Energia jądrowa – czym jest? Wady i zalety

Współcześnie energię pozyskuje się głównie z konwencjonalnych źródeł energii, które są zasobami ograniczonymi, a dodatkowo wykorzystywanie ich jest szkodliwe dla środowiska. Z tego powodu w energetyce zwiększa się udział odnawialnych źródeł, a także energii jądrowej. Pozyskiwanie energii w ten sposób jest postrzegane różnie, w zależności od korzyści ekonomicznych, ekologicznych czy warunków społecznych.

Energia jądrowa – czym jest?

W procesie pozyskiwania energii elektrycznej coraz większe znaczenie zyskuje energia jądrowa, będąca alternatywą dla paliw kopalnych. To zmagazynowana w jądrze atomu energia, którą pozyskuje się w procesie przemiany jądrowej. W pozyskiwaniu energii jądrowej wykorzystywana jest reakcja rozszczepienia. Polega ona na podziale jądra atomu na mniejsze fragmenty, w efekcie czego wydziela się duża ilość ciepła zamienianego na energię. W tym procesie wykorzystuje się uran wzbogacony. Jest to spowodowane faktem, że uran 235 jest jedynym izotopem występującym w naturze, ulegającym rozszczepieniu pod wpływem neutronów termicznych.

Energia jądrowa = energia czysta

Energetyka jądrowa to jedno ze źródeł niskoemisyjnej energii, co podkreśla jej znaczenie w walce ze zmianami klimatycznymi.

Analizując emisję CO2 na jednostkę wytworzonej energii, energia jądrowa plasuje się na równi z najbardziej ekologicznymi źródłami, takimi jak energia wiatru, słoneczna czy wodna. Według danych Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), emisja CO2 na jednostkę wytworzonej energii elektrycznej z elektrowni jądrowych wynosi zaledwie 12 gramów na kilowatogodzinę, przy czym z węgla jest to aż 820 g.

To nie tylko teoria, lecz faktyczne osiągnięcia, które wyznaczają kierunek transformacji energetycznej. Przykład Francji, gdzie aż 70% energii elektrycznej pochodzi z elektrowni jądrowych, ilustruje potencjał tego rozwiązania. Taka sytuacja przekłada się na najniższą emisję CO2 na głowę mieszkańca wśród krajów G7.

Niezwykle istotne jest także spojrzenie w przyszłość: zastępowanie spalania paliw kopalnych energią jądrową może przynieść znaczące korzyści zdrowotne. Szacuje się że dzięki zastępowaniu spalania paliw kopalnych wykorzystaniem atomu, zdołano uniknąć niemal 2 milionów zgonów w wyniku zanieczyszczeń powietrza. Dalsze szacunki wskazują ponadto, że do 2050 roku w ten sam sposób możliwe będzie uniknięcie kolejnych 7 milionów zgonów

Energia jądrowa nie tylko jest czysta w swoim działaniu, ale również ma potencjał do dalszych korzyści zdrowotnych i środowiskowych. To potwierdza jej istotną rolę w globalnej strategii przeciwdziałania zmianom klimatycznym. Wzrost udziału energii jądrowej w globalnym miksie energetycznym może stanowić skuteczną odpowiedź na wyzwania związane z ograniczaniem emisji gazów cieplarnianych i zmniejszaniem negatywnego wpływu działalności człowieka na środowisko naturalne.

Zastosowanie energii jądrowej

Energię jądrową wykorzystuje się w procesie pozyskiwania energii elektrycznej. Odbywa się to w specjalnych elektrowniach jądrowych, które różnią się od klasycznych zakładów energetycznych sposobem pozyskiwania energii i wykorzystywanym surowcem. W elektrowni jądrowej najważniejszym elementem jest reaktor jądrowy. To urządzenie przeznaczone do kontrolowanego uwalniania energii w wyniku łańcuchowej reakcji rozszczepienia jąder atomowych w cząsteczkach uranu.

