Του Γιώργου Λώλου, επίτιμου καθηγητή πυρηνικής και σωματιδιακής φυσικής, University of Regina, Καναδά
Η ανακοίνωση του Έλληνα πρωθυπουργού, για έρευνα προς χρησιμοποίηση πυρηνικής ενέργειας για παραγωγή ηλεκτρισμού στην χώρα μας ήταν ξαφνική. Δεκαετίες πριν είχαν ξαναγίνει τέτοιες συζητήσεις και πιο πρόσφατα είχαν δημοσιευθεί άρθρα στα ΜΜΕ για αποθέματα ουρανίου τοπικά που θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν τέτοια προσπάθεια. Στο εντωμεταξύ πολλά συνέβησαν με σχέδια για μια πιο σύγχρονη και πιο ευέλικτη τεχνολογία πυρηνικών αντιδραστήρων, ιδίως των Μικρών Αρθρωτών Πυρηνικών Αντιδραστήρων (ΜΑΠΑ ή απλώς ΜΑΑ μη παρεξηγηθούμε) γνωστών και ως SMR (Small Modular Reactors). Ο Γάλλος πρόεδρος Μακρόν επίσης έθεσε το θέμα με έμφαση στην πράσινη τεχνολογία των πυρηνικών αντιδραστήρων. Βέβαια, η Γαλλία έχει εξαιρετικά αναπτυγμένη τεχνολογία σε πυρηνικούς αντιδραστήρες με 58 εν λειτουργία και ήταν η χώρα μέσα στη ΕΕ που πίεσε να γίνει αποδεκτή η πυρηνική ενέργεια ως πράσινη. Με το υψηλότερο ποσοστό (περίπου στα 70%) των ηλεκτρικών αναγκών της να προέρχονται από αντιδραστήρες και με δική της τεχνολογία, τα οικονομικά οφέλη από κατασκευές ΜΑΑ στην ΕΕ είναι επίσης μια καλή ευκαιρία για την γαλλική οικονομία.
Η τεχνολογία, όπως θα δούμε με λεπτομέρειες παρακάτω, είναι ακόμη στο στάδιο διαμόρφωσης, χωρίς καμία μονάδα ακόμη σε βιομηχανική λειτουργία και με έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών τεχνικών προδιαγραφών και λύσεων. Έτσι η απόφαση για τέτοια στροφή σε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως για κράτη χωρίς τεχνολογία ή εμπειρία πυρηνικής ενέργειας, αλλά και για πιο ανεπτυγμένα, θέλει πολλή μελέτη.
Η πρώτη ερώτηση που πρέπει να απαντηθεί είναι εάν η πυρηνική ενέργεια και ειδικά οι ΜΑΑ, είναι πράγματι μια λύση στο ενεργειακό πρόβλημα ή είναι μια «λύση που ψάχνει για πρόβλημα». Αν η μελέτη, που θα είναι διαφορετική για κάθε κράτος με βάση τις ανάγκες του, είναι θετική, οικονομικοί παράγοντες, συμφέροντα, περιβαλλοντικές ιδιαιτερότητες, πολιτικές και ιδεολογικές αντιδράσεις και η γνωστή φοβία μεγάλου ποσοστού του κοινού για οτιδήποτε πυρηνικό, όλα θα παίξουν ρόλο τελικά στην απόφαση αν τέτοια τεχνολογία θα γίνει δεκτή. Το πόσο η λέξη πυρηνική (nuclear) έχει αρνητική χροιά στο ευρύ κοινό είναι φανερό από ότι οι ΜΑΑ δεν την περιέχουν καν! Εδώ, πουλάει και πώς θα παρουσιαστεί αυτή η προσπάθεια ώστε να τύχει ευρύτερης αποδοχής από το κοινό. Δεν είναι τυχαίο που ο Έλληνας πρωθυπουργός έδωσε έμφαση σε εθνικά θέματα, π.χ. στην ενεργειακή ανεξαρτησία και ασφάλεια εν μέσω των πολέμων που έχουν άμεσες ενεργειακές και οικονομικές επιπτώσεις για την Ελλάδα. Αντιθέτως, ο Γάλλος Πρόεδρος έδωσε έμφαση στην πράσινη παράμετρο για να κάμψει την αντίδραση οικολόγων, που ως επί το πλείστον ακούν την λέξη πυρηνική και βγάζουν φουσκάλες. Η ερώτηση, λοιπόν, που πρέπει να απαντηθεί πριν καν αναλύσουμε τους ΜΑΑ είναι αν υπάρχει τέτοια ανάγκη για την Ελλάδα.
