Selles blogipostituses uurime erinevate nurkade alt, kas tuumaenergia on kliimamuutuste ja energiavarustuskriiside ajal realistlik alternatiiv.
Kaua aega tagasi Lõuna-Koreas, 15. septembril 2011, katkestas Korea elektribörs ootamatult elektriülekande igasse riigi piirkonda vaheldumisi. Kodanikud kannatasid ootamatu elektrikatkestuse tõttu suuri ebamugavusi ja pärast kaose vaibumist teatas valitsus neile, et meede võeti elektrikatkestuse ärahoidmiseks. Tegelikult toimus 2003. aastal Ameerika Ühendriikide idaosas ajaloo halvim elektrikatkestus. Kolmeks päevaks oli elekter täielikult katkenud seitsmes USA osariigis ja ühes Kanada provintsis, jättes 50 miljonit inimest ebamugavusse ja hirmu, oodates elektri taastumist, ning põhjustades 6 miljardi dollari suuruse majandusliku kahju. Kujutage ette, et teil pole kolme päeva jooksul elektrit. Suvel rikneks külmkapis olev toit kiiresti ja te ei saaks kellelegi helistada, et neid kontrollida. Ilma televiisori või raadiota poleks teil aimugi, mis toimub, ja oleksite sunnitud veetma päevi hirmus.
Lõuna-Koreas, kus elektrivarustus on ebastabiilne, on endiselt võimalik ulatuslik elektrikatkestus. Eelkõige koormab elektrivõrku suvise kuumuse ja talvise külma põhjustatud elektritarbimise hüppeline kasv ning mida rohkem see juhtub, seda suurem on ulatuslike elektrikatkestuste oht. Lisaks võib elektrivarustuse ebastabiilsus avaldada tõsist mõju tööstusele. Seda seetõttu, et elektrikatkestused võivad tõsiselt mõjutada ulatuslikke tehaste sulgemisi, andmekeskuste häireid ja tänapäeva majanduse võtmeelemente, näiteks e-kaubandust. Sellel võib olla negatiivne laineefekt kogu riigi majandusele.
Lõuna-Koreas hoidis KEPCO 2011. aastal ära suure elektrikatkestuse, katkestades kiiresti elektrivarustuse mõnes piirkonnas vahelduva tsükli ajal, kuna elektritarbimine oli peaaegu pakkumist ületamas. Isegi pärast seda suurt intsidenti on riik jätkuvalt kitsas köielkõndimises, kusjuures intsidendi kordumise oht püsib suvel ja talvel, kui elektritarbimine on suur. Kuna elektritarbimine jätkuvalt kasvab, on uute elektrijaamade ehitamine ja olemasolevate täiustamine muutumas vältimatuks, et vältida selliseid katastroofe nagu elektrikatkestused. Praegu moodustavad söeküttel töötavad elektrijaamad suurima osa elektritootmisest, moodustades 35.5% kogu elektritoodangust, millele järgnevad tuumaelektrijaamad 29.5% osaga. Muude allikate hulka kuuluvad gaasi- ja õliküttel töötavad soojusenergia, hüdroelektrienergia ja alternatiivenergia, kuid lisaks soojusenergiale moodustab suurima osa tuumaenergia. Vaatamata suurele osakaalule on viimasel ajal avalik arvamus tuumaenergia kohta palju negatiivset. Mis on tuumaenergia ja millised on selle probleemid?
Tuumaenergia tootmine on elektrienergia tootmise meetod, mis kasutab Einsteini valemit E=mc^2, mis väidab, et mass on võrdne energiaga. Uraani kasutatakse tuumaenergia tootmisel tavaliselt, kuid rasked elemendid, näiteks uraan, on ebastabiilsed ja lagunevad kergesti. Elektrienergia tootmisel tulistatakse neutroneid, mis on aatomeid moodustavad osakesed, ebastabiilse uraani pihta, põhjustades aatomite lagunemise teisteks väiksemateks elementideks, kaheks või kolmeks neutroniks ja soojusenergiaks. Uued neutronid lõhustavad teisi uraani aatomeid, tootes ahelreaktsioonis energiat. Pärast lõhustumist on osakeste kogumass väiksem kui varem ja see massidefekt (m) muutub soojusenergiaks (E), mis muudab vee auruks. Tuumaenergia tootmise põhimõte on kasutada seda auru turbiinide käitamiseks ja elektri tootmiseks. Soojusenergia tootmine toimib samamoodi, põletades kivisütt auru, mis käitab turbiine. Einsteini valemis on c^2 aga uskumatult suur arv. Isegi väga väikest kogust uraani saab jagada, et toota tohutul hulgal energiat. Tegelikult öeldakse, et 1 grammi uraani täielikul lõhustamisel saadav energiahulk on võrdne 3 tonni kivisöe põletamisel saadava energiahulgaga.
