25. 2. 2008, 10:06 | Vir: Playboy

Forum: Namesto nafte – kaj? In za kakšno ceno?

Koliko crknjenih rib je vreden en pokončan ptič in koliko glodalcev sta vredna oba? Kadar je govor o energiji, se zdi, da morate poznati odgovore tudi na takšna vprašanja.

Čeprav je fizikalna definicija energije abstraktna, pa njena vsakodnevna potrošnja ni prav nič abstraktnega: pri nas je na vsakega prebivalca letno porabimo toliko, kot je vsebujejo tri tone nafte, v EU na vsakega od naših novih sodržavljanov nekaj več in v ZDA skoraj osem ton na prebivalca! Svetovna povprečna poraba pa je le 1,7 tone. Očitno je poraba energije torej nekakšno merilo za gospodarsko razvitost.

Kje vzeti?

Seveda na svetu nafte ni dovolj, da bi vse te tone lahko v resnici pokurili, ampak je »naftni ekvivalent« sestavljen takole: 75 odstotkov energije predstavljajo fosilna goriva (30 odstotkov nafta, 25 premog in 20 naravni plin), preostalo četrtino pa si približno v enakem deležu delijo les in druga tradicionalna goriva, hidroenergija in jedrska energija. To skupaj znese skoraj 100 odstotkov, drugi obnovljivi viri energije, ki se nekaterim danes zdijo tako privlačni in bi po njihovem mnenju lahko nadomestili bolj običajne, pa skupaj ne prispevajo niti odstotka!

Pa ne zato, ker bi bili neizdatni ali jih nihče ne bi poskušal izrabiti, temveč večinoma zato, ker so premalo koncentrirani in je zato njihovo izkoriščanje danes enostavno predrago. Še pred stoletjem je bila poraba energije v primerjavi z današnjo zanemarljiva, toda takšna je bila tedaj tudi kakovost življenja. Če se nočemo vrniti v stare, prav nič dobre čase, moramo torej najti odgovor na vprašanje, od kod vzeti vse te prepotrebne tone naftnega ekvivalenta.

Vprašanje, kje vzeti energijo, se na videz nanaša na izdatnost njenih virov, vendar to še zdaleč ni tako. Kot rečeno, na Zemlji je energije v različnih oblikah prek glave dovolj.

V zadnjih dveh desetletjih je postalo očitno nekaj povsem drugega – tudi če njeno ceno pustimo ob strani, je skupna poraba energije postala tolikšna, da je začela povzročati opazne sledi v okolju. Nekatere so neprijetne, na primer smog, toda globalno gledano v resnici komaj omembe vredne. Druge so skoraj nevidne, toda morda ogrožajo celo človeški obstoj. Takšna je naraščajoča koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju.

Ni povsem jasno, kaj jo v resnici povzroča, in tudi ni jasno, da je le njeno naraščanje pravi vzrok za naraščanje povprečnih temperatur na svetu. Toda že možnost, da bi jo lahko povzročilo kurjenje fosilnih goriv in da temperatura ozračja narašča zaradi njihove čezmerne izrabe, je tako huda grožnja okolju in življenju na Zemlji, da se je veliko število držav s posebnim dogovorom (Kjotskim protokolom) zavezalo emisije CO2 in drugih toplogrednih plinov zmanjšati.

Pustimo ob strani neprijetno dejstvo, da to nobeni ne uspeva prav dobro (druge pa se na dogovor požvižgajo), toda vsa ta zgodba s toplo gredo gotovo vodi k misli, da elektrarne na fosilna goriva (da razpravo o energiji omejimo na zgolj njeno najbolj uporabno obliko, elektriko) niso posebno dobra zamisel. Če želimo tudi v prihodnosti živeti udobno, bomo očitno morali svoje potrebe po vedno več energije zadovoljiti brez kurjenja fosilnih goriv. Ali pa vsaj toplogrednega plina ne spuščati v ozračje.

Precejšen vir novega ogljikovega dioksida v ozračju so naftni vrelci, vendar se da tekoče zlato črpati tudi tako, da plin ostane pod zemljo. Vse kaj drugega pa je CO2 v dimu, ki ga v ozračje spuščajo termoelektrarne. Zdi se, da ni prav nobenega cenenega načina, kako plin ločiti od preostalega dima. Če si še enkrat ogledate prej omenjeno povprečno sestavo naftnega ekvivalenta, vam bo najbrž jasno, da so fosilna goriva za tiste, ki snujejo energetske načrte za prihodnost, skoraj nerešljiva uganka.

Pretežno neškodljiva?

