Jaderná energie a její vliv na ovzduší v České republice

Porovnávat vlivy na životní prostředí různých způsobů získávání elektrické energie je velmi složité. Jakýkoli zásah do přírody krajinu ovlivňuje. Cílem je zhodnotit vlivy jaderných elektráren při běžném provozu na životní prostředí v České republice a porovnat je s vlivy ostatních druhů elektráren jako jsou tepelné uhelné elektrárny, vodní elektrárny, solární elektrárny a větrné elektrárny. Vzhledem ke stále rostoucí spotřebě elektrické energie se jaderné elektrárny ukazují jako vhodné řešení. Díky svému instalovanému výkonu se jaderné elektrárny s energií získanou pomocí obnovitelných zdrojů nedají srovnávat.

Základní princip fungování jaderné elektrárny

Ve všech typech elektráren vzniká elektřina v generátoru, poháněném rychle se otáčející turbínou. Zatímco v případě vodních a větrných elektráren roztáčí turbínu přímo energie vodního proudu či větru, u tepelných a jaderných elektráren ji rozpohybuje pára. Ta vzniká v jaderných elektrárnách díky teplu, uvolněném při řízeném štěpení jader radioaktivních prvků.

Jak probíhá řízená štěpná reakce?

K jaderné reakci dochází v reaktoru, což je veliká kovová nádoba v reaktorové hale, umístěné v hermeticky uzavřeném boxu z betonu. Jaderné palivo (nejčastěji uran) ve formě tyčí, kazet nebo koulí z uranu či plutonia je ponořeno v tzv. moderátoru, kterým je nejčastěji demineralizovaná voda nebo grafit.

Štěpná reakce začíná dopadem neutronu do jádra radioaktivního prvku. To se následně rozkmitá a rozdělí na dva či více odštěpků, které se od sebe začnou velkou rychlostí vzdalovat. Při jejich srážkách s dalšími atomy se uvolňuje tepelná energie, která je využívána na výrobu páry.

Při rozštěpení jádra uranu či plutonia vzniknou také dva až tři neutrony, jejichž veliká rychlost je následnými srážkami s moderátorem snížena na hodnotu potřebnou k vyvolání další štěpné reakce. Aby nedošlo k neřízenému štěpení, je počet neutronů regulován řídícími tyčemi z boru, hafnia nebo kadmia. Pro případ, že by bylo třeba štěpnou reakci okamžitě zastavit, je elektrárna vybavena i bezpečnostními tyčemi s ještě větší koncentrací materiálu pohlcujícího neutrony.

Čtěte také: Budoucnost jaderné fúze

Část energie při štěpení se uvolňuje jako nechvalně známé jaderné záření (tok neutronů). Před jaderným zářením je okolí jaderné elektrárny maximálně chráněno, ale ani přesto se nevyhneme určitému průniku záření do okolí.

Výhody a nevýhody jaderné energie

Hlavní výhody jaderné energie

Ve srovnání s tepelnou elektrárnou na fosilní paliva je jaderná elektrárna podstatně příznivější pro životní prostředí, protože šetří přírodní zdroje a neprodukuje skleníkové plyny. Proto i ta odvážná označení jaderné energie jako zelené u některých odborníků.

Další výhodou jaderných elektráren je jejich velmi vysoká efektivita například oproti solárním či větrným elektrárnám, možnost snadno regulovat množství vyrobené energie, nízké požadavky na zdroje, šetření přírodními zdroji, neprodukování skleníkových plynů, relativně nízké provozní náklady.

Zatímco Temelín spotřebuje ročně méně než sto tun uranového paliva a vyprodukuje přibližně tři tuny pevného odpadu, uhelná elektrárna se stejným výkonem za rok spotřebuje více než deset miliónů tun fosilního paliva a vyprodukuje přes tři milióny tun popílku.

Nevýhody a rizika spojená se stavbou a využíváním jaderných elektráren

Jaderné elektrárny jsou mimořádně finančně nákladné na výstavbu i na pozdější prodlužování jejich životnosti nebo bezpečnou likvidaci. Například výstavba Temelínu stála v tehdejší době astronomických 100 miliard korun. Náklady na jaderné elektrárny jsou tak násobně vyšší než náklady na elektrárny, které vytvářejí elektřinu z fosilních paliv.

Čtěte také: Životní prostředí a jaderné elektrárny

Také výstavba a plánování jaderné elektrárny trvá výrazně déle. Je to opravdu běh na dlouhou trať. Dalším problémem, kterému je potřeba věnovat pozornost, jsou přísné požadavky na bezpečnost provozu a na ochranu elektráren před přírodními katastrofami i jejich strategickou obranu před možnými útoky zvenčí.

Ačkoliv je jaderná energie považována za ekologickou, nejedná se o obnovitelný zdroj energie. Přírodní zdroje radioaktivního paliva jsou omezené a podle současných odhadů nám vystačí přibližně na tři sta let. Do České republiky se navíc uranová ruda musí dovážet ze států, kde probíhá její těžba.

Nejznámějším problémem, spojeným s využíváním jaderných elektráren, je však otázka konečné likvidace radioaktivního jaderného odpadu. V současné době se vyhořelé palivo ukládá na několik desítek let do meziskladu a počítá se s tím, že bude následně dlouhodobě uskladněno v bezpečném hlubinném úložišti. Předmětem výzkumu jsou i možnosti využití jaderného odpadu jako zdroje surovin či jako paliva pro jiný typ elektráren.

Určitou nevýhodou také je nepopularita jaderných elektráren u většiny obyvatelstva. Většina lidí nechce mít jadernou elektrárnu ve svém okolí, a tak je problém s výběrem místa. V neposlední řadě také existují zájmové skupiny, které protestují proti provozu či spíše výstavbě nových jaderných elektráren.

Pokud bychom měli všechny nevýhody jaderných elektráren a energie shrnout do bodů, tak se jedná především o tyto: dlouhé plánování výstavby, technicky složitá výstava a finančně velmi nákladná, náklady na bezpečnost a ochranu provozu, potřeba uranu (uran je stejně vyčerpatelnou surovinou podobně jako například ropa, a tak se určitě nedá zařadit mezi obnovitelné zdroje), potřeba skladování jaderného odpadu, jaderná elektrárna představuje určité (i když velmi malé) riziko pro své okolí. V hlavách mnohých lidí stále přetrvává katastrofa při havárii v Černobylu.

Čtěte také: Dopady plovoucích jaderných elektráren

Jaderné elektrárny jako nízkoemisní zdroj energie

Jaderné elektrárny jsou významným nízkoemisním zdrojem energie. Při posouzení celého životního cyklu elektrárny (výstavba, provoz, vyřazení z provozu a včetně výroby paliva) jsou emise CO2 a dalších skleníkových plynů z jaderných zdrojů srovnatelné s emisemi z obnovitelných zdrojů, nebo dokonce nižší. Totéž platí také pro emise oxidů síry (SOx) či oxidu dusíku (NOx).

Jaderné elektrárny jsou k okolnímu životnímu prostředí i v jiných aspektech velice šetrné: nevypouštějí žádné znečišťující látky nejen do vzduchu, ale ani do vody či do půdy, jejich provoz není příliš hlučný, veškeré radioaktivní odpady se skladují ve speciálních odolných kontejnerech a na bezpečném místě, které je pod mezinárodním dohledem. Okolí elektráren navíc neustále kontrolují, monitorují a vyhodnocují nejrůznější nezávislé organizace a odborníci. Data nasbíraná během desítek let provozu obou českých jaderných elektráren ukazují, že jejich provoz nemá na životní prostředí žádný negativní vliv.

Výhodou jaderné energie je také její koncentrovanost: z malého objemu paliva dokáže vyrobit obrovské množství energie. Jaderné elektrárny v roce 2021 představovaly 20 % celkového instalovaného výkonu všech elektráren v České republice, ale vyrobily 36 % veškeré elektřiny. Díky tomu jsou jaderné elektrárny rovněž nejefektivnější, co se týče vyrobené elektřiny na zabranou plochu. Platí i tehdy, když započítáme celý životní cyklus elektráren, tedy včetně těžby materiálů na výrobu komponent či paliva.

Na celkových provozních nákladech jaderné elektrárny se jaderné palivo podílí zhruba jednou třetinou, zatímco u uhelných elektráren tvoří cena uhlí přes 75 % nákladů a u plynu je to dokonce přes 85 %. Jaderné palivo lze navíc na rozdíl od uhlí a plynu skladovat až na několik let dopředu, čímž se elektrárny chrání před neočekávanými výpadky dodávek. Díky tomu, že má Česká republika v oblasti jádra dlouhou tradici, máme unikátní know-how od výzkumu přes výrobu komponent, úspěšný provoz až po vzdělávání v oboru a jaderný dohled. Do značné míry jsme tedy v provozu jaderných zařízení soběstační.

Proces posuzování vlivů na životní prostředí (EIA)

Provoz jaderné elektrárny, jako každá jiná lidská činnost, ovlivňuje okolní prostředí. Vlivy provozovaných jaderných elektráren jsou průběžně monitorovány a vyhodnocovány a nebyly zjištěny žádné skutečnosti, které by svědčily o významných negativních vlivech na jednotlivé složky životního prostředí. Vyhodnocován je rovněž zdravotní stav obyvatelstva v okolí obou našich elektráren.

Průběh celého procesu EIA se vyznačuje zpracováním tisíců stran odborných studií, analýz, posudků a dalších podkladů, na jejichž přípravě se podílely desítky odborníků z České republiky. Výraznou charakteristikou procesu je rovněž velká celková časová náročnost.

Celý proces posuzování vlivu na životní prostředí začal 20. července 2016, kdy bylo společností Elektrárna Dukovany II, a. s. podáno oznámení záměru na Ministerstvo životního prostředí ČR. Oznámení záměru slouží k zahájení zjišťovacího řízení, jehož cílem je upřesnění informací (obsah a rozsah) z hlediska životního prostředí, které je vhodné uvést v následující dokumentaci vlivů záměru na životní prostředí (dále jen "dokumentace EIA").

V závěru zjišťovacího řízení vydaném 9. prosince 2016 upřesnilo Ministerstvo životního prostředí ČR v souladu s příslušnou právní úpravou informace, které bylo vhodné uvést do dokumentace EIA. Ministerstvo životního prostředí ČR tyto informace rozčlenilo do 70 bodů, ve kterých na základě doručených vyjádření a průběhu zjišťovacího řízení, stanovilo požadavky na 15 environmentální aspektů (např. technické řešení, bezpečnost, odpady, doprava, vliv na obyvatelstvo, ovzduší a klima, vodu, půdu, biotu, ale i kulturní památky).

Zároveň uvedlo, že je nutné v dokumentaci EIA zohlednit a vypořádat všechny relevantní požadavky a připomínky, které jsou uvedeny v doručených vyjádřeních. Jedná se celkem o desítky jednotlivých vyjádření nebo jejich vzorů (zejména od zahraniční veřejnosti) z České republiky, Slovenské republiky, Německa, Rakouska, Polska i Maďarska.

Předložení dokončené dokumentace EIA na Ministerstvo životního prostředí ČR proběhlo 13. listopadu 2017, tedy po termínu nabytí účinnosti novely zákona EIA (z listopadu 2017) z důvodu jednoznačnosti postupů požadovaných touto novelou. Ministerstvo životního prostředí ČR zveřejnilo dokumentaci EIA 16. listopadu 2017 a rozeslalo k vyjádření dotčeným osobám.

Ministerstvo životního prostředí ČR tak získalo připomínky od dotčených osob (např. SÚJB, MPO, MZd, krajských úřadů, atd.), dotčených územních samosprávných celků (obce a samosprávy krajů), veřejnosti, a to včetně zahraniční.

Veřejnost, dotčené orgány, územní samosprávné celky se mohly k dokumentaci EIA vyjádřit písemně do 30 dnů od zveřejnění informace o dokumentaci EIA na úředních deskách dotčených krajů, která byla zveřejněna 21. listopadu 2017.

Ministerstvo životního prostředí ČR následně delegovalo dokumentaci EIA nestrannému zpracovateli posudku a rovněž dotčeným sousedním státům a v souladu s § 13 odst. 3 zákona č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivu na životní prostředí a článkem č. 5 Espoo úmluvy nabídlo předběžné projednávání. Zájem o předběžné projednávání projevilo Německo a Rakousko. Polsko se společně s Maďarskem spokojilo pouze s písemnou formou konzultací v podobě odpovědí na vznesené připomínky a dotazy.

Samotné mezistátní konzultace s německými zástupci se pod vedením Ministerstva životního prostředí ČR uskutečnily 6. dubna 2018 v Praze v budově ministerstva. Hlavní náplní byla odborná diskuse a zodpovězení prezentovaných dotazů zúčastněných expertů.

V obdobném formátu proběhly i následné mezistátní konzultace s Rakouskem, konané 10. a 11. V souvislosti se vztahem k veřejnosti proběhlo 3. května 2018 veřejné projednání v maďarské Budapešti, a to na základě požadavků maďarské legislativy.

