów do wytwarzania energii elektrycznej. Wynika to z potrojenia produkcji energii elektrycznej i wycofania się ze źródeł kopalnych. Chyba jednak warto inwestować w energetykę jądrową.
Źródło: IEA.org, Klimavenner for Kjernekraft, fot. Depositphotos/davizro