Tuumaenergia peamine probleem on aga selle ohtlikkus. Kuna see toodab tohutul hulgal energiat, on see äärmiselt ohtlik. Teise maailmasõja lõpetanud aatomipomm põhines samal põhimõttel ja 1986. aasta Tšernobõli tuumaõnnetus muutis Tšernobõli 28 aastaks kummituslinnaks. Ja 2011. aastal vallandas ajaloo hulleimaks loodusõnnetuseks peetav suur Ida-Jaapanis toimunud maavärin Fukushima tuumaõnnetuse. Plahvatasid kolm reaktorit, saastades ookeani ja atmosfääri kiirgusega tõsiselt. Tuumaenergia ohtlikkus ei tulene ainult selle hävitavast jõust plahvatuse korral. Nagu varem mainitud, tähendab kiirgus seda, et kiirgust kiirgavad elemendid hajuvad laiali ja jätkavad kiirguse kiirgamist. Kiirgus on väga lühikese lainepikkusega elektromagnetlaine, mis võib tungida kehasse ja hävitada elusorganismide, eriti DNA molekulaarstruktuuri, muutes selle äärmiselt ohtlikuks. Kui naaberriigis Jaapanis juhtus selline ohtlik õnnetus, levis Koreas avalik vastuseis tuumaelektrijaamade ehitamisele ja hooldamisele.
Vastuseis kasvas hirmude tõttu, et „kui katastroof kahjustaks Lõuna-Korea tuumaelektrijaama, juhtuks siin sama, mis juhtus Fukushimas“. Lisaks, arvestades kliimamuutuste põhjustatud äärmuslike ilmastikunähtuste hiljutist sagenemist, on kasvav mure selle pärast, kas tuumaelektrijaamade ohutust on võimalik loodusõnnetuste korral tagada. Kuna mitmesugused katastroofid, nagu maavärinad, taifuunid ja üleujutused, muutuvad üha tõsisemaks, on juhitud tähelepanu sellele, et tuumaelektrijaamade ohutuse säilitamiseks on hädavajalikud täiendavad ohutusmeetmed ja rajatiste täiustamine.
Kuid vähem kui kuu aega pärast Fukushima õnnetust, enne kui olukord oli isegi lahendatud, teatas Lõuna-Korea valitsus, et oma plaanides täiendavate tuumaelektrijaamade ehitamiseks muudatusi ei tehta. Hiljuti on valitsus isegi edasi liikunud tuumaelektrijaama ehitamisega Samcheoki linna, kus 85% elanikest hääletas referendumil selle vastu. Valitsuse vaatenurgast on tuumaenergia nii oluline, et nad on valmis ignoreerima kohalike elanike vastuseisu ja edasi liikuma ehitusega. Nõustun valitsuse seisukohaga ja toetan täiendavate tuumaelektrijaamade hooldamist ja ehitamist. Seda seetõttu, et tuumaenergia eelised on liiga suured, et neist väikese riskitõenäosuse tõttu loobuda. Kuna soojusenergia tootmine moodustab suure osa elektrienergia tootmisest peale tuumaenergia, uurime põhjuseid, miks tuumaenergiast ei saa loobuda, võrreldes seda soojusenergia tootmisega.
