Jaderná Energie, Ekologie a Dopad na Životní Prostředí

Ačkoliv vzbuzují jaderné elektrárny často rozporuplné emoce, nemůže být pochyb o tom, že představují mimořádně efektivní způsob výroby energie. Někteří odborníci označují jadernou energii jako zelenou a ekologicky přijatelnější než solární, větrnou či vodní energii. Jejich provoz je navíc považován za ekologický - ve srovnání s elektrárnou na fosilní paliva totiž produkují pouze minimální množství odpadu a nevypouštějí do ovzduší škodlivý oxid uhličitý, který přispívá ke skleníkovému efektu. Jaderné elektrárny totiž dokážou vyrábět velké množství energie, i když spuštění takové jaderné elektrárny je velmi finančně náročné.

Na celém světě dnes fungují více než čtyři stovky jaderných elektráren, přičemž nejvíce se jich nachází ve Spojených státech amerických, ve Francii a v Japonsku. V České republice zajišťují jaderné elektrárny v Temelíně a Dukovanech přibližně třetinu celkové výroby elektřiny na našem území.

Zajímavost: Právě výše zmíněná Francie obstarává z jaderných elektráren téměř 3/4 veškeré spotřeby elektrické energie. Vidíme v této oblasti jasný kontrast s Německem, které od jaderné energetiky odstupuje a vidí cestu především u obnovitelných zdrojů.

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.

Čtěte také: Budoucnost jaderné fúze

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.

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.

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.

Čtěte také: Životní prostředí a jaderné elektrárny

Zajímavost: 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.

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.

Čtěte také: Dopady plovoucích jaderných 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.

Přesvědčte se o výhodách jaderné energie na vlastní oči

Nyní již víte hlavní výhody a nevýhody jaderných elektráren. Některá rizika jsou spíše v teoretické rovině, avšak přesto nám to nedalo a museli jsme je zmínit. Ačkoliv bývá fungování jaderných elektráren často opředeno neoprávněnými obavami z řad široké veřejnosti, představují mimořádně bezpečný, efektivní a ekologický způsob výroby energie.

Česká republika má vinou geografických, podnebných a geologických podmínek omezené možnosti využití řady zdrojů energie při produkci elektřiny. Energii z atomu však místní podmínky vyhovují.

Příležitosti využití vodní energie u nás nejsou velké, větrná mapa neposkytuje příliš prostoru pro rozvoj využívání větru, poloha a klimatické podmínky nejsou ideální ani pro využití solární energie. Krajina musí poskytovat dostatek potravin a plnit i své ekologické funkce, přehánět to tedy nemůžeme ani s pěstováním biomasy. Podobně omezenou máme také základnu energetických surovin. Zásoby zemního plynu jsou zanedbatelné, a musíme se proto spolehnout na dovoz. Intenzivně využíváme jenom zásoby uhlí, které tak v současné zajišťují zhruba 60 % české produkce elektřiny. Jednou z možností, kterou lze uhlí ve výrobě elektřiny nahradit, je jaderná energie.

Jednou z velkých výhod jaderných elektráren (JE) je, že jde o intenzivní a spolehlivý zdroj, jehož provoz je jen slabě ovlivňován vnějšími podmínkami. Výhodou je také velmi malý objem spotřebovaného paliva (stejně jako objem paliva vyhořelého). Jaderný blok o výkonu 1000 MW potřebuje ročně pouze cca 32 tun paliva. V principu by se palivo potřebné pro celou dobu životnosti dalo uskladnit v areálu elektrárny už při zahájení provozu. Jedinou překážkou může být stárnutí uskladněných palivových článků. Další velkou výhodou jsou relativně velmi malé provozní náklady. Původně byly jaderné elektrárny projektovány s životností okolo 25 let. V neposlední řadě je pozitivem malá zastavěná plocha na jednotku dodávané elektrické energie. Jde o velmi koncentrovaný zdroj a při normálním provozu také o velmi ekologický zdroj.