Rovněž ale proběhly tzv. veřejné diskuse (nikoliv projednání ve smyslu zákona) v Rakousku (Vídeň, 6. června 2018) a Německu (Mnichov, 13. června 2018).

Zpracovatel posudku zpracoval svůj posudek na základě dokumentace EIA a k ní podaných vyjádření, spolu se zohledněním závěrů veřejného projednání a mezistátních konzultací k dokumentaci EIA. Zpracovatel posudku posuzovanou dokumentaci nesmí přepracovávat ani ji doplňovat.

Ministerstvo životního prostředí ČR na základě dokumentace EIA, vyjádření k ní podaných, veřejného projednání a posudku vydalo dne 30. srpna 2019 souhlasné závazné stanovisko k posouzení vlivů provedení záměru na životní prostředí (dále jen „stanovisko“). Zároveň jej zaslalo oznamovateli, dotčeným orgánům a dotčeným územním samosprávným celkům a zveřejnilo jej spolu s posudkem.

Součástí vydaného stanoviska je řada podmínek pro omezení či eliminaci vlivů záměru na životní prostředí a veřejné zdraví, které musí být dodrženy ve fázích přípravy, výstavby a provozu záměru a také při následném monitorování a rozboru vlivů záměru na životní prostředí. Platnost stanoviska je 7 let ode dne jeho vydání.

Vliv jaderné elektrárny Temelín na životní prostředí

Vliv jaderné elektrárny Temelín na životní prostředí je nízký, nevýrazný a přijatelný. Uvádí to zpráva mezinárodní komise o posouzení vlivů elektrárny na životní prostředí. Dokument nejlépe hodnotí vliv na hydrologii, ovzduší a podnebí a nejméně příznivě na přírodu a krajinu.

"Havarijní plánování a připravenost je na vysoké úrovni, je plně založena na mezinárodních doporučeních a praxi a dává záruku jejího účinného uplatnění v případě vzniku havarijní situace," uvádí zpráva. Pevné radioaktivní odpady představují pro životní prostředí podle dokumentu minimální riziko. Stejně tak minimální riziko přináší nakládání s vyhořelým palivem.

Komise doporučila vyřešit "v přiměřeném časovém horizontu" ukládání vyhořelého jaderného paliva z tuzemských jaderných elektráren v hlubinném úložišti. Vliv elektrárny na půdu a horninové prostředí včetně seizmické bezpečnosti považuje zpráva za nevýrazný a přijatelný.

Za největší ohrožení hydrosféry v okolí elektrárny Temelín se pokládá kontaminace mělkých podzemních vod a následně místních povrchových vodotečí. Zpráva však uvádí, že vliv vypouštění odpadních vod na jakost vody ve Vltavě bude menší než připouští legislativa v ČR. Vliv na hydrosféru je nepatrný a přijatelný.

Energetická účinnost a dopady na životní prostředí

Cílem je zhodnotit vlivy jaderných elektráren při běžném provozu na životní prostředí v České republice a porovnat je s vlivy ostatních druhů elektráren jako jsou tepelné uhelné elektrárny, vodní elektrárny, solární elektrárny a větrné elektrárny. Vzhledem ke stále rostoucí spotřebě elektrické energie se jaderné elektrárny ukazují jako vhodné řešení. Díky svému instalovanému výkonu se jaderné elektrárny s energií získanou pomocí obnovitelných zdrojů nedají srovnávat.

Porovnávat vlivy na životní prostředí různých způsobů získávání elektrické energie je velmi složité. Jakýkoli zásah do přírody krajinu ovlivňuje. Velkou výhodou obnovitelných zdrojů je, že nevypouštějí žádné emise, ale jejich instalovaný výkon nepostačuje na rostoucí spotřebu elektrické energie. Naopak tepelné uhelné elektrárny mají dostatečný instalovaný výkon, ale produkují velké množství emisí do ovzduší včetně skleníkových plynů a výrazně tak ovlivňují životní prostředí.

Vlivy jaderných elektráren na životní prostředí nejsou tak zásadní, jak se někteří lidé domnívají. Naopak jaderná energetika přispívá ke snižování skleníkový plynů, hlavně oxidu uhličitého. Radioaktivní látky v menší míře unikají, ale jejich únik je velmi přísně kontrolovaný a monitorovaný. Lidské zdraví ani životní prostředí není ohroženo.