Ενεργειακές ανάγκες και περιβαλλοντικά κριτήρια
Ας εξετάσουμε αρχικά την ενεργειακή κατάσταση στην Ελλάδα. Το 2025 η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ανήλθε στα 59,503 GWh και η κατανάλωσης στα 56,494 GWh (1). Η κατανομή ανά πηγή ενέργειας είναι: Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) με φωτοβολταϊκά, αιολικά και υδροηλεκτρικά συστήματα παράγουν το 46,7%. Το Φυσικό Αέριο παράγει το 41,3% ενώ το Πετρέλαιο το 6,5%. Ο Λιγνίτης τέλος, παράγει μόλις το 4,8%. Ας κρατήσουμε αυτούς τους αριθμούς υπόψιν όταν αναλύσουμε την ειδική περίπτωση τον ΜΑΑ για τον πιθανό ρόλο τους στις ελληνικές ανάγκες. Είναι φανερό όμως ότι, αν η ενεργειακή ανεξαρτησία από υδρογονάνθρακες για περιβαλλοντικούς σκοπούς όπως και η απεξάρτηση από την εισαγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, είναι ο κύριος σκοπός, υπάρχει μεγάλο περιθώριο για νέες τεχνολογίες. Εδώ η αύξηση του αριθμού των κλασικών ΑΠΕ είναι μια λύση, η μείωση της κατανάλωσης είναι μια άλλη και οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι η τρίτη. Όλες έχουν τα υπέρ και τα κατά.
Περιβαλλοντικά κριτήρια
Η χώρα μας είναι ευλογημένη με άφθονη ηλιοφάνεια και βραχονησίδες όπου αιολικά και φωτοβολταϊκά πάρκα θα μπορούσαν να εγκατασταθούν χωρίς να καλύπτουν παραγωγικές εκτάσεις, χωρίς να εμποδίζουν την φυσική απορρόφηση βρόχινου νερού και να ασχημαίνουν το φυσικό περιβάλλον, όπως κάνουν ιδίως οι ανεμογεννήτριες. Ενώ οι αποστάσεις στο Αιγαίο δεν είναι τόσο μεγάλες που να προκαλούν μεγάλο πρόβλημα απωλειών.
Ι. Η Ηλιακή Ενέργεια, σε μορφή ακτινοβολίας που φθάνει στο έδαφος στην Ελλάδα είναι, κατά μέσον όρο, 1.400 με 1.800 kWh/m2/έτος και διαφοροποιείται από το Βορρά προς τον Νότο. Η απόδοση ενός φωτοβολταϊκού σε καλή κατάσταση και με καθαρή επιφάνεια, με τη βέλτιστη γωνία ως προς τον ήλιο (ιδεώδεις συνθήκες), είναι περίπου 0,75 με 1 kWh/m2, ημερησίως. Αυτοί οι αριθμοί σημαίνουν απόδοση 150 με 200 W/m2 ως μέγιστη ισχύς. Κατά μέσον όρο η αποδοτική ζωή των φωτοβολταϊκών είναι περίπου 20 με 30 χρόνια αλλά με απώλεια αποδοτικότητας περίπου 6% με 8% κατά αυτήν την χρονική διάρκεια, μη υπολογίζοντας εξωτερικές περιβαλλοντικές ζημιές στις γυάλινες επιφάνειες. Ακόμη οτιδήποτε εμποδίζει την ροή φωτός στο εσωτερικό, π.χ. αφρικανική ή άλλη σκόνη, επηρεάζει αρνητικά την απόδοση. Οι μετατροπείς από συνεχές σε εναλλασσόμενο ρεύμα έχουν μικρότερο όρο ζωής, περίπου 12 χρόνια ή λίγο μεγαλύτερο.