Energię jądrową można wykorzystać także w innych dziedzinach, w których ułatwia lub umożliwia realizację określonych działań:

• medycyna – energię jądrową stosuje się w profilaktyce wykrywania chorób, głównie nowotworów czy Alzheimera. Wykorzystuje się ją nie tylko do wykrywania tych schorzeń, lecz także do leczenia oraz niwelowania postępujących skutków tych chorób (np. w przypadku nadczynności tarczycy stosuje się radioizotop jodu). Ze względu na skuteczne wykorzystanie energii jądrowej w tej dziedzinie, cały czas poszukuje się nowych sposobów jej zastosowania zarówno w diagnostyce, jak i w terapii;
• kosmonautyka – energia jądrowa stosowana jest w napędach rakietowych, a także do zasilania sond kosmicznych badających układ słoneczny. Tym samym zapewnia działanie urządzeń przez dłuższy czas, co stanowi dość praktyczne rozwiązanie;
• przemysł – energia jądrowa wykorzystywana jest m.in. podczas badania szczelności instalacji kanalizacyjnych. Służy również do wykrywania zanieczyszczeń w rzekach czy jeziorach;
• napędy – energię jądrową wykorzystuje się jako napęd łodzi podwodnych, lodołamaczy i lotniskowców, co w dużym stopniu przyczyniło się do zrewolucjonizowania tej gałęzi przemysłu;
• nauka – użycie energii jądrowej umożliwia datowanie wieku wykopalisk archeologicznych, paleontologicznych czy próbek geologicznych.

Wady i zalety energii jądrowej

Zalet energii jądrowej można wymienić naprawdę wiele:

• W odróżnieniu od powszechnie stosowanych nieodnawialnych źródeł wytwarzanie energii jądrowej odbywa się przy niemal całkowitym braku emisji szkodliwych zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek węgla czy inne gazy, do atmosfery. To bardzo istotny aspekt, zwłaszcza przy obecnym stanie środowiska naturalnego. Elektrownie tego typu nie przyczyniają się bowiem do wzrostu globalnego ocieplenia ani do powstawania kwaśnych deszczy.
• Produkcja energii w elektrowniach jądrowych pozwala zmniejszyć wykorzystywanie najbardziej popularnych surowców nieodnawialnych, do których zalicza się węgiel kamienny i brunatny. Mniejsza eksploatacja złóż tego typu zapobiega ich szybkiemu wyczerpaniu.
• Sam proces pozyskiwania energii jądrowej nie wiąże się z wytwarzaniem odpadów w postaci popiołu, który trzeba odpowiednio zagospodarować lub zutylizować.
• Energia jądrowa znalazła zastosowanie nie tylko w energetyce, lecz także w innych dziedzinach gospodarczych, usprawniając tym samym wiele działań. Doskonale sprawdza się m.in. w medycynie, kosmonautyce, przemyśle i nauce.
• W odróżnieniu od np. energii wiatrowej elektrownia jądrowa wytwarza mniej hałasu, dzięki czemu jest mniej uciążliwa dla mieszkańców obszarów znajdujących się w jej bezpośrednim sąsiedztwie.
• Specyfika wykorzystywanego paliwa i rodzaj procesu pozyskiwania energii jądrowej pozwala wyprodukować dużo energii z małej ilości surowca, co przyczynia się do jego racjonalnego wykorzystywania.
• W przeciwieństwie do odnawialnych źródeł, takich jak wiatr czy promieniowanie słoneczne, elektrownia jądrowa nie jest w żaden sposób uzależniona od zmiennych warunków atmosferycznych.
• Pozytywnym skutkiem wytwarzania energii jądrowej w elektrowniach jest także aspekt społeczny – powstają nowe miejsca pracy dla ludności zamieszkującej tereny w pobliżu elektrowni jądrowych.