Esiteks on tuumaenergia keskkonnasõbralikum kui soojusenergia tootmine. Soojuselektrijaamad on peamine elektrienergia tootmise allikas, kuna tehnoloogia on lihtne ja ehitus suhteliselt lihtne. Soojusenergia tootmiseks kasutatakse kivisöe põletamisel tekkivat soojust, mis põlemisel eraldab suures koguses kasvuhoonegaase, näiteks süsinikdioksiidi. Õliküttel töötavate elektrijaamade puhul on 1.5 miljoni kW võimsusega elektrijaama ühe aasta jooksul käitamiseks vaja 1 miljonit tonni õli. Loomulikult on ka süsinikdioksiidi heitkogused tohutud. Soojuselektrijaamad moodustavad 24% Korea süsinikdioksiidi koguheitest. Hiljuti on tehtud jõupingutusi gaasiheitmete minimeerimiseks, paigaldades soojuselektrijaamadesse süsinikdioksiidi püüdmise seadmeid. Siiski on endiselt palju tehnilisi piiranguid ja püütud gaasi kasutatakse tavaliselt muul otstarbel või maetakse maa alla. Elektrienergia tootmise kõrvalsaadusena tekkiva gaasi utiliseerimisele lisaraha kulutamine on ebaefektiivne ja kõiki heitkoguseid pole võimalik kõrvaldada. Tuumaenergia on aga keskkonnasõbralik energiaallikas, mille gaasiheitmed on peaaegu olematud. Võrreldes soojusenergia tootmisega, mis eraldab 991 g süsinikdioksiidi kWh kohta, eraldab tuumaenergia tootmine vaid 10 g. Kütuse põlemisprotsessi käigus gaasiheitmeid ei teki, kuid töötamise ja utiliseerimise ajal tekib väike kogus. Seetõttu võib tuumaenergiat pidada säästvaks energiaallikaks, mida saab vabalt kasutada ilma globaalse soojenemise pärast muretsemata.
Teine eelis on majanduslik efektiivsus. Majanduslik efektiivsus ei viita siin mitte ainult võimele saavutada kõrge efektiivsus madalate kuludega, vaid ka majanduslikule efektiivsusele Korea ressursikeskkonna ja ekspordipotentsiaali osas. Nagu varem mainitud, nõuab soojusenergia tootmine palju kütust. Korea Hüdro- ja Tuumaenergia andmetel oli 2011. aastal energia koguimport 172.48 miljardit USA dollarit, millest 16.7 miljardit USA dollarit moodustas bituumenkivisüsi ja 1.77 miljardit USA dollarit antratsiitkivisüsi, samas kui uraani import oli vaid 810 miljonit USA dollarit. Sellest hoolimata moodustas tuumaenergia sel aastal 31.3% kogu elektritootmisest. Selle põhjuseks on tooraine hind, mis on võrreldes teiste tuumaenergia tootmise aspektidega madal, samas kui muud tehnilised aspektid on kallid. Kuigi nende tehniliste kulude jaoks ei ole vaja väliskapitali, imporditakse kõik toorained. Soojusenergia tootmine on rahvusvaheliste olude suhtes haavatav, kuna suurem osa selle kuludest kulub tooraine importimisele. Praegused hinnangulised fossiilkütuste varud on nafta puhul 40 aastat, maagaasi puhul 60 aastat ja kivisöe puhul 230 aastat. Kivisöe, millel on suurimad varud, kasutamine lõpetatakse üha enam tõsise keskkonnareostuse tõttu ning soojusenergia tootmine on kahanevate ressursside ja kõikuvate rahvusvaheliste naftahindade tõttu ebastabiilsel alusel. Tuumaenergia tootmisel kasutatav uraan on aga maailmas ühtlaselt jaotunud ning sellel on väga suured varud, mis eeldatavasti kestavad ümbertöötlemise korral umbes 3,600 aastat, tagades stabiilse varustuse stabiilse hinnaga.
Ressursivaese riigina hakkas Lõuna-Korea 1970. aastatel oma elektrienergiavajaduse rahuldamiseks arendama tehnoloogiamahukat tuumaenergiat. Tuumaenergial on Lõuna-Koreas väga oluline roll, kasvõi ainuüksi energiasõltumatuse seisukohalt. Lõuna-Korea tuumaenergiatehnoloogia on praegu maailmas viiendal kohal. Riigina, mis ei saa ressursse eksportida, on tuumatehnoloogia eksport Lõuna-Korea jaoks ainus viis energia eksportimiseks. Alustades 1993. aastal Hiinas asuva Guangdongi tuumaelektrijaama käitamise ja hooldamise tehnilise toega, sõlmis Lõuna-Korea 2009. aastal lepingu nelja Korea projekteeritud tuumaelektrijaama ehitamiseks Araabia Ühendemiraatidesse. See on veelgi väärtuslikum, kuna see saavutati konkurentsis Prantsusmaaga, mis on teine tuumaenergia riik. Sellest ajast alates on nõudlus elektrijaamade ehituse järele välismaal suurenenud ja eeldatavasti on tuumaenergiatehnoloogia eksport tulevikus jätkuvalt peamine välisvaluuta tulude allikas.