ΙΙ. Οι Ανεμογεννήτριες για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι αρκετά αποδοτικές μετατρέποντας περίπου το 45% της αιολικής κινητικής ενέργειας σε ηλεκτρική, όταν η ταχύτητα του ανέμου είναι στην ιδανική ζώνη 6 με 9 μέτρα το δευτερόλεπτο (22 με 30 χιλιόμετρα/ώρα). Η απόδοση αυξάνει με την ταχύτητα του ανέμου αλλά με όρια τα οποία εξαρτώνται από το μήκος των πτερύγων. Με ταχύτητες ανέμου που πλησιάζουν τη θύελλα, οι ανεμογεννήτριες σταματούν την περιστροφή τους για να αποφύγουν καταστροφή. Η ηλεκτρική ισχύς από αιολική ενέργεια το 2025 έφτασε τα 5,7 GW, καθιστώντας την ενέργεια τον μεγαλύτερο παράγοντα στις ΑΠΕ. Οι ανεμογεννήτριες, ιδίως αυτές σε θαλάσσιο περιβάλλον, απαιτούν συντήρηση περίπου κάθε 6 με 12 μήνες χρήσης, ενώ απαιτείται βαριά συντήρηση ή αντικατάσταση των γραναζιών ή και της τουρμπίνας γύρω στα 12 χρόνια. Μια χρονοβόρα και ακριβή διαδικασία, αλλά αναγκαία λόγω των κινουμένων τμημάτων κάτω από βαρύ μηχανικό φορτίο. Ο μέσος όρος ζωής είναι γύρω στα 20 με 30 χρόνια για υψηλής ποιότητας κατασκευή. Γενικά το κόστος συντήρησης ανέρχεται στο 1,5% με 2% του κόστους απόκτησης ανά έτος παραγωγής ενέργειας, καθόλου αμελητέο ποσό.
Να πούμε εδώ πως η ελληνική ενεργειακή πολιτική για αυτονομία σε πετρέλαιο ή και φυσικό αέριο είναι, προς αποφυγή βαρύτερων χαρακτηρισμών, τραγελαφική. Από τις παλαιότερα ανακοινώσεις του υπουργού Ενέργειας Γ. Μανιάτη για ελληνικά αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου μέχρι τη βαρύγδουπη ανακοίνωση του Γιώργου Παπανδρέου ότι δεν υπάρχουν τέτοια αποθέματα στον ελληνικό χώρο, παρά πολύς χρόνος χάθηκε. Μπορούμε να ανοίξουμε ολόκληρη συζήτηση αν η λεγόμενη πράσινη τεχνολογία είναι τόσο πράσινη όσο την προωθούν και τι είναι η κλιματική αλλαγή, αλλά το γεγονός είναι ότι οι ηλεκτρικές ενεργειακές ανάγκες αυξάνονται, αλλά η παραγωγή αποκλειστικά από ΑΠΕ είναι μη ρεαλιστική. Χρειάζεται πάντοτε μια σταθερή πηγή παραγωγής που να μπορεί να καλύψει περιόδους χαμηλής απόδοσης των ΑΠΕ. Με κάθε βράδυ που δεν λειτουργούν τα φωτοβολταϊκά, με κάθε μέρα που δεν έχει αποδοτικό άνεμο, και χωρίς τρόπους αποθήκευσης ενέργειας, η ανάγκη για θερμοηλεκτρικά ή πυρηνικά εργοστάσια είναι οφθαλμοφανής.
Έτσι λοιπόν, με φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτριες να παράγουν για λίγες ώρες ισχύ που υπερβαίνει τις τρέχουσες ανάγκες, αλλά θα λείπει άλλες ώρες, ή θα πρέπει να γίνεται εισαγωγή ενέργειας ή θα πρέπει να υπάρχουν μέθοδοι αποθήκευσης της, αλλά με τις αναμενόμενες απώλειες. Αν πάμε σε μπαταρίες, για τέτοια ποσά ενέργειας αυτό δημιουργεί ζητήματα μεγέθους, κόστους, απαιτήσεων ψύξεων και ασφαλείας. Ακόμη, η μετατροπή υδάτινων όγκων ως αποθήκες δυναμικής ενέργειας μέσω αντλιοταμίευσης, είναι μια άλλη λύση αλλά με μεγάλες ενεργειακές απώλειες.
