Menu

Atomopció – A megújulók nem tudják megmenteni a bolygót, de az urán igen

 

Atomopció - A megújulók nem tudják megmenteni a bolygót, de az urán igen
Úgy tűnik, végül tényleg megindult az áttérés a fosszilis fűtőanyagokról a megújuló energiaforrásokra. A megújulókat először az 1960-1970-es években kezdték reklámozni mint olyan eszközt, amely közelebb viszi az embert a természethez, az országokat pedig hozzásegíti az energiafüggetlenséghez.

 

Azt csak az utóbbi időben kezdték felismerni, hogy e források alkalmazása kulcsfontosságú a globális felmelegedés megelőzése szempontjából. És a nap-, valamint a szélerőművek terjedése csak az elmúlt tíz évben győzte meg a közvélemény jelentős részét arról, hogy lehetséges az ilyen átmenet. 2014 decemberében egy, az Ipsos által elvégzett nagy, globális felmérés során a válaszadók 78 százaléka értett egyet azzal a kijelentéssel, hogy „a jövőben a megújuló energiaforrások teljes egészében kiváltják a fosszilis fűtőanyagokat”.

Az Energia és civilizáció című új, lendületes művének vége felé Vaclav Smil is egyetérteni látszik ezzel. De Smil, aki a világ egyik legjobb energia-szakértője, azt is hangsúlyozza, hogy bármilyen áttérés a megújulókra sokkal tovább fog tartani, mint azt annak leglelkesebb hívei vallják. Az emberiség – mondja Smil – három energia-átmeneten esett át: a fáról és trágyáról a szénre, a szénről a kőolajra, majd a földgázra. Mindegyik rendkívül hosszú ideig tartott, és még egyik sem fejeződött be. Csaknem kétmilliárd ember még mindig fát és trágyát használ a fűtéshez, főzéshez. „Bár e három váltás sorozata nem jelenti azt, hogy a negyedik – jelenleg a legkoraibb szakaszában lévő – átmenet (a fosszilis fűtőanyagok felváltása a megújuló energiaforrások új változataival) is hasonló ütemben zajlik majd – írja Smil –, de nagy az esélye annak, hogy egy újabb elhúzódó folyamat következik.”

2015-ben, még a komoly állami támogatások évtizedei után is, a nap- és a szélerőművek csak a globális energiatermelés 1,8 százalékát adták. Ahhoz, hogy befejeződjön az áttérés, a megújulóknak ki kell váltaniuk a világ villamosáram-termelését és helyettesíteniük kell azokat a fosszilis energiahordozókat, amelyeket a szállításban és olyan termékek gyártásához használnak, mint a cement, a műanyag, valamint az ammónia. Smilt bosszantják a „techno-optimisták, azok, akik a korlátlan energia jövőjét vizionálják vagy szuperhatékony (fotovoltaikus) celláknak vagy a termonukleáris fúziónak köszönhetően”. Ez a fajta elképzelés szerinte „nem más, mint tündérmese”. Ebben a kérdésben a közvélemény álláspontja közelebb áll Smiléhez, mint a techno-optimistákéhoz: a már említett, 2014-es Ipsos-felmérésben 66 százalék vélekedett úgy, hogy „a megújuló energiaforrások, úgy, mint a víz, a nap és a szél, saját erőből nem tudják kielégíteni a növekvő globális energiaigényt”.

Smilnek igaza van az energia-átmenetek ütemét illetően, de a megújulókkal kapcsolatos kétkedésben nem ment eléggé messzire.

Nem valószínű, hogy a nap és a szél segítségével valaha is a világ energiatermelésének egy töredékénél többet fognak előállítani, ezek ugyanis szétszórtak, megbízhatatlanok. Nem tudja a globális energiatermelésnek ma 2,4 százalékát adó vízenergia sem helyettesíteni a fosszilis fűtőanyagokat, hiszen a világ folyóinak többségén már vannak duzzasztóművek. Ám mégis, ha az emberiség el akarja kerülni az ökológiai katasztrófát, akkor meg kell találnia a módját, hogy leszokjon a fosszilis fűtőanyagokról.