Vaatamata tuumaenergia märkimisväärsetele eelistele väljendavad vastased muret ohutuse pärast. Nad väidavad, et juhtimisega seotud vead võivad põhjustada suuri kahjustusi, nagu Tšernobõlis, või loodusõnnetused võivad põhjustada õnnetusi, nagu Fukushimas, nimetades tuumaenergiat potentsiaalseks ajapommiks. Usun siiski, et vanasõna „Ära lase usside kartusel takistada end liha söömast” on selles olukorras kohane. Muidugi pole Tšernobõli ja Fukushima lihtsalt „ussid”, kuid need kaks õnnetust olid ainsad tuumaenergia ajaloos, mis on hinnatud kõrgeimale tasemele 7. Pärast Tšernobõli pole juhtimisvigade tõttu olnud ühtegi suuremat katastroofi ja Lõuna-Koreal ei ole sama ebastabiilset geoloogilist struktuuri kui Jaapanil, seega saab õnnetusi praeguse maavärinakindla konstruktsiooniga piisavalt ära hoida. Eelkõige on pärast Fukushima õnnetust tugevdatud ohutusmeetmeid ja viimastel aastatel on juhtimine muutunud veelgi ohutumaks. Valitsus on taganud aastateks 1–2011 2015 triljoni vonni suuruse eelarve, et keskenduda ohutuse parandamisele, ja teatas, et on seni rakendanud 39 parandusmeetmest 56. Lisaks võitis Korea Hydro & Nuclear Power Co. hiljuti teist aastat järjest kuldmedali rahvusvahelise kvaliteedikontrolli ringi konverentsi (ICQCC) võistluskategoorias. Ettevõte sai kõrgeid hindeid oma olulise panuse eest ohutuse tagamisse, vähendades oluliselt reageerimisaega simuleeritud hädaolukorrale elektrijaamas. See on tunnustus Lõuna-Korea tuumaelektrijaamade ohutusele ülemaailmsel tasandil. Seni kuni õnnetusi ei toimu, pole vaja kiirguse pärast muretseda. Siiverti (Sv) ehk kiirgusdoosi ühiku järgi saab inimene looduskeskkonnas ilma õnnetusteta aastas 2.4 mSv kiirgust. Aatomienergia seaduse kohaselt on lubatud täiendav doosikogus alla 1 mSv aastas. See näitaja põhineb ÜRO teaduskomitee Hiroshima ja Nagasaki aatomipommituste ohvritele aatomikiirguse mõju käsitleva uuringu tulemustel ning on teaduslikult usaldusväärne. Kiirgustaset riigi eri osades saab reaalajas kontrollida riikliku keskkonnakiirguse automaatse seirevõrgu veebisaidil. Kui vaadata praegu sujuvalt töötavate tuumaelektrijaamade lähedal asuvaid alasid, on lihtne näha, et kiirgustase on umbes 120 nSv tunnis, mis pole teiste piirkondadega võrreldes kõrge. Tegelikult on see palju madalam kui Soulis. Seetõttu on liialdus tuumaelektrijaamade vastu seista õnnetuste või kiirguslekete ohu kartuses.