Πυρηνική Ενέργεια και ΜΑΑ
Αν κάποιος χαρακτηρίσει έναν πυρηνικό σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ως «θερμοηλεκτρικό» θα χαρακτηριστεί ο ίδιος ως ανίδεος. Και όμως, ο ορισμός ως θερμοηλεκτρικός έχει ταυτισθεί με παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με πρωτογενή ενέργεια προερχόμενη από καύση άνθρακα ή υδρογονανθράκων. Δηλαδή, το πρώτο στάδιο είναι η απελευθέρωσης χημικής ενέργειας με την διάσπαση μοριακών δεσμών. Στον πυρηνικό αντιδραστήρα, η «πρωτογενής ενέργεια» προέρχεται από την διάσπαση πυρήνων στην αποκαλούμενη αλυσιδωτή αντίδραση, όπως φαίνεται σχηματικά στην Εικόνα 1. Από εκεί και πέρα και στις δύο περιπτώσεις η παραγωγή είναι θερμική.
Εικόνα 1: Σχηματική αναπαράσταση αλυσιδωτής αντίδρασης σε πυρηνικό αντιδραστήρα
Ένα νετρόνιο προκαλεί πυρηνική αντίδραση σε πυρήνα Ουρανίου 235 ο οποίος «καταστρέφεται»῾ με την δημιουργία άλλων πυρήνων και την παραγωγή δύο ή τριών νετρονίων με μικρότερη συνολική μάζα. Τα νετρόνια προκαλούν νέες σχάσεις και έτσι σχηματίζεται μια αλυσιδωτή αντίδραση. Τα προϊόντα της σχάσης έχουν υψηλή κινητική ενέργεια (η σχάσης είναι εξωθερμική, όπως είναι η καύση υδρογονανθράκων) και αυτή η απελευθέρωση ενέργειας δημιουργεί αύξηση της θερμοκρασίας του υγρού που περιβάλει τους ράβδους ουρανίου. Στη Φυσική, ως «Θερμότης» ορίζεται ως η μεταφορά ενέργειας από ένα σώμα σε άλλο αποκλειστικά και μόνον λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Ως αποτέλεσμα λοιπόν της σχάσης, η θερμοκρασία του υγρού που περιβάλει τον κέντρο του αντιδραστήρα αυξάνεται, με αποτέλεσμα την δημιουργία ατμού που κινεί τουρμπίνες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, όπως ακριβώς τα κλασικά θερμοηλεκτρικά εργοστάσια παραγωγής. Μια σχηματική αναπαράσταση πυρηνικού σταθμού ηλεκτρικής ενέργειας φαίνεται στην Εικόνα 2.
Όλοι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες ασχέτως μεγέθους ή ισχύος, ακολουθούν την ίδια ακριβώς γραμμή παραγωγής: σχάση, μεταφορά ενέργειας στο ψυκτικό υγρό, παραγωγή ατμού, ενεργοποίηση τουρμπίνας και συμβατική πλέον παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Εδώ πρέπει να ξεκαθαρίσουμε τι ακριβώς σημαίνει ισχύς ενός θερμοηλεκτρικού συστήματος, πυρηνικού ή συμβατικού. Η σχάση ανεβάζει μόνο την θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού (νερού αλλά και άλλων εναλλακτικών μέσων όπως θα δούμε) αλλά δεν παράγει ηλεκτρική ισχύ. Αυτό γίνεται με αλληλεπίδραση ατμού και τουρμπίνας, δηλαδή παραγωγή ισχύος στην τουρμπίνα. Αυτή αποκαλείται Θερμική Ισχύς και είναι η ισχύς που παράγεται από την σχάση στην πηγή της και συμβολίζεται με MWt ενώ η Ηλεκτρική Ισχύς είναι αυτή που παράγεται από την τουρμπίνα για το ηλεκτρικό δίκτυο και συμβολίζεται με MWe. Στην άδεια κατασκευής, λειτουργίας και ασφαλείας ενός πυρηνικού σταθμού είναι η πρώτη που χρησιμοποιείται. Λόγω βασικών αρχών θερμοδυναμικής, η απόδοσης σε ηλεκτρική ενέργεια είναι περίπου 33% και πρέπει να λαμβάνεται αυτό υπόψιν για της πραγματικές ανάγκες παραγωγής, και όχι η θερμική ισχύς.