Oprócz zalet wyróżnia się oczywiście także kilka wad:

• W przypadku większych awarii elektrowni jądrowej może dojść do skażenia dużego obszaru, które utrzyma się przez wiele lat. Uwalniane podczas awarii szkodliwe promieniowanie uszkadza komórki organizmu, prowadząc do powstania groźnych chorób, problemów genetycznych, a czasem nawet śmierci. Dodatkowo skażony obszar nie może już być w żaden sposób wykorzystywany. Należy jednak pamiętać, że w nowoczesnych elektrowniach jądrowych ryzyko awarii jest znikome.
• W procesie wytwarzania energii jądrowej powstają niebezpieczne odpady radioaktywne. Muszą one zostać odpowiednio zutylizowane ze względu na możliwość skażenia wód, powietrza i gleby w rejonie ich składowania. Odpady radioaktywne stanowią najbardziej niebezpieczne substancje powstające w procesie pozyskiwania energii.
• Ponieważ energia ta jest pozyskiwana z nieodnawialnych źródeł energii, zasoby uranu potrzebne do procesów zachodzących w elektrowniach stopniowo się wyczerpują.
• Negatywnym skutkiem pozyskiwania energii jądrowej jest także konieczność dewastacji terenów na potrzeby wybudowania odpowiedniej elektrowni. Należy przy tym zaznaczyć, iż obszar, na którym planujemy ją wybudować, musi spełniać określone wymagania. Zalicza się do nich m.in. dobry dostęp do zasobów wody wykorzystywanej w celach chłodniczych.
• Wybudowanie elektrowni jądrowej wiąże się także z koniecznością poniesienia dużych kosztów inwestycyjnych. Są one niezbędne ze względu na stosowaną technologię oraz odpowiednie zabezpieczenia. Zarówno budowa, jak i ewentualna likwidacja elektrowni to przedsięwzięcia bardzo kosztowne (dotychczas żaden z wybudowanych obiektów nie został zlikwidowany).
• Lokalizacja elektrowni jądrowych ma spore znaczenie w aspekcie społecznym i politycznym. Ze względu na swoją specyfikę, temat elektrowni jądrowych budzi zazwyczaj negatywne odczucia u społeczeństwa.
• Konieczna jest ciągła praca reaktora ze względu na nieopłacalność jego wygaszenia i ponownego uruchomienia.

Grupa Polsat Plus wybuduje elektrownię jądrową w Polsce?

Na ten moment w Polsce istnieje tylko jeden działający reaktor jądrowy – reaktor MARIA, który jest wykorzystywany w celach badawczych. Nie ma jednak ani jednej działającej elektrowni jądrowej przeznaczonej w celach energetycznych. Premier Morawiecki poinformował jednak, że w najbliższym czasie planuje się uruchomić w Polsce aż trzy takie zakłady. Jeden z nich stanowi projekt budowy elektrowni jądrowej, która do 2035 roku ma stanąć w Pątnowie pod Koninem. Wykonaniem przedsięwzięcia zajmie się koreańska spółka KHNP we współpracy z PGE oraz ZE PAK, czyli przedsiębiorstwem należącym do Grupy Polsat Plus. W marcu 2023 r. podpisano w tej sprawie porozumienie.

Elektrownia będzie znajdować się w Pątnowie pod Koninem i ma składać się z dwóch bloków o mocy 1400 MW każdy. Według planu produkowana przez zakład energia ma stanowić ok. 12,5 proc. energii wytworzonej w Polsce w ciągu 2022 roku.

Budowa elektrowni jądrowej w Polsce to szansa na zrównoważony rozwój w wielu dziedzinach. Poskutkuje to nie tylko stabilnością cen energii na rynku czy zwiększeniem poziomu bezpieczeństwa energetycznego. Pozwoli również na wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań w nauce i przedsiębiorstwach. Nie wspominając już o licznych korzyściach, jakie przyniesie dla środowiska…