Teised pakuvad välja alternatiivseid energiaallikaid, mis kujutavad endast vähe riski. Tekkivad alternatiivsed energiaallikad, mis ei eralda kasvuhoonegaase, hõlmavad päikeseenergiat, tuuleenergiat, ookeanienergiat ja bioenergiat. Neil energiaallikatel on aga endiselt tehnilised piirangud või ei sobi need Korea keskkonnale, et asendada palju tõhusamat tuumaenergiat. Päikeseenergia on kõige populaarsem energiaallikas, kuna see on saastevaba ja seda saab piiramatus koguses. Lõuna-Koreas pole aga palju päikesevalgust ja päikesepatareide efektiivsus on vaid umbes 30 W/m^2, seega sama palju elektri tootmiseks kui 950 MW tuumaelektrijaam vajaks 10 miljonit ruutmeetrit päikesepatareid. Seega, kuigi see võib sobida koduseks kasutamiseks, ei ole see teostatav kogu riigi elektrienergiaga varustamiseks. Sama kehtib ka tuuleenergia kohta. Tuuleenergia nõuab väikeseid paigalduskulusid ja kasutab tuult, mis on piiramatu energiaallikas, kuid see ei ole Koreas teostatav. Praegu on Jeju saarel tuulikuid kergesti näha, kuid nende tootmine on nii madal, et need katavad vaid tühise osa Jeju saare elektritarbimisest. Praegu on plaanis arendada ja paigaldada suuri 3 MW tuulikuid, kuid kuna Lõuna-Koread ei ümbritse tohutud ookeanid, eeldatakse, et efektiivsus on väga madal võrreldes Euroopa 6,562 MW avamere tuuleenergia tootmisvõimsusega 11 riigis. Ka teistel energiatootmismeetoditel on potentsiaali, kuid need on veel vähearenenud või neil on piirangud, mistõttu neid kasutatakse harva ja nende efektiivsus on märkimisväärselt madal. Lõppkokkuvõttes on fossiilkütustel põhineva energiatootmise asendamise ainus viis praegu tuumaenergia.
Oleme uurinud, miks Lõuna-Korea energiavarustus on seni sõltunud tuumaenergiast. Isegi praegu on energiatarbimine pakkumise ületamise äärel, seega kaalub valitsus olemasolevate elektrijaamade säilitamist ja vajadusel uute ehitamist. Erinevate elektrienergia tootmise meetodite seas on tuumaenergia meile kõige sobivam. Esiteks tekitab soojusenergia tootmine palju kasvuhoonegaaside heitkoguseid, kuid tuumaenergia toodab neid vaid väikeses koguses muude juhuslike protsesside kui elektrienergia tootmise ajal. Kuna süsinikdioksiidi heitkoguseid piiratakse kogu maailmas, on tuumaenergia säästva arengu jaoks väga atraktiivne ressurss. Teiseks on tuumaenergial suur majanduslik potentsiaal. Lõuna-Koreas, kus ressursid on äärmiselt napid, on fossiilkütused, mida tuleb importida välismaalt, potentsiaalselt riskantsed ressursid. Tuumaenergia tootmisel kasutatav uraan on aga külluslik ja ühtlaselt jaotunud üle maailma, seega puudub oht, et see relvastatakse, ja elektrienergia tootmiseks vajalike ressursside hind on äärmiselt madal. Seda seetõttu, et tegemist on tehnoloogiamahuka elektrienergia tootmise vormiga. Lõuna-Koreal on maailmas juhtiv tuumaenergia tehnoloogia. Pärast tuumaelektrijaamade tellimuse võitmist AÜE-s 2009. aastal on tuumatehnoloogia olnud ekspordiartiklina tähelepanu keskpunktis. Vaatamata tuumaenergia vaieldamatutele eelistele on paljud inimesed selle vastu õnnetuste ohu ja alternatiivsete energiaallikate olemasolu tõttu. Tuumaõnnetused on aga äärmiselt haruldased ning pärast Fukushima õnnetust on ohutusmeetmeid tugevdatud, muutes tuumaenergia veelgi ohutumaks energiavormiks. Lisaks on Lõuna-Korea tuumaohutustehnoloogia tunnustatud kogu maailmas ning arvestades tuumaenergia paljusid eeliseid, oleks Lõuna-Koreal ebamõistlik sellest loobuda. Kõige populaarsemad alternatiivsed energiaallikad on päikese- ja tuuleenergia, kuid keskkonna ja tehnoloogilisest vaatenurgast on raske uskuda, et need kaks allikat suudavad rahuldada Korea elektrienergiavajadusi. Seetõttu on tuumaenergia piiramatu potentsiaaliga energiaallikas, millest Korea ei saa endale lubada loobumist. Loodame, et peagi saabub päev, mil tuumaenergia ohutus on kahtlemata tõestatud, vaigistades seeläbi vastaste hääled.
