Καιρικά φαινόμενα που κάνουν όλο και πιο συχνά την εμφάνισή τους, όπως η μεταβλητότητα της θερμοκρασίας, οι καταιγίδες, οι πλημμύρες ή οι ξηρασίες, θέτουν σημαντικές προκλήσεις για την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας, καθώς μπορούν να οδηγήσουν σε προσωρινό κλείσιμο των αντιδραστήρων για λόγους ασφαλείας... Το άρθρο αυτό είναι κεφάλαιο από το βιβλίο του δρος Neil Overy Ούτε κλίμα ούτε δουλειές: Πυρηνικοί μύθοι για τη Δίκαιη Μετάβαση, μια έκδοση του Γραφείου Κέιπ Τάουν του Ιδρύματος Χάινριχ Μπελ.
Η αξιοπιστία μιας συγκεκριμένης πηγής ενέργειας σχετίζεται με το πόσο μπορεί να παράγει κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης περιόδου, σε σύγκριση με τη μέγιστη θεωρητική ποσότητα ενέργειας που θα μπορούσε να δημιουργηθεί κατά την ίδια περίοδο (ο «συντελεστής δυναμικότητας»). Λόγω της συντήρησης και της ανάγκης ανεφοδιασμού των αντιδραστήρων, οι πυρηνικοί σταθμοί έχουν συντελεστή δυναμικότητας περίπου 80%[i]. Παρόλο που αυτό το ποσοστό είναι ευνοϊκό συγκριτικά με άλλες πηγές ενέργειας, πολυάριθμα περιστατικά καταδεικνύουν ότι αυτός ο συντελεστής δυναμικότητας θα συνεχίσει να μειώνεται λόγω των κλιματικών φαινομένων που συνδέονται με την παγκόσμια θέρμανση.
Η κρίση της ηλεκτρικής ενέργειας στο Τέξας είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Ο πυρηνικός αντιδραστήρας South Texas Project-1 απέτυχε λόγω του εξαιρετικά ψυχρού καιρού. Χειμωνιάτικες καταιγίδες όπως αυτή που προκάλεσε τις εκτεταμένες διακοπές ρεύματος έχουν γίνει πιο συχνές σε περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών που δεν έχουν βιώσει τέτοιες συνθήκες στο παρελθόν. Ωστόσο, δεν είναι μόνο οι χαμηλές θερμοκρασίες που επηρεάζουν την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας. Όπως επισημαίνεται στην Παγκόσμια Έκθεση για την Κατάσταση της Πυρηνικής Βιομηχανίας του 2021, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί που βασίζονται στην ψύξη, όπως οι πυρηνικοί, θα επηρεαστούν ιδιαίτερα από την κλιματική αλλαγή «λόγω της μειωμένης ροής των ρευμάτων και της ανόδου της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος και των ρευμάτων»[ii].
Παραδείγματα από τον περασμένο αιώνα υπάρχουν πολλά. Το 2018, πυρηνικοί σταθμοί στη Φιλανδία, τη Σουηδία και τη Γερμανία αναγκάστηκαν να μειώσουν την παραγωγή ενέργειας λόγω καύσωνα που προκάλεσε άνοδο της θερμοκρασίας των υδάτων των ωκεανών, θέτοντας σε κίνδυνο τα συστήματα ψύξης των αντιδραστήρων[iii]. Ένα χρόνο αργότερα, ένας άλλος καύσωνας ανάγκασε πυρηνικούς σταθμούς στη Γερμανία και τη Γαλλία να κλείσουν, μειώνοντας κατά 8% την πυρηνική ισχύ της Γαλλίας, καθώς οι αντιδραστήρες έπρεπε να απενεργοποιηθούν λόγω των υψηλών θερμοκρασιών των ποταμών και της μειωμένης ροής τους[iv]. Το 2020, ο γαλλικός πυρηνικός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στο Chooz έκλεισε για ένα μήνα λόγω της χαμηλής στάθμης του ποταμού Meuse[v]. Παράλληλα με τις συχνές διακοπές ρεύματος που προκαλούνται από τη μειωμένη απόδοση των συστημάτων ψύξης των σταθμών[vi], η έρευνα δείχνει ότι η αύξηση της θερμοκρασίας που προκαλείται από την υπερθέρμανση του πλανήτη θα μειώσει επίσης την απόδοση των πυρηνικών σταθμών[vii].