Η χρήση μικρών αντιδραστήρων είναι πολύ παλιά και έχει δει εφαρμογές σε πυρηνοκίνητα υποβρύχια τα οποία λόγω περιορισμένου χώρου και βάρους υποχρέωσαν να δημιουργηθούν μικροοί και συμπαγείς αντιδραστήρες. Οι ΜΑΑ λοιπόν μοιράζονται πολλά κοινά με τους τελευταίας τεχνολογίας αντιδραστήρες υποβρυχίων αλλά έχουν και μερικές ενδιαφέρουσες διαφορές. Οι των υποβρυχίων είναι αρκετά μικρότεροι σε μέγεθος αλλά το ουράνιο που χρησιμοποιούν είναι πολύ υψηλού εμπλουτισμού και παράγουν περισσότερη θερμική ισχύ παρά ηλεκτρική (20 με 30 MWe ) διότι χρειάζονται ενέργεια για την κίνηση του σκάφους, ενώ οι ΜΑΑ δίνουν έμφαση σε ηλεκτρική απόδοση με μέγιστο όριο περίπου τα 300 MWe. Μια άλλη σημαντική διαφορά είναι στις ανάγκες για επαναφόρτιση, που για τα υποβρύχια είναι σχεδόν ±30 χρόνια ενώ για ΜΑΑ είναι 3 με 7 χρόνια. Οι αντιδραστήρες για τα κλάσης Virginia υποβρύχια του Αμερικανικού Ναυτικού, ως παράδειγμα, αποδίδουν περίπου 210 MWt ενώ ένας τυπικός ΜΑΑ αποδίδει περίπου 70 MWe από 300 MWt με έμφαση στην απόδοση ηλεκτρισμού.
Το κυριότερα χαρακτηριστικά των ΜΑΑ είναι η αρθρωτή κατασκευή στο εργοστάσιο και η μεταφορά με φορτηγά ή τρένα στον τελικό προορισμό, όπου μπορούν να γίνουν παραγωγικοί ως μια μονάδα ή σε συνδυασμό με άλλες μονάδες. Ένα άλλο πλεονέκτημα, για ορισμένα σχέδια, είναι ότι μπορούν να παραμένουν ενεργοί κατά την διάρκεια επαναφόρτισης καυσίμου. Πάντως η τεχνολογία, από πλευράς παραγωγής ενέργειας ούτε καινούργια είναι, ούτε καινοτόμα. Οι ΜΑΑ πυρηνικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούν την ίδια τεχνολογία όπως τα μεγάλα ξαδέρφια τους και από τις εφαρμογές σε υποβρύχια, δηλαδή είτε χρήση ύδατος υπό πίεση για ψύξη και μείωση της ενέργειας των νετρονίων, είτε χρήση ψηλής πίεσης αερίου για ψύξη, είτε υγρού άλατος ή με βαρύ ύδωρ (Καναδάς), ανάλογα την εμπειρία και τις ιδιαίτερες ανάγκες του χρήστη.
Αυτή την στιγμή υπάρχουν 127 διαφορετικά σχέδια (2) με ένα μεγάλο αριθμό εταιριών και χωρών να σχεδιάζουν ή να κατασκευάζουν ΜΑΑ. Μέχρι τώρα μόνο ένα σχέδιο έχει λάβει έγκριση από τις αρμόδιες Αμερικανικές Αρχές, αυτό της εταιρίας NUSCALE (3). Είναι αντιπροσωπευτικό της κατηγορίας με την πιο βασική τεχνολογία της χρήσης νερού υπό πίεση για ψύξη όπως φαίνεται στην Εικόνα 3. Για αυτό το σχέδιο η διάρκεια επιχειρησιακής ζωής υπολογίζεται στα 60 χρόνια, θα χρειαστεί ανεφοδιασμό σε περίπου 21 μήνες με εμπλουτισμό σε Ουράνιο 235 λιγότερο από 5%.
Τεχνικές Προδιαγραφές NUSCALE POWER: Θερμική Ισχύς: 250 MWt Ηλεκτρική Ισχύς: 77 MWe Διάμετρος: 4,6 μέτρα, Ύψος: 23,2 μέτρα, Ύψος του Πυρήνα: 2 μέτρα, Βάρος: Περίπου 700 τόνοι (σε τρία τμήματα για την μεταφορά), Αριθμός Ράβδων Ουρανίου: 37. Κόστος: Νωρίς για αξιόπιστη αναφορά αλλά υψηλότερο ανά MWe από την τιμή ενός «συμβατικού» αντιδραστήρα.