Vliv klimatických změn na provoz jaderných elektráren

Následky vln veder nepociťují jen lidé, ale projevují se i na provozu jaderných elektráren. Jen v posledních několika týdnech musely kvůli zvýšené teplotě vody, která reaktory ochlazuje, omezit provoz elektrárny ve Francii a ve Švýcarsku. V Česku stejná situace kvůli odlišné konstrukci elektráren nastat nemůže, avšak ani Temelín a Dukovany nejsou proti klimatické změně stoprocentně odolné a horko jejich výkon snižuje.

Většina jaderných reaktorů v Evropě byla postavená v 60. nebo 80. letech minulého století. V té době se nepočítalo s tím, že by teploty mohly vystoupat na takové hodnoty, kterých dosahují dnes. Při posledních vlnách veder na přelomu června a července dosáhly teploty v Evropě na hodnotu přesahující 40 stupňů Celsia.

Kvůli tomu stoupla teplota řek, včetně těch využívaných k chlazení jaderných reaktorů. Při chlazení se voda ještě víc ohřeje a následně je zpětně vypuštěna do přírody. Před pár týdny však teplota použité vody v několika provozech překročila bezpečností limity. Mnoho živočichů i rostlin žijících v řekách je navíc na teplotní výkyvy náchylných, mohlo by to proto vést k jejich úhynu. Kvůli tomu byly mimo provoz postaveny tři reaktory ve Francii a ve Švýcarsku. Další produkci omezily.

Stejný problém jako ve Francii a Švýcarsku u Temelína a Dukovan, českých jaderných elektráren, podle vedoucího útvaru jaderné komunikace Petra Šuleře nastat nemůže. Problém by podle Šuleře nemělo představovat ani případné sucho a nedostatek vody. „Například vodní nádrž Hněvkovice (zásobující Temelín, pozn. red.) byla vybudována tak, aby s výraznou rezervou poskytla dostatek vody pro čtyři výrobní bloky, dostavěny byly jen dva,“ popisuje.

Sklenář ale upozorňuje, že vysoké teploty přesto mají na provoz a výkon českých jaderných elektráren vliv - klesá například účinnost chlazení, což v důsledku vede ke sníženému výkonu elektráren. Ten je nižší i v porovnání s jadernými elektrárnami v západní Evropě, protože chladicí věže vyžadují více energie.

Přes možné problémy se Sklenář domnívá, že pokud budou dodržena všechna nezbytná opatření, tak české jaderné elektrárny i v době stále častěji a extrémněji se projevujících klimatických změn mohou představovat spolehlivý zdroj energie, který do značné míry může být nezávislý na počasí.

Mýty o jaderné energetice

Producent oxidu uhličitého? Nejen, že je jaderná energetika považována za nebezpečnou, značná část veřejnosti ji také považuje za „špinavou“. Podle jeho výsledků se významná část obyvatel evropských zemí domnívá, že jaderná energie produkuje buď „středně“ nebo „velmi vysoké“ emise uhlíku (tedy oxidu uhličitého).

Toto přesvědčení sdílelo s autory výzkumu 23 procent dotazovaných ve Švédsku, 30 v Německu, 38 v Itálii a dokonce 58 procent ve Španělsku. Tyto mylné představy o tom, že jaderná energie produkuje značné množství emisí uhlíku, mohou být příčinou, proč někteří jadernou energii odmítají.

Vnímání bezpečnosti jaderné energie se v jednotlivých zemích rovněž značně liší. Ve dvou severských zemích považuje jadernou energii za nebezpečnou mnohem méně lidí (25 % ve Švédsku a 29 % v Dánsku) než ve většině ostatních zemí (46-52 %). Výjimkou je Itálie, kde tuto technologii považuje za nebezpečnou 64 % dotázaných.

Energie vs. životní prostředí: Která škodí nejméně?

Zajímalo vás někdy, jaký má energetika dopad na životní prostředí? Která varianta ubližuje, nebo naopak pomáhá šetřit přírodu? Pojďme si tohle téma více přiblížit.

tags: #jaderná #energie #vliv #na #ovzduší

Oblíbené příspěvky:

• Metody psychosociálního klimatu
• Jeseníky a geologie
• Odhlášení odvozu odpadu v ČR
• Rozdíly mezi potkanem a krysou
• Práce v oblasti ochrany přírody