Εκτός από τη μεταβλητότητα της θερμοκρασίας, η αύξηση άλλων ακραίων καιρικών φαινομένων, όπως οι καταιγίδες, θέτει σημαντικές προκλήσεις για την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας. Στη Γαλλία, οι πλημμύρες στην ενδοχώρα το 1999 ανάγκασαν τον πυρηνικό σταθμό Le Blayais να τεθεί εκτός λειτουργίας. Το 2003, αρκετοί αντιδραστήρες χρειάστηκε να κλείσουν όταν οι καταιγίδες και οι πλημμύρες προκάλεσαν τη μόλυνση του νερού του ποταμού που χρησιμοποιείται για την ψύξη με λάσπη και φυτικά υλικά. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι τυφώνες οδήγησαν πυρηνικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε απενεργοποίηση. Καθώς διαβρώνει τις προστατευτικές θαλάσσιες εγκαταστάσεις, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας που προκαλείται από την παγκόσμια θέρμανση θα απειλήσει επίσης την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας. Στοιχεία από τις Ηνωμένες Πολιτείες δείχνουν ότι η προβλεπόμενη άνοδος της στάθμης της θάλασσας, συνοδευόμενη από κύματα καταιγίδων, απειλεί τη βιωσιμότητα των σημερινών και μελλοντικών παράκτιων τοποθεσιών για πυρηνικούς σταθμούς[viii]. Η συχνότητα και η σοβαρότητα των ξηρασιών είναι επίσης πιθανό να αυξηθούν καθώς οι επιπτώσεις της κλιματικής κρίσης βαθαίνουν, απειλώντας τη βιωσιμότητα της χρήσης των ποταμών ως πηγή ψύξης.
Δεδομένων αυτών των παραδειγμάτων, ποια είναι η εγγύηση ότι παρόμοια ή χειρότερα καιρικά φαινόμενα δεν θα αναγκάσουν τους πυρηνικούς σταθμούς να τεθούν εκτός λειτουργίας για παρατεταμένα χρονικά διαστήματα; Σημειώνοντας ότι «το νερό αναδεικνύεται ως βασικό συστατικό των αλληλεπιδράσεων της κλιματικής αλλαγής με τους πυρηνικούς σταθμούς», οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι «η πυρηνική ενέργεια δεν είναι και δεν θα είναι κατάλληλο μέτρο μετριασμού»[ix], και είναι απίθανο να είναι ανθεκτική στο πλαίσιο ενός μεταβαλλόμενου κλίματος.
Πηγή: Ali Ahmad, Nature Energy, Ιούλιος 2021, όπως παρουσιάζεται στο World Nuclear Industry Report, 2021, Figure 59. © WNISR – Mycle Schneider Consulting
Μια περαιτέρω πρόκληση για την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας είναι ο συγκεντρωτικός της χαρακτήρας. Οι πυρηνικοί σταθμοί παράγουν κεντρικά μεγάλες ποσότητες ενέργειας, οι οποίες στη συνέχεια μεταφέρονται μέσω εκτεταμένων εθνικών συστημάτων δικτύου σε πλήθος καταναλωτών. Συνεπώς, όταν κάτι πάει στραβά, ο αντίκτυπος είναι σημαντικός. Όταν ο πυρηνικός αντιδραστήρας South Texas Project-1 βγήκε εκτός λειτουργίας κατά τη διάρκεια της καταιγίδας του Φεβρουαρίου 2021, για παράδειγμα, 270.000 σπίτια έχασαν το ρεύμα τους, ακριβώς τη στιγμή που το χρειάζονταν περισσότερο[x].
Η εναλλακτική λύση σε αυτό το συγκεντρωτικό ενεργειακό σύστημα είναι ένα κατανεμημένο σύστημα, που βασίζεται σε μικρότερης κλίμακας τοπική παραγωγή ενέργειας και τοπικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτού του είδους τα συστήματα, όπου η ενέργεια παρέχεται κυρίως από πολλαπλές ανανεώσιμες πηγές που βρίσκονται πιο κοντά στους χρήστες ενέργειας (μειώνοντας τις απώλειες μεταφοράς), προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία. Εάν παρουσιαστεί πρόβλημα σε έναν σταθμό, η δυναμικότητά του μπορεί να αντικατασταθεί από άλλον. Τα αποκεντρωμένα ενεργειακά συστήματα έχουν επίσης τη δυνατότητα να εξυπηρετούν αγροτικές περιοχές, οι οποίες συχνά δεν μπορούν να συνδεθούν με κεντρικά εθνικά συστήματα δικτύου.