Smil azt javasolja, hogy a világ csökkentse jelentősen az egy főre jutó energiafogyasztást, és valami hasonlót hirdetnek a környezetvédő csoportok is az utóbbi negyven évben. De ebben az időszakban az energiafelhasználás éppen hogy nőtt mind a fejlett, mind a fejlődő országokban. És ennek megvolt a jó oka: a nagyobb energiafogyasztás hatalmas életszínvonal-emelkedést tesz lehetővé. E tendencia visszafordítására tett kísérlet biztosan nyomorúsághoz vezetne a világ nagy részén. A megoldást az atomenergia jelenti, amiről Smil csak röviden és nem méltó módon tesz említést. A nukleáris energia sokkal hatékonyabb, mint a megújuló energiaforrások, és sokkal biztonságosabb, valamint tisztább, mint a fosszilis energiahordozók elégetése. Végeredményében ez kínálja az emberiségnek az egyetlen utat ahhoz, hogy jelentősen csökkentse a környezeti károkat és minden országot kiemeljen a szegénységből.

 

ENERGIATÖRTÉNELEM

Atomopció - A megújulók nem tudják megmenteni a bolygót, de az urán igenKevés tudós annyira meghatározó egy interdiszciplináris területen, mint amennyire Smil az az energetikában, amelyről több mint húsz könyvet írt. Az Energia és civilizáció összefoglalja a nézetrendszerét, átfogó képet felrajzolva a homo sapiens evolúciójáról, a mezőgazdaság kialakulásáról és a nagy energiaigényű ipari civilizáció közelmúltbeli megjelenéséről.

Smil érveinek lényege az, hogy az emberi evolúció és fejlődés története annak a története, ahogy egyre nagyobb mennyiségű energiát változtatunk át egyre nagyobb bőséggé és hatalommá, amitől egyre összetettebbé válik az emberi társadalom. „Évezredek tapasztalatai alapján arra az általánosításra jutni, hogy a nagyobb társadalmi összetettség nagyobb és hatékonyabban használt energiabevitelt igényel, annyi, mint ismertetni a vitathatatlan valóságot” – írja Smil. A minél több energia utáni vágy még a gyűjtögető előembernél kezdődött, aki olyan energiadús élelemre vágyott, mint a fehérjéknél kétszer-ötször, a gyümölcsöknél és a zöldségeknél pedig tízszer-negyvenszer több energiát tartalmazó olajok, állati zsírok. A tűz megszelídítése lehetővé tette, hogy az előemberek több állati zsírt és fehérjét egyenek, amitől a bélrendszerük összehúzódhatott (mivel a főtt étel kevesebb emésztést igényel), az agyuk pedig fejlődésnek indult. A végeredmény az emberi agy lett, amely arányaiban kétszer annyi energiát igényel, mint a főemlősök agya.

Körülbelül tízezer éve az emberek fokozatosan áttértek a gyűjtögetésről a gazdálkodásra, és új energiaformákat kezdtek el hasznosítani, például háziállatokat fogtak be a szántáshoz, széllel hajtották meg a malmokat, emberi és állati trágyával tették termékenyebbé a talajt. A végleges farmok lehetővé tették, hogy nőjön a társadalmak mérete és ereje. „Az alapgabonából egyetlen aratás is átlagosan tízszer annyi ember tudott élelmezni, mint amikor egymást váltották a gazdálkodók az adott területen” – jegyzi meg Smil. E társadalmak tagjai egyéni szinten azonban kevés hasznot láttak mindebből. Smil ismerteti a figyelemre méltó tényt, amely szerint „a hagyományos gazdálkodás évezrede alatt nincs egyértelműen emelkedő tendencia az egy főre jutó élelmiszer-ellátásban”. Egy kínai paraszt 1950-ben, a műtrágya és a szivattyús öntözés megjelenése előtt, nagyjából ugyanannyit evett, mint a IV. századi őse.

Ennek részben az az oka, hogy az emberiség történelmének legtöbb időszakában a társadalmak csak akkor növelték az élelmiszer- és energiatermelést, amikor – például a népesség növekedése vagy a talajminőség romlása miatt – arra rákényszerültek. A gazdálkodók még a vissza-visszatérő éhínségek ellenére is folyamatosan halogatták a termelés növelésére irányuló kísérleteket, mert azok nagyobb és hosszabban tartó erőfeszítéseket igényeltek volna.

Aztán, ahogy a gazdálkodás egyre hatékonyabb lett a XVII.-XVIII. századi Angliában, a gazdálkodók felszabadultak, a városokba költözhettek és a termelésben dolgozhattak. A városiasodás és az iparosodás jóval nagyobb arányban növelte az energiafogyasztást, mint a gyűjtögetésről a mezőgazdaságra való áttérés. A változást a szénbányászat gyors növekedése tette lehetővé. A szén egy tömegegységre vetítve durván kétszer annyi energiát kínált, mint a fa, és a XIX. század közepére-végére Európában és az Egyesült Államokban már a felhasznált fűtőanyagok felét adta. A nyilvánvaló előnyök ellenére még mindig nem teljes az áttérés a biomasszáról a fosszilis fűtőanyagokra. Indiában a vidéki lakosság 75 százaléka továbbra is trágyát használ a főzéshez, noha az indiai kormány és a nemzetközi szervezetek erőfeszítéseket tesznek azért, hogy azt cseppfolyósított gázzal váltsák ki. És – mint arra Smil rámutat – a népességnövekedés következtében az emberiség ma több fát használ fűtőanyagként, mint valaha is a történelem során.

Azért, hogy az alacsony energiaigényű biomasszafüggő mezőgazdasági léttől áttérjenek a nagy energiaigényű ipari életformára, súlyos emberi és környezeti árat kellett fizetni, de ez jelentős előnyökkel is járt. Bármilyen szörnyű is lehetett a gyári munkások számára az ipari kapitalizmus, különösen annak kezdeti formái, ez általában javulást jelentett a korábbi időszakhoz képest… Bármilyen kegyetlen volt is a szénbányászat, idővel segített az embereknek kiszabadulni a lélekölő agrármunkából, növelni a termelékenységet, emelni az életszínvonalat és – legalábbis a fejlett nemzeteknél – csökkenteni a fa fűtőanyagkénti felhasználását, ami elősegítette az erdősítést, a vadvilág visszatérését.

MIÉRT NEM TUDNAK MŰKÖDNI A MEGÚJULÓK?

Smil azt állítja, hogy lassú folyamat lesz az elmozdulás a megújuló energiahordozók felé, de sohasem beszél arról, hogy ez mennyire más lesz, mint az előző energia-átmenetek. Amikor egy társadalom lecserélt egy energiaforrást, majdnem mindig megbízhatóbb és energiadúsabb fűtőanyagra állt át. (Az egyetlen kivétel a földgáz, amelyből több kell, mint a szénből, de a kitermelése kevésbé károsítja a környezetet.) A fosszilis energiahordozók felváltása a megújulókkal viszont azt jelenti, hogy kevésbé megbízható és szétszórtabb fűtőanyagra térnek át.

A megújulók számos híve azzal érvel, hogy a vízenergia megoldhatja ezt a problémát. Úgy vélik, hogy a korszerűsített vízerőművek ellensúlyozhatják a nap- és szélerőművekből származó energia megbízhatatlanságát, ám közel sincs a szükséges energia előállításához elegendő duzzasztómű a világon. Egy júniusban, az amerikai tudományos akadémia értesítője, a Proceedings of the National Academy of Sciences által publikált tanulmányban energia- és klímakutatók egy csoportja arra a következtetésre jutott, hogy még a legjobb javaslat szerint is a tízszeresére kellene növelni az ország vízenergetikai kapacitását ahhoz, hogy az Egyesült Államok teljes egészében megújuló energiára térhessen át.  Az eltúlzott számokon túl nincs olyan megújuló forrás, amely képes lenne pótolni a nap és a szél által termelt áramot azokban a hosszú időszakokban, amikor nem süt a nap és nem fúj a szél.

Mi több, az eddigi három energiaátmenet úgynevezett „anyagmentesítést” eredményezett: az új fűtőanyagok sokkal kevesebb természeti forrás felhasználásával termeltek ugyanolyan mennyiségű energiát. Ezzel ellentétben, a fosszilis fűtőanyagról a szélre, napra, biomasszára vagy a vízenergiára áttérni rematerializációt jelent, vagyis azt, hogy több természeti forrást kell használni, mert a napfény, a szél, a szerves anyagok és a víz sokkal kevesebb energiát tartalmaznak, mint a kőolaj vagy a földgáz.