Za elektriko iz hidroelektrarn je do pred kratkim veljalo, da je njeno pridobivanje za okolje neškodljivo. Celo več, marsikje so se velikih jezer, ki nastajajo za rečnimi jezovi, naravnost veselili, ker omogočajo namakanje polj in domnevno vzpodbujajo turizem. Toda njihov vpliv na okolje je velikanski, saj spreminjajo lokalno podnebje, včasih povzročajo potrese, zaradi jezov pa izumirajo tudi ribe, ki živijo v morju, drstijo pa se v plitvinah, običajno prav tistih v najvišjem toku rek. V ZDA se je tako pojavilo vprašanje, ali elektrika v resnici odtehta izumiranje pacifiškega lososa.

Vetrne elektrarne k celotni proizvodnji električne energije v svetu ne prispevajo skoraj nič. Vendar ne povsod.

Pred približno 20 leti, na vrhuncu vala »zelenega idealizma«, so na Danskem začeli razvijati opremo, ki omogoča izkoriščanje tamkajšnjih sijajnih vetrovnih razmer. Na Danskem danes stoji več kot šest tisoč vetrnic, z njimi pa pokrivajo 13 odstotkov svojih potreb po električni energiji. Delež je velikanski in po mnenju nekaterih kar prevelik – v zimskem času, ko je vetra dovolj, je elektrike, ki jo dajejo vetrnice, preveč in jo lahko celo izvažajo. Toda v prijetnejšem vremenu mora Danska elektriko uvažati, in to toliko, da je v povprečju več uvozijo kot izvozijo. Zdi se, da se danski energetiki danes najbolj bojijo možnosti, da bodo podobne vetrnice postavili tudi njihovi sosedi in elektrike pozimi ne bo več kam izvažati. No, morda to za Dansko le ne bi bilo posebno hudo – če bodo sosedi že kaj postavili, bodo postavili danske naprave, kar pa tudi nekaj šteje.

V Kaliforniji, kjer so vetrne razmere za generacijo elektrike tudi dokaj ugodne (in je, kakopak, večji del opreme danske izdelave), pa imajo z vetrnicami še drugačne težave. Njihova opletajoča krila varujejo pred ujedami razne glodalce, ki zato naseljujejo z vetrnicami posejana polja. Množice glodalcev pa so seveda mamljiva vaba za ujede. Lačne se na nevarnost prav nič ne ozirajo in vetrnice jih vsako leto pobijejo na milijone. Med njimi tudi lepo število zaščitenih beloglavih orlov, kar se zdi v ZDA, kjer je ta orel državni simbol, zelo nespodobno. In tako se v ceno električne energije vmeša cena ptiča in glodalca. Tudi glodalce in ujede s Kraškega roba čaka podobna usoda, če bodo tam gradili vetrne elektrarne. »Če« pač zato, ker je burja na Krasu, kadar zares piha, to pa na srečo ne vedno, za izrabo najbrž premočna in vetrnice pokrajini niso v okras.

Nevarno?

In tako od izdatnih virov energije ostanejo le še jedrske elektrarne. V svetu jih je približno 420, s tisto v Krškem vred. V Franciji, na primer, dajejo 70 odstotkov skupne električne energije in tudi drugod bi je lahko dajale, kolikor bi le hoteli. Ne izpuščajo toplogrednih plinov, rudarjenje, proizvodnja in transport goriva zanje ne zahteva številnih smrtnih žrtev, le navdušenje nad njimi danes ni več tolikšno, kot je bilo nekoč. To se zdi razumljivo.

Začetno navdušenje nad jedrsko energijo so podžigali novost in utopični obeti, da bo elektrika iz njih prepoceni, da bi jo bilo vredno meriti (kot je v začetku petdesetih let pojasnil predsednik ameriške komisije za atomsko energijo).

Razmislek s trezno glavo pa pokaže tudi njene manj privlačne plati. Med temi je v očeh javnosti na prvem mestu gotovo vprašanje varnosti. O tem, da so jedrski reaktorji lahko nevarni, pravzaprav ni dvoma. Vse, kar počnemo, je potencialno nevarno in celo pri tako nedolžnem opravilu, kot je kosilo, se lahko zadušimo z neprežvečenim zalogajem pečenke.

Kako je torej z nevarnostmi jedrske energije? Najprej z domnevno najhujšo, da bi kak reaktor eksplodiral kot atomska bomba. To se preprosto ne more zgoditi! Po drugi strani pa zagovorniki jedrske energije včasih trdijo, da so nekatere vrste reaktorjev »inherentno« varne. Težko si je predstavljati, da bi bila lahko varnost neločljivo in nerazdružno (kar inherentno pač pomeni) povezana s tolikšno zalogo energije, kot je vsebuje reaktor. Niti smodnišnica niti velikanski kupi premoga na dvorišču običajne termoelektrarne niso inherentno varni. Gotovo pa se da kaj storiti (v smodnišnici recimo prepovedati kajenje in premog polivati z vodo), da postanejo tudi velike zaloge energije sprejemljivo varne. Toda kako varnost sploh oceniti?

Vsaki nevarnosti lahko na osnovi statistike itd. priredimo neko številko. Na primer nevarnost, da bomo umrli, je za vsakogar domala 100-odstotna in zato se zdi smrt nesreča, ki se je ne da preprečiti. Zakaj »domala«? Obstajajo bolj ali manj zanesljiva poročila, da nekateri ljudje niso umrli – Jezus Kristus je takšen primer pa sloviti kitajski slikar Či Pajših (Qi Baishi), ki je živel v 16. stoletju, in še nekaj bi jih našli. Ker je število vseh ljudi, ki so kdaj živeli na Zemlji, približno 10 milijard, je verjetnost, da ste nesmrtni, vsaj 0,2 milijardinki, oziroma nevarnost, da boste umrli, za toliko manjša od 100 odstotkov. Če različnim nevarnostim življenja priredimo številke tako, da odražajo število dni, za kolikor nam lahko v povprečju skrajšajo pričakovano življenjsko dobo, dobimo tabelo na desni.

Seveda nevarnost ene same pokajene cigarete, na primer, ni posebno velika, tveganje rednega kajenja, to je verjetnost, da boste zaradi razvade umrli 2200 dni prej kot bi sicer (glej tabelo), pa je zelo veliko. (Mimogrede, prenehanje kajenja je daleč najučinkovitejši individualni ukrep za izboljšanje osebne življenjske statistike.) Po drugi strani je sevanje v jedrskem reaktorju smrtno nevarno in vsakdo, ki bi mu bil neposredno izpostavljen tudi le za kratek čas, bi gotovo hitro umrl. Toda reaktorji so zgrajeni tako, da nihče za kaj takega nikoli nima prilike. Njihova okolica je pred sevanjem zaščitena z debelimi zidovi in očitno je ogroženost prebivalstva, ki uporablja z njim proizvedeno elektriko, pod ravnijo tveganja čebeljega pika.

Neprijetni dogodki

Toda kakšno je tveganje zaradi sevanja po reaktorskih nesrečah, ki seveda niso izključene? Zanimanje javnosti za »dogodke« (kot se nesreče evfemistično imenujejo v reaktorskem žargonu) je tolikšno, da bi lahko celo spregledali, kako zelo redke so v resnici. Nesreča vseh reaktorskih nesreč je bila seveda tista v Černobilu leta 1986. V njej sta eksplozija pare in požar grafitnega moderatorja vsebino reaktorja raztresla po okolici. (Desno tabelo so sestavili po černobilski nesreči, tako da vključuje njene učinke.)

Tveganje tako velike nesreče se je strokovnjakom dotlej zdelo zanemarljivo majhno, ker očitno nikomur ni prišlo na misel, da bi jo lahko skrbno izurjeni in izkušeni reaktorski operaterji s svojimi neprevidnimi (lahko bi rekli tudi neumnimi) postopki izzvali. Danes se tolikšna neprevidnost na žalost ne zdi več povsem nepredstavljiva, ali se jo da preprečiti, pa je povsem drugo vprašanje. Toda tudi posledice nepremišljenega dejanja černobilskih operaterjev moramo presoditi s trezno glavo. V nesreči in v požaru je umrlo 32 ljudi, v mesecih po njej pa zaradi sevanja še 38. To je nesporno. K njim bi morali prišteti še vse tiste, ki bodo recimo v 50 letih po nesreči umrli zaradi rakastih obolenj, ki jih bo povzročilo sevanje. Teh pa se ne da preprosto prešteti.

Rak je hud morilec in ga ne povzroča samo sevanje (pitje vodke in kajenje tudi v Ukrajini nista neznani razvadi). Zaradi njega bo v omenjenem času tam umrlo vsaj sedem milijonov ljudi (statistika pač ni rahločutna). Koliko bo v tej množici žrtev reaktorske nesreče, se da samo oceniti. Te ocene so nekaj tisoč dodatnih smrti za Ukrajino in še nekaj sto za preostalo Evropo, ki ima sicer precej več prebivalcev kot Ukrajina, a jo je onesnaženje iz černobilskega reaktorja manj prizadelo. Vsi ti ljudje zato seveda ne bodo nič manj mrtvi, toda v množici drugih jih enostavno ne bo prepoznati.

Neprijeten račun

Preštevanje in ocene lahko pravzaprav služijo le temu, da si odgovorimo na preprosto in neprijetno vprašanje: ali se zdi cena 13 do 200 dodatnih mrtvih na leto v vsej Evropi sprejemljiva cena za to, da si bomo z jedrsko energijo zagotovili dovolj elektrike. Brez ustrezne primerjave se na takšna vprašanja skoraj ne da odgovoriti. Povečani učinek tople grede zaradi izpuščanja plinