Nuklearna energija obezbeđuje oko 10% svetske električne energije iz oko 440 energetskih reaktora.
Skoro 20 odsto današnje električne energije u Sjedinjenim Državama dolazi iz nuklearne energije. SAD imaju najveću nuklearnu flotu na svetu, sa 92 reaktora širom zemlje. Mnoge od ovih elektrana rade više od pola veka i približavaju se kraju svog očekivanog veka trajanja.
Kreatori politike raspravljaju o tome da li da povuku stare reaktore ili da ojačaju njihove strukture kako bi nastavili sa proizvodnjom nuklearne energije, koju mnogi smatraju niskougljeničnom alternativom uglju, nafti i prirodnom gasu koji zagrijavaju klimu.
Sada, istraživači Masačusetskog tehnološkog instituta MIT kažu da postoji još jedan faktor koji treba uzeti u obzir pri odmeravanju budućnosti nuklearne energije: kvalitet vazduha. Pored toga što je izvor niske emisije ugljenika, nuklearna energija je relativno čista u smislu zagađenja vazduha koje generiše. Bez nuklearne energije, kako bi se promenio obrazac zagađenja vazduha i ko bi osetio njegove posledice?
Tim MIT je odgovorio na ova pitanja u novoj studiji koja se pojavila u žurnalu Nature Energy. Oni izlažu scenario u kojem se svaka nuklearna elektrana u zemlji gasi i razmatraju kako bi drugi izvori poput uglja, prirodnog gasa i obnovljive energije ispunili nastale energetske potrebe tokom cele godine.
Njihova analiza otkriva da bi se zagađenje vazduha zaista povećalo, kako se izvori uglja, gasa i nafte povećavaju kako bi se nadoknadilo odsustvo nuklearne energije. Ovo samo po sebi možda nije iznenađujuće, ali tim je stavio brojke u predviđanje, procenjujući da bi povećanje zagađenja vazduha imalo ozbiljne posledice po zdravlje, što bi rezultiralo sa dodatnih 5.200 smrtnih slučajeva povezanih sa zagađenjem tokom jedne godine.
Ako, međutim, postane dostupno više obnovljivih izvora energije za snabdevanje energetske mreže, kao što se očekuje do 2030. godine, zagađenje vazduha bi bilo smanjeno, ali ne u potpunosti. Tim je otkrio da čak i pod ovim snažnijim scenarijem obnovljivih izvora energije, i dalje postoji blagi porast zagađenja vazduha u nekim delovima zemlje, što je rezultiralo sa ukupno 260 smrtnih slučajeva povezanih sa zagađenjem tokom jedne godine.
Kada su pogledali populacije koje su direktno pogođene povećanim zagađenjem, otkrili su da su afroameričke zajednice – od kojih nesrazmerno veliki broj živi u blizini postrojenja na fosilna goriva – doživele najveću izloženost.
„Ovo dodaje još jedan sloj u jednačinu uticaja na životnu sredinu i društvene uticaje kada razmišljate o nuklearnim gašenjem, gde se razgovor često fokusira na lokalne rizike usled nesreća i rudarstva ili dugoročnih klimatskih uticaja“, kaže glavna autorka Lisa Friz, diplomirana studentkinja na MIT-ovom odeljenju za Zemljine, atmosferske i planetarne nauke (EAPS).
„U debati o tome da nuklearne elektrane ostanu otvorene, kvalitet vazduha nije bio u fokusu te rasprave“, dodaje autorka studije Noel Selin, profesorka na Institutu za podatke, sisteme i društvo MIT-a (IDSS) i EAPS. „Ono što smo otkrili je da je zagađenje vazduha iz postrojenja na fosilna goriva toliko štetno, da će sve što ga povećava, kao što je nuklearno gašenje, imati značajne uticaje.
Koautori studije sa MIT-om su glavni istraživač Sebastian Istam i Gijom Šosijer i Alan Džen sa Kalifornijskog univerziteta u Dejvisu.
Buduća povlačenja
Kada su nuklearne elektrane zatvorene u prošlosti, upotreba fosilnih goriva se povećala kao odgovor. Godine 1985, zatvaranje reaktora u dolini Tenesi izazvalo je nagli porast upotrebe uglja, dok je zatvaranje postrojenja u Kaliforniji 2012. dovelo do povećanja prirodnog gasa. U Nemačkoj, gde je nuklearna energija skoro potpuno ukinuta, energija na ugalj je u početku povećana da bi se popunila praznina.
Primećujući ove trendove, tim MIT se zapitao kako će američka energetska mreža reagovati ako se nuklearna energija potpuno ukine.
„Želeli smo da razmislimo o tome koje se buduće promene očekuju u energetskoj mreži“, kaže Friz. “Znali smo da upotreba uglja opada, a već je bilo dosta posla na razmatranju uticaja toga šta će to imati na kvalitet vazduha. Ali niko nije gledao na kvalitet vazduha i nuklearnu energiju, što smo takođe primetili da je u padu .”
U novoj studiji, tim je koristio model dispečerstva energetske mreže koji je razvio Džen da proceni kako će energetski sistem SAD reagovati na gašenje nuklearne energije. Model simulira proizvodnju svake elektrane u zemlji i neprekidno radi kako bi procenio, iz sata u sat, potrebe za energijom u 64 regiona širom zemlje.
Slično načinu na koji funkcioniše stvarno tržište energije, model bira da poveća ili smanji proizvodnju postrojenja na osnovu troškova: Postrojenja koja proizvode najjeftiniju energiju u bilo kom trenutku imaju prioritet da snabdevaju mrežu u odnosu na skuplje izvore energije.
Tim je davao modelu dostupne podatke o promenljivim emisijama i troškovima energije svake fabrike tokom cele godine. Zatim su pokrenuli model prema različitim scenarijima, uključujući: energetsku mrežu bez nuklearne energije, osnovnu mrežu sličnu današnjoj koja uključuje nuklearnu energiju i mrežu bez nuklearne energije tako da uključuje dodatne obnovljive izvore za koje se očekuje da će biti dodati do 2030.
Oni su kombinovali svaku simulaciju sa atmosferskim hemijskim modelom kako bi simulirali kako različite emisije svake biljke putuju širom zemlje i da bi ove tragove prekrili na mape gustine naseljenosti. Za populacije na putu zagađenja, izračunali su rizik od prerane smrti na osnovu stepena izloženosti.
Odgovor sistema
Njihova analiza je pokazala jasan obrazac: bez nuklearne energije, zagađenje vazduha se generalno pogoršalo, uglavnom pogađajući regione na istočnoj obali, gde su nuklearne elektrane uglavnom koncentrisane. Bez tih postrojenja, tim je primetio porast proizvodnje iz postrojenja na ugalj i gas, što je rezultiralo sa 5.200 smrtnih slučajeva povezanih sa zagađenjem širom zemlje, u poređenju sa osnovnim scenarijom.
Takođe su izračunali da je verovatno da će više ljudi umreti prerano zbog klimatskih uticaja zbog povećanja emisije ugljen-dioksida, pošto mreža kompenzuje odsustvo nuklearne energije. Klimatski efekti ovog dodatnog priliva ugljen-dioksida mogli bi dovesti do 160.000 dodatnih smrtnih slučajeva tokom sledećeg veka.
„Moramo da razmislimo o tome kako povlačimo nuklearne elektrane ako pokušavamo da o njima razmišljamo kao o delu energetskog sistema“, kaže Friz. “Isključivanje nečega što samo po sebi nema direktne emisije i dalje može dovesti do povećanja emisija, jer će mrežni sistem reagovati.”
„To bi moglo značiti da moramo da primenimo još više obnovljivih izvora energije, kako bismo popunili rupu koju je ostavila nuklearna energija, koja je u suštini izvor energije sa nultom emisijom“, dodaje Selin. „U suprotnom ćemo imati smanjenje kvaliteta vazduha na koje nismo nužno računali.
Ovu studiju je delimično podržala Američka agencija za zaštitu životne sredine.
Leave a Comment
Your email address will not be published. Required fields are marked with *