Ανάμεσα στους ειδικούς, η εστίαση για χρήση ΜΑΑ εστιάζεται στο συνδυασμό τους σε ένα σταθμό, με αρκετές μικρότερες μονάδες μαζί, π.χ. 9 ή 12. Βέβαια και οι σταθμοί με μεγάλους αντιδραστήρες αποτελούνται από περισσότερους από ένα, οπότε η ερώτηση είναι προφανής: γιατί να μην παραμείνουμε στις μεγάλες πυρηνικές μονάδες; Εδώ οι απαντήσεις ξεφεύγουν από καθαρά ενεργειακούς υπολογισμούς και εστιάζονται σε χρονικά περιθώρια, λογιστικά και κατασκευαστικά.
• Μέσω χρήσης ΜΑΑ έχουμε αρχικό χαμηλότερο κόστος κατασκευής, μια και οι παραπάνω μονάδες μπορούν να προστίθενται όποτε τα οικονομικά το επιτρέπουν. Έτσι είναι πιο εύκολο για ιδιωτικές εταιρίες να σχεδιάσουν και να προγραμματίσουν τη δημιουργία ενός σταθμού. Αν κάθε μονάδα ΜΑΑ κοστίζει $700 – $800 εκατομμύρια (αριθμοί που έχουν αναφερθεί για 300 MW) και χρειάζονται 4 για παραγωγή συνολικά 1.200 MW, τότε το τελικό κόστος θα φθάσει τα περίπου 3,5 δισεκατομμύρια δολάρια. Αντίθετα ένας σταθμός με μεγάλους αντιδραστήρες ίδιας απόδοσης, φθάνει τα 5 δις. Επίσης ο μικρότερος χρόνος κατασκευής των ΜΑΑ παίζει ρόλο.
• Η τυποποιημένη κατασκευή των ΜΑΑ κάνει τον προγραμματισμό και την παραγγελία εξαρτημάτων φθηνότερη και έτσι μειώνει το κόστος κατασκευής. Όμως το κόστος ανά μονάδα ηλεκτρικής ισχύος θα είναι υψηλότερο διότι το κόστος του καυσίμου είναι αρκετά μεγαλύτερο από αυτό των μεγάλων μονάδων, λόγω της αποδοτικότητας σε νετρόνια των τελευταίων λόγω της μάζας στον πυρήνα διαθέσιμο για σχάση.
Πάντως δεν υπάρχει ουσιαστικά ένας καθοριστικά πειστικός λόγος για μικρούς έναντι μεγάλων πυρηνικών αντιδραστήρων. Για την Ελλάδα που δεν έχει πυρηνική τεχνολογία αλλά ιδιόμορφη έκταση εν σχέση με τον πληθυσμό (μεγάλα νησιά με σημαντικές ενεργειακές ανάγκες, περιοχές σχετικά απομονωμένες κ.λπ.) οι ΜΑΑ είναι μάλλον ένας καλός και ευκολότερος τρόπος να εισέλθει σε αυτήν την τεχνολογία και διαχείριση από ότι η κατασκευή μεγάλων μονάδων. Ενώ οι επαγγελματίες των πυρηνικών σταθμών, είναι διχασμένοι, με ένα μεγάλο ποσοστό να περιμένει να δει πως θα εξελιχθεί το θέμα των ΜΑΑ πριν προχωρήσει.