Ένα τελευταίο σημείο σχετικά με την αξιοπιστία της πυρηνικής ενέργειας είναι ότι οι έρευνες δείχνουν πως τα αποθέματα ουρανίου, από τα οποία εξαρτάται, μειώνονται. Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι τα αποθέματα έχουν ήδη κορυφωθεί και το μέταλλο γίνεται όλο και πιο σπάνιο[xi]. Άλλοι προβλέπουν ότι η κορύφωση θα επιτευχθεί μέχρι το 2050. Το βέβαιο είναι ότι τα αποθέματα μειώνονται και ότι αυτά που απομένουν είναι λιγότερο προσιτά και χαμηλότερης ποιότητας[xii]. Οι επακόλουθες αυξήσεις των τιμών του ουρανίου θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε «ακούσια και ίσως χαοτική σταδιακή κατάργηση της πυρηνικής ενέργειας»[xiii].
Πηγή: REMIT, καταρτίστηκε από την Callendar, 2021, όπως παρουσιάζεται στο World Nuclear Industry Report, 2021. © WNISR – Mycle Schneider Consulting
Πηγή: REMIT, καταρτίστηκε από την Callendar, 2021, όπως παρουσιάζεται στο World Nuclear Industry Report, 2021. © WNISR – Mycle Schneider Consulting
Καθώς «το νερό αναδεικνύεται ως βασικό συστατικό των αλληλεπιδράσεων της κλιματικής αλλαγής με τους πυρηνικούς σταθμούς, η πυρηνική ενέργεια δεν είναι και δεν θα είναι κατάλληλο μέτρο μετριασμού» και είναι απίθανο να είναι ανθεκτική στο πλαίσιο ενός μεταβαλλόμενου κλίματος
[i] Schneider, M. & Froggatt, A., ‘The Word Nuclear Industry Status Report 2020’, MacArthur Foundation et al, 2021, σ. 4.
[ii] Schneider, M. & Froggatt, A., ‘The Word Nuclear Industry Status Report 2021’, MacArthur Foundation et al, 2021, σ. 308.
[iii] R. Hersher, ‘Hot weather spells trouble for nuclear power plants in Europe’, NPR, 27 Ιουλίου 2018, https://www.npr.org/2018/07/27/632988813/hot-weather-spells-trouble-for… (πρόσβαση στις 7 Απριλίου 2021). Στον ευρωπαϊκό καύσωνα του 2003, τριάντα πυρηνικοί σταθμοί αναγκάστηκαν να κλείσουν ή να μειώσουν την παραγωγή τους. Βλ. K. Linnerud, T. Mideska & G. Eskeland, ‘The Impact of Climate Change on Nuclear Power Supply’, The Energy Journal, τόμ. 32(1), 2011, σ. 149.
[iv] Reuters Staff, ‘Hot weather cuts French, German nuclear power output’, Reuters, 25 Ιουλίου 2019, https://www.reuters.com/article/us-france-electricity-heatwave/hot-weat… (πρόσβαση στις 7 Απριλίου 2021).
[v] Schneider (2021), σ. 34.
[vi] K. Linnerud, T. Mideska & G. Eskeland, ‘The Impact of Climate Change on Nuclear Power Supply’, The Energy Journal, τόμ. 32(1), 2011, σ. 149.
[vii] Ό.π.
[viii] N. Kopytko & J. Perkins, ‘Climate change, nuclear power, and the adaption-mitigation dilemma’, Energy Policy, 39, 2011, σ. 323-326.
[ix] Kopytko & Perkins (2011), σ. 331-332.
[x] T. McLaughlin & S. Kelly, ‘Why a predictable cold snap crippled the Texas power grid’, Reuters, 21 Φεβρουαρίου 2021, https://www.reuters.com/article/us-usa-weather-texas-power-insight-idUS…. Πρόσβαση στις 20 Οκτωβρίου 2021.
[xi] M. Dittmar, ‘The end of cheap uranium’, Science of the Total Environment, 461–462, 2013, σ. 792.
[xii] V. Kharitonov (κ.ά.), ‘Estimation of uranium mining peak’, Συνέδριο: URAM 2014: International Symposium on Uranium Raw Material for the Nuclear Fuel Cycle: Exploration, Mining, Production, Supply and Demand, Economics and Environmental Issues, Βιέννη (Αυστρία), 23-27 Ιουνίου 2014, https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/22594903. (Πρόσβαση στις 31 Μαΐου 2021).
[xiii] Dittmar (2013), σ. 792.