Pokud však chceme posuzovat rizika reálně, je třeba vycházet z racionálního srovnání. V porovnání s ostatními zdroji jsou náklady na palivo JE velmi nízké a máme domácí zásoby uranu. Na rozdíl od plynu tak většina nákladů na produkovanou elektřinu není spojena s nutností importu ze zahraničí. ČR má ve využívání jaderné energie dlouhodobou tradici a stejně tak ve výrobě komponent a výzkumu v tomto oboru. Máme vybudovaný systém dozoru nad bezpečností těchto zařízení a systém získávání prostředků pro řešení problémů s jaderným odpadem a stavbu konečného úložiště. To jsou důvody, proč by ČR neměla od této technologie odcházet a proč by ji měla i v budoucnu rozvíjet.

Pro případnou dostavbu se počítá, stejně jako u všech stávajících českých i slovenských elektráren, s tlakovodními reaktory. Zároveň bylo rozhodnuto, že se musí jednat o nejmodernější generaci těchto reaktorů, tedy III+. O místo v dostavované části Temelína se aktuálně ucházejí tři typy reaktorů: evropsky EPR firmy AREVA s elektrickým výkonem až 1750 MW, AP1000 firmy Westinghouse a ruský MIR1200. Všechny tři reaktory splňují velmi vysoké nároky na bezpečnost. V maximální míře využívají pasivní prvky, které zajistí dochlazování i při několikadenním výpadku všech zdrojů elektřiny.

Je třeba zdůraznit, že v současné době a pravděpodobně také v budoucnu bude v okolí České republiky nedostatek elektřiny a hlavně budou chybět její stabilní a spolehlivé zdroje. je jednou z nejvíce regulovaných oblastí z pozice státu a sledovaných oblastí z hlediska mezinárodního. Odtajněním většiny činností spojených s využíváním jaderné energie se jaderná bezpečnost stala i oblastí sledovanou širokou veřejností.

Cílem jaderné bezpečnosti je zabránit nekontrolovanému rozvoji štěpné řetězové reakce a nedovoleným únikům radioaktivních látek nebo ionizujícího záření do životního prostředí. Minimální požadavky k naplňování tohoto cíle jsou dány v českých podmínkách zákonem č. 18/1997 Sb. o mírovém využívání jaderné energie (tzv. atomový zákonem) a jeho prováděcími předpisy, další pak mezinárodními doporučeními vydávanými Mezinárodní agenturou pro atomovou energii ve Vídni a dalšími organizacemi (WANO, WENRA, NEA atd.). Zajištění jaderné bezpečnosti je postaveno na funkčním systému řízení, kvalifikovaném personálu a kvalitních technologiích. Tyto tři složky musí být systémově řízeny a kontinuálně zlepšovány tak, aby byly naplněny zákonné požadavky, ale t aké zohledněny nejlepší zkušenosti mezinárodní praxe a stávající úrovně vědy a techniky.

Jaderná energetika není bez rizika, přesto je to stále ekologicky nejšetrnější způsob výroby energie. zhruba 14 % světové výroby elektřiny. Jaderná energetika je vládními činiteli upřednostňována před klasickými způsoby výroby energie v elektrárnách s negativním dopadem na ovzduší.Náklady na provoz, palivo a údržbu neustále stoupají a podstatnou část výdajů tvoří ukládání radioaktivních odpadů. Česká republika podepsala „Vídeňské konvence“ a „Pařížské konvence“, které se týkají odpovědnosti za jaderné škody.Těžba uranu významně zasahuje do životního prostředí. Uran je v horninách většinou rozptýlen a uranové minerály jsou často sloučeninami jiných těžkých kovů.vytěžené rudy se získá pouze jeden kilogram uranu.

tags: #jaderná #energie #ekologie #dopad #na #životní

Oblíbené příspěvky:

• Výběr drtiče komunálního odpadu
• Uhlíková stopa knih
• Programy MŽP pro Životní Prostředí
• Dopady energeticko-klimatického balíčku EU
• Význam přírodních motivů ve špercích