Az alapvető fizika azt sugallja, hogy ez a rematerializáció jelentősen növelni fogja az energiatermelés környezeti hatásait.

Bár ezek a hatások nem lesznek egyöntetűen kedvezőtlenek, közülük sok ártani fog a környezetnek. A használhatatlanná vált napelemeket például gyakran megfelelő környezetvédelmi garanciák nélkül szegény országokba szállítják, ahol a bennük lévő nehézfémek a víztartalékokba juthatnak…

 

AZ ATOM EREJE

Smil az Energia és civilizáció, valamint az Energiasűrűség című könyvében is használja a kinyert és a befektetett energia hányadosának (EROEI) fogalmát, vagyis azt, hogy adott mennyiségű energia előállításához mennyi energiát kell felhasználni. Ám ismét csak nem magyarázza el, hogy miként lehet azt alkalmazni a megújuló energia esetében. Az Energiasűrűségben bemutat egy 2013-ban közzétett EROEI-tanulmányt, amelyben egy német tudóscsoport kiszámolta, hogy a napenergia és a biomassza esetében ez a mutató 3,9, illetve 3,5, míg a szénnél 30, az atomenergiánál pedig 75. A kutatók azt is megállapították, hogy az olyan nagy energiaigényű társadalmakban, mint Németország vagy az Egyesült Államok, gazdaságilag életképtelenek a 7-esnél kisebb EROEI-hányadosú energiaforrások. Így a fejlett gazdaságok számára az atom a tiszta energia egyetlen elfogadható változata.

Ha a világ többi részét is figyelembe vesszük, az tovább erősíti az atomenergetika ügyét.

Mivel kétmilliárd ember még mindig fán és trágyán főzi a vacsoráját, Smil megjegyzi: „a következő nemzedékeknek sokkal több energiára lesz szükségük, hogy kiterjesszék a tisztességes életet a még mindig növekvő globális népesség többségére”. De ő továbbra is elfogadhatatlannak nevezi, hogy a világ energiafogyasztásának drámai növekedése környezeti következményekkel járjon. Igaza lenne, ha a növekedést fosszilis fűtőanyagokkal érnék el. De ha minden ország feljebb lépne az energialépcsőn – a szénről és trágyáról a fosszilis energiahordozókra, ez utóbbiakról pedig az uránra – akkor minden ember elérhetné, sőt meg is haladhatná az energiafelhasználás nyugati szintjét, miközben a mostaninál kisebb globális környezeti károkat okozna.

Ez azzal magyarázható, hogy az uránban több energia halmozódott fel, mint a fa, a szén, a kőolaj és a földgáz kémiai kötéseiben. Kevesebb, mint egy fél olajoshordónyi urán elegendő annyi energia megtermeléséhez, amennyit egy amerikai az egész élete alatt átlagosan felhasznál. Szénből ugyanakkor sok vagonnyira van szükség ugyanennyi energia előállításához, ami ennek megfelelően nagyobb környezeti hatással jár.

A megújulók terület- és anyagigénye is sokkal nagyobb, mint az atomenergetikáé.

 A megújulók nem tudják megmenteni a bolygót, de az urán igen

A kaliforniai Diablo Canyon atomerőmű egy év alatt tizennégyszer több villamos energiát termel, mint az állam nagy naperőműparkja, a Topaz Solar Park, miközben az előbbi területe 15 százaléka az utóbbiénak. Mivel ezek a hatalmas napelemek és tükrök egy idő után használhatatlanokká válnak, egy energiaegységre vetítve a napelemek háromszázszor annyi mérgező hulladékot termelnek, mint az atomenergetika. Képzelje el például, hogy a következő 25 éven keresztül (ennyi egy napelem átlagos működési ideje) a nap- és az atomenergetika is minden esztendőben ugyanannyi energiát termel, mint amennyit a nukleáris energetika 2016-ban állított elő. Ha az eközben keletkezett hulladékokat két focipályán halmoznánk föl, akkor a nukleáris hulladék 170 láb (nem egészen 52 méter), míg a naperőműből származó 52 ezer láb (mintegy 15.850 méter), vagyis csaknem két Mont Everestnek megfelelő magasságú lenne.