Το κρίσιμο θέμα της ασφάλειας
Είναι τελικά οι μικροί αρθρωτοί αντιδραστήρες πιο ασφαλείς από τους συμβατικούς μεγάλους; Από άποψη μεγέθους και πολυπλοκότητας η απάντηση είναι ναι, διότι και ατύχημα να γίνει, οι επιπτώσεις θα είναι πιο ήπιες. Όμως, αυτή είναι μια ακαδημαϊκή ερώτηση διότι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες είναι εξαιρετικά ασφαλείς, ασχέτως μεγέθους. Το ατύχημα στην Φουκουσίμα, που τόσο συχνά χρησιμοποιείται ως παράδειγμα εναντίον της πυρηνικής ενέργειας, δείχνει ακριβώς το αντίθετο, τα συστήματα ασφαλείας του αντιδραστήρα δούλεψαν. Με ένα σεισμό μεγέθους 9 της κλίμακας Ρίχτερ, οι τέσσερις μονάδες αμέσως σταμάτησαν την λειτουργία τους. Ήταν το τσουνάμι που πλημμύρισε σχεδόν όλες τις εφεδρικές γεννήτριες ντίζελ που κυκλοφορούσαν το νερό για ψύξη. Δηλαδή, μια τεχνολογία δεκαετίας ᾽60 δούλεψε με απόλυτη ασφάλεια για 40 χρόνια, άντεξε τέτοιο σεισμό και έγινε το ατύχημα γιατί οι κατασκευαστές του δεν φαντάστηκαν ότι τέτοιο τσουνάμι θα πλημμύριζε τις εφεδρικές αντλίες ντίζελ. Για το Τσερνόμπιλ, είναι τελικά ατύχημα αν βάλεις τέσσερα φυσίγγια σε ένα περίστροφο, παίξεις ρωσική ρουλέτα και χάσεις; Έγιναν τόσα λάθη πριν, κατά και μετά το όλο συμβάν, που είναι πέραν κάθε φαντασίας. Παγκοσμίως λειτουργούν τώρα 416 πυρηνικοί αντιδραστήρες όλων των ειδών συν εκείνους σε υποβρύχια και πλοία, όλοι με απόλυτοι ασφάλεια και για δεκαετίες.
Συμπέρασμα
Οι μικροί σε μέγεθος και απόδοση πυρηνικοί αντιδραστήρες δεν είναι κάτι καινούργιο. Εκτός από ΜΑΑ έχουν σχεδιαστεί και Μικροαντιδραστήρες με ενεργειακή απόδοση το πολύ 50 MW που προορίζονται για τοπική χρήση. Η τεχνολογία λοιπόν έχει μεν εξελιχθεί, ιδίως σε διαχείριση συστημάτων και διαγνωστικών, αλλά κυρίως ο λόγος για την συζήτηση τέτοιων εγκαταστάσεων, έχει να κάνει με την πίεση για την μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, την ανάγκη για ηλεκτρική ενέργεια σε κέντρα ΑΙ που απαιτούν μεγάλη ισχύ και εκτός δικτύων διανομής ενέργειας, και λόγω μικρότερου αρχικού κόστους, όπως αναλύθηκε ήδη. Για τέτοιες χρήσεις είναι πραγματικά μια λύση αλλά αν δούμε την ελληνική ενεργειακή κατάσταση, η μη πράσινη ενέργεια καλύπτει τώρα μεγάλο μέρος των αναγκών μας.
Σίγουρα όμως η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας θα αυξάνεται με τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις και την ανάπτυξη της οικονομίας. Η νομοθεσία (που συνεχώς μεταβάλλεται) προωθεί ηλεκτρικά αυτοκίνητα τα οποία απαιτούν φόρτιση. Λαμβάνοντας υπόψιν ότι κάθε ηλεκτρικό αυτοκίνητο ή φορτηγό χρειάζεται από 40 με 100 kWh για πλήρη φόρτιση και με χιλιάδες φορτίσεις ταυτοχρόνως (συνήθως το βράδυ χωρίς την συνδρομή φωτοβολταϊκών) είναι φανερό ότι και παραγωγή και το δίκτυο χρειάζονται αναβάθμιση. Οπότε αν η μελέτη για πυρηνική ενέργεια στην Ελλάδα είναι σοβαρή, δεν είναι εύκολο να αποφασιστεί η επιλογή των ΜΑΑ αντί μεγάλων συμβατικών κεντρικών αντιδραστήρων, μια και οι δυο λύσεις μπορούν να αντιμετωπίσουν τις ανάγκες και οι δυο αντιμετωπίζουν λίγο πολύ τα ίδια προβλήματα.
Βιβλιογραφία
- European Environment Agency
- https://europe-nuclear-smr.Itsinnovate.com/ConferenceNews/1278.html
- https://www.nuscalepower.com/products/nuscale-power-module
