Savaşın Zorlukları ve İklim

İngiltere başbakanı geçen hafta, Ukrayna'daki savaşın başlamasından bu yana Avrupa'da yaklaşık %150 oranında artan doğal gaz fiyatlarını dengelemek için nükleer enerjiye geçmeyi düşünebileceğini söyledi. Bu fiyat artışı iki katından fazladır.

Bu aynı zamanda Birleşik Krallık'ın net sıfır sera gazı (GHG) emisyonuna yönelik güçlü iklim duruşunu da destekleyecektir; çünkü nükleer enerji yeşil enerji sağlar. Ancak diğer açılardan o kadar da temiz değil; aşağıya bakın.

Ancak yüksek enerjili ülkeler nükleerden doğalgaza doğru kayıyor. Bloomberg Yeşil Haber Bülteni, Almanya'nın 2021'deki nükleer enerji üretiminin zirveden %60 daha düşük olduğunu, İngiltere'nin %50 ve Japonya'nın %87 daha düşük olduğunu söyledi.

Ukrayna'da savaş şiddetlenirken, bir gözlemci Almanya'nın gaz sıkıntısıyla karşı karşıya kalması durumunda rafa kaldırılan nükleer enerji santrallerini yeniden açabileceğini öne sürdü. Almanya doğalgazının yüzde 49'unu Rusya'dan ithal ediyor.

Nükleer enerji, doğal gaz enerjisine alternatif ve dünyayı karbondan arındırmanın bir yolu olarak başka bir bakış açısına sahip olmayı garanti ediyor mu?

Avrupa'da doğalgaz nükleere karşı.

Rusya, Almanya'ya giden ana boru hattı Nordstream 1'i kapatırsa, Almanya ve diğer Avrupa ülkeleri gazı nasıl yenileyebilir? Yeni boru hattı ikizi Nordstream 2'nin hiçbir faydası olmayacak çünkü yakın zamanda Almanya tarafından, Ukrayna savaşını gerekçe göstererek, Rusya'dan gaz akışına başlamadan önce kapatılmıştı.

Çözümlerden biri, önde gelen ihracatçılar Avustralya, Katar ve ABD'nin Avrupa'ya LNG ithalatını artırmak olabilir. Sadece daha fazla ihracat terminaline ve daha fazla özel LNG kargo tankerine ihtiyacımız var.

Nükleer doğal gaz enerjisinin yerini alacak bir seçenek midir? Kolay değil çünkü 28 ülkeden 34'i Avrupa'da 2020 yılında nükleer enerjiden daha fazla doğal gaz enerjisi tüketildi.

Almanya 2.6 Exajoule (EJ) tüketti daha fazla enerji nükleerden ziyade gazdan. Sonraki en büyük farklar İtalya (2.4 EJ) ve İngiltere'dir (2.2 EJ).

Çoğu ülke nükleerden çok doğal gaza bağımlıdır. Fransa tek büyük istisnadır çünkü Fransa'nın elektriğinin %37'si nükleer santraller tarafından sağlanmaktadır; tüketilen nükleer enerji, doğal gazdan önemli ölçüde daha fazladır (1.7 EJ daha fazla).

İklim bakış açısı.

Doğal gaz, atıklardan elde edilmediği sürece fosil bir yakıttır. Birçoğu, kömür ve petrolden iki kat daha temiz yaktığı için gazın yenilenebilir enerjiye geçişte köprü yakıtı olacağını savundu. Örneğin, petrol majör BP'nin Enerji Görünümü 2020 2050 yılına kadar net sıfıra ulaşmak için gereken baskın fosil yakıtın gaz olacağı, ancak bunun rüzgar, güneş ve hidroelektrik enerjiden gelen enerji miktarının yalnızca yarısı olacağı ileri sürülen gelecek senaryoları.

Ancak bazı nükleer enerji santrallerinin hızlandırılması kesinlikle sera gazı emisyonlarının azaltılmasına ve gaz ve kömür yakıtlı enerji santrallerine olan bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olacaktır.

Bill Gates nükleere bir olumlu şey daha ekliyor. Onun kitabında Bir İklim Afetinden Nasıl Kaçınılır?Gates, her bir pound inşaat malzemesi için bir nükleer reaktörün geleneksel yenilenebilir enerji kaynaklarından çok daha fazla enerji sağladığını söylüyor. Güneş, hidro ve rüzgar sistemleri, üretilen aynı enerji birimi için nükleer reaktör inşa etmekten 10-15 kat daha fazla beton ve çelik gerektirir. Bunun büyük bir mesele olduğunu söylüyor çünkü çok fazla sera gazı emisyonu var. üretim bu beton ve çelik malzemeler.

Avrupa'nın tüm doğal gazını nükleer enerjiyle değiştirmek için ne gerekir? Bir tahmin 50-150 yeni nükleer santral var. Ortalama 34 ülke alınırsa bu, her ülkenin yaklaşık 1-4 nükleer enerji santrali inşa etmesi gerektiği anlamına gelir. Belki bu 2050 yılına kadar yapılabilir, ancak aşağıda tartışılan tartışmalı konular bunu pek olası kılmıyor.

Tartışmalı nükleer konular.

İki büyük sorun, bir nükleer reaktöre izin vermenin, düzenlemenin ve inşa etmenin uzun zaman alması, aynı zamanda pahalı olması ve genellikle bütçeyi aşmasıdır. Bunu, her geçen gün ucuzlayan rüzgar, güneş ve yenilenebilir pillerle karşılaştırın.

İkincisi, kullanılmış nükleer yakıt radyoaktiftir ve yer altı depolamasının uzun süre güvenli olacağından emin olmak son derece zordur. Her ne kadar sadece bir nükleer atıkların küçük bir kısmı Uzun ömürlü ve oldukça radyoaktif olduğundan (toplamın %3'ü), bunun genellikle derin jeolojik depolama yoluyla on binlerce yıl boyunca ayrılması ve izole edilmesi gerekir.

Bir kenar çubuğu olarak, nükleer atıkların ABD'de depolanması bir zorlayıcı konu. ABD'deki atık nükleer yakıt, 33 farklı eyalette, 75 tesiste depolanıyor. Atık her yıl 2,000 ton artıyor ve devasa sorumluluk 30 milyar dolara yaklaşıyor.

İki bölgede depolama için geçici bir çözüm önerildi: Biri New Mexico'da Holtec olarak adlandırılıyor ve diğeri Teksas'ta ISP olarak adlandırılıyor. Bunların her ikisi de Permiyen havzasında yer almaktadır, ancak kısmen artan sayıdaki kayalar nedeniyle tartışmalıdır. deprem. Bu durumu durdurmak için ABD senatosuna yeni bir yasa tasarısı önerildi.

Küçük modüler reaktörler.

SMR, yukarıdan ilk sorunu (bir nükleer santrale izin vermek, düzenlemek ve inşa etmek için uzun bir süre) en aza indiren küçük bir modüler reaktördür. Bir SMR tipik olarak 300 MW elektrik üretir ve bir fabrikada inşa edilmek üzere tasarlanmıştır. Böyle bir reaktör 200,000'den fazla eve enerji sağlayabilir. SMR'ler için 50'den fazla farklı tasarım mevcuttur.

DOE harcadı bugüne kadar SMR'lerde 1.2 milyar dolardan fazla para harcadı ve şimdi NuScale gibi şirketlere önümüzdeki on yıl içinde SMR tasarımlarını geliştirmeleri ve sergilemeleri için en az 5.5 milyar dolar daha vermek istiyor. Pratik uygulama muhtemelen 10-20 yıl uzaktadır.

Nükleer füzyon ne kadar sürede?

Hidrojenin füzyonu, 1950'lerde Pasifik'i aydınlatan hidrojen bombalarının da gösterdiği gibi, aşırı miktarda enerji açığa çıkarıyor. İçinde ortak Avrupa girişimi Oxfordshire, İngiltere'de JET olarak adlandırılan, çörek şeklindeki devasa bir mıknatıs, 100 milyon derecelik ultra yüksek sıcaklığa ısıtılan plazmayı içeriyor.

Ekip kısa süre önce, ileriye doğru büyük bir adım atarak üretilen füzyon enerjisini iki katına çıkardıklarını duyurdu. Hidrojenin füzyonu yaklaşık 5 saniye sürdü; önceki testlere göre büyük bir ilerleme. Çörek mıknatısının içindeki plazma, bu 5 saniye boyunca güneşimizin iç kısmındaki koşulları taklit ediyordu. Füzyon elbette güneş enerjisinin kaynağıdır.

Bir sonraki adım, Fransa'da Iter adı verilen ve 2035'te faaliyete geçmesi beklenen daha büyük ve daha iyi bir laboratuvarda gerçekleştirilecek. İşin çekici tarafı, 1 poundluk füzyon yakıtının, 10 poundluk kömür, petrol veya petrolden 1 milyon kat daha fazla enerji üretecek olması. gaz. Ancak füzyonun ticari olarak uygulanmasına onlarca yıl daha var ve bu nedenle iklim değişikliğine 2050'den önce bir çözüm yok.

Çok ileri.

Nükleer enerji temiz enerjidir ve tesisleri rüzgar santrallerinin yüzölçümüyle karşılaştırıldığında kompakttır ancak daha pahalıdır. Nükleer, nükleer reaktör inşa etmek için kullanılan beton ve çelik gibi malzemelerin üretiminde de çok daha az sera gazı salıyor. 1986'daki Çernobil dışında nükleerin de büyük bir güvenlik sicili var. 2011'deki Fukushima korkunçtu ama hiçbir can kaybı yaşanmadı.

Ancak yukarıda belirtilen endişeler, fiyatının sürekli artması veya savaşla ilgili yaptırımların ya da yaptırımların geri ödemesinin Rusya'dan gelen gaz akışının kapanmasına yol açması durumunda nükleerin Avrupa'da doğal gazın yerine geçmek için pratik bir çözüm olmadığı anlamına geliyor.

Nükleerin küresel sera gazı emisyonlarını hafifletmeye büyük bir katkıda bulunması da pek olası değil çünkü sadece katkıda bulundu. Küresel enerji tüketiminin %4.4'ü Yeni kurulan nükleer santrallerin izinleri, düzenlemeleri, inşaatları, giderleri çok fazla. Ve çoğu Avrupa ülkesi için başlangıç ​​çizgisi çok gerilerde kalıyor; nükleer enerji tüketimi oranları İngiltere'de yalnızca %2020, Almanya'da %6.7 ve ABD'de %4.9; tabii rafa kaldırılan nükleer reaktörler hızla yeniden canlandırılamazsa.