Az utóbbi ötven évben megjelent minden lényeges tanulmány szerint az atomenergia messze a legbiztonságosabb módja is a megbízható energiatermelésnek. Még a legsúlyosabb atomerőmű-baleset is kevesebb áldozattal jár, mint a fosszilis tüzelőanyagot használó erőművek normál működése. Ez a fosszilis energiahordozók elégetésekor keletkező mérgező füsttel magyarázható. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szerint az ebből keletkező légszennyezés évente hétmillió ember halálát okozza. Az atomerőművek viszont – ezzel ellentétben – csak akkor termelnek jelentős szennyeződést, ha baleset következtében radioaktív részecskék kerülnek ki belőlük. Ez nagyon ritka, és ha meg is történik, olyan kevés radioaktív anyag szabadul ki, hogy az csak elenyésző mennyiségű embert érint. 1986-ban, a világ legsúlyosabb nukleáris balesete során, csernobili atomerőműben több mint egy héten keresztül égett egy fedetlen reaktor. A WHO mégis úgy becsülte, hogy a mentési munkálatok résztvevői közül mintegy ötvenen vesztették életüket a helyszínen, és a balesetet követő 75 év során a sugárzás körülbelül négyezer korai halált okoz.

A nyilvánosság számára az atomenergiától való észszerűtlen félelem jelenti a valódi veszélyt. A 2011-ben, Japánban bekövetkezett fukusimai nukleáris baleset például egyetlen, közvetlenül a sugárzás okozta halálesethez sem vezetett. A nyilvános félelem mégis fölösleges beavatkozásra késztette a japán miniszterelnököt, ami pánikkal kísért és szükségtelenül nagy kilakoltatással járt, ez pedig több mint 1500 ember halálát okozta.

Becsületére legyen mondva, Smil elismeri az atomenergia egészségügyi és környezeti előnyeit, de továbbra is úgy véli, ahhoz, hogy a nukleáris ágazat gazdaságilag életképes legyen, a mérnököknek áttörést kell elérniük az atomerőművek építési idejének lerövidítésében.

Ugyanakkor egy, az atomerőművek építési költségeiről az Energy Policy című folyóiratban tavaly megjelent, átfogó tanulmány arra jutott, hogy a vízhűtéses reaktorok (amelyek sokkal kevésbé drágák, mint a nem vízhűtésesek) már elég olcsók ahhoz, hogy gyorsan felváltsák a fosszilis tüzelőanyaggal működő erőműveket. És ahol az atomerőmű-építőknek sikerült lerövidíteniük a kivitelezési időt, mint például az 1980-as években Franciaországban és az utóbbi időben Dél-Koreában, ott ezt nem azzal érték el, hogy új típusokra álltak át (ez holtbiztos recept a csúszásokhoz), hanem éppen hogy minden helyszínen ugyanazok a tapasztalt vezetők és munkások építették ugyanazokat a típusú reaktorblokkokat.

Kétkedése ellenére Smil nem zárja ki, hogy az atomenergia szerepet játszhat a jövőben. Elkerüli viszont a figyelmét az a tény, hogy egy teljességgel az atomenergiára hagyatkozó társadalom sokkal vonzóbb egy részlegesen a nukleáris energetikára támaszkodónál. Előbbiben ugyanis nem lenne szükség sem fosszilis fűtőanyagokra, sem hatalmas, sok hulladékot termelő és megbízhatatlan nap- és szélerőműparkokra.

Az 1960-1970-es években az atomenergia néhány ellenzője azért tartotta veszélyesnek ezt a technológiát, mert túl sok energiával láthatja el az emberiséget. 1975-ben Paul Ehrlich biológus azt írta az Amerikai Tudósok Szövetségének Public Interest Report című folyóiratában, hogy „a társadalomnak most olcsó, bőséggel rendelkezésre álló energiát adni erkölcsi értelemben annyit tesz, mint géppisztolyt adni egy féleszű gyereknek”. „Amiatt, amit tennénk vele, majdhogynem végzetes lenne a számunkra, ha felfedeznénk az olcsó, tiszta és bőséges energia forrását” – mondta 1977-ben a Mother Earth News magazinnak az energiaguru Amory Lovins.

Smil nem osztja ezeket a szélsőséges nézeteket, de aggasztják a túlzott energiahasználat következményei.

Az Energia és civilizációban, csakúgy, mint más könyveiben, nagy élvezettel állítja pellengérre a hiperfogyasztást, ostorozza például „azt a több tízmillió embert, aki minden évben interkontinentális repülőjáratokon repül átlagos strandokra, hogy gyorsabban szerezzen bőrrákot” és azt, hogy „500 különböző reggelire szánt zabpehely és több mint 700 személyautó-modell” létezik. „Tényleg szükségünk van tiszavirág-életű, Kínában gyártott kacatokra, amelyeket néhány órával az után kézbesítenek, hogy a rendelést feladtuk a számítógépen?” – teszi fel a kérdést.

Bármilyen szórakoztatóak is Smil kitörései, a nagy energiaigényű tevékenységek korlátozása több kárt okozna, mint hasznot. A repülőgép-forgalom leépítése ártana a kereskedelemnek, a befektetéseknek és a nemzetközi politikai együttműködésnek, mindez pedig lelassítaná a globális gazdasági növekedést és megakadályozná, hogy a szegény nemzetek felzárkózzanak a gazdagokhoz. És a fogyasztói kultúra valóban a reggeli zabpelyhek meglehetősen nevetséges kínálatát termelte ki, de életmentő gyógyszereket és orvosi berendezéseket is elhozott.

A nagy energiafelhasználású társadalom lehetőséget ad a technológiai haladásra is, amely gyakran csökkenti az emberiség által a környezetre gyakorolt hatást.

A trágyák és a traktorok például nagy arányban megnövelték a mezőgazdasági terméshozamokat és ezzel lehetővé tették, hogy a rosszabb földeken ismét mezők, lápok, erdők alakuljanak ki, visszaadják a természetet a korábbi lakóinak. Ebből az okból egyre több természetvédő támogatja, hogy a farmerek a szegény országokban is folyékony fűtőanyagra álljanak át a fa helyett, jobban hozzáférhessenek a korszerű talajjavítókhoz és öntözési technikákhoz, egyrészt hogy élelmezni tudják a világ növekvő népességét, másrészt hogy visszafordítsák az erdőpusztítást.

Az informatikai és kommunikációs technológiai vívmányok az „anyagmentesítés” olyan formáit hozták el, amelyek még egy évtizede is elképzelhetetlenek voltak. Vegyük csak az okostelefonokat! Az előállításukhoz és a működtetésükhöz is több energiára van szükség, mint a régebbi mobiltelefonoknak volt. Ám, mivel szükségtelenné teszik a nyomtatott újságokat, könyveket, magazinokat, a fényképezőgépeket, az órákat, a vekkereket, a GPS-rendszereket, a térképeket, a leveleket, a címregisztereket és a zenelejátszókat, a következő évszázadban jó eséllyel csökkenteni fogják az emberiség energia- és anyagfelhasználását. Az ilyen példák arra utalnak, hogy a technológiai fejlődés visszafogása sokkal több környezeti kárt okozna, mint a gyorsítása.

Smil mulasztásai és tévedései ellenére az Energia és civilizáció bölcs, jó szándékú és értékes könyv…

A tanulság, amit Smil nem von le, noha elkerülhetetlenül következik a munkájából, az, hogy a környezeti károk csökkentése érdekében a modern társadalmaknak minden országban a megbízhatóbb és tartalmasabb energiaforrások felé kell elmozdulniuk. Az elmúlt évtizedekben a kormányok dollármilliárdokat költöttek el a megújulók támogatására – kiszámíthatóan kiábrándító eredménnyel. Nagyon itt az ideje annak, hogy az országok biztonságosabb, olcsóbb és tisztább alternatíva felé forduljanak.

a szerző Michael Shellenberger az Environmental Progress amerikai környezetvédő szervezet alapító elnöke

A cikk a Foreign Affairs folyóirat 2017. szeptember-októberi számában jelent meg

 

 


Hozzászólások

.

ugrás az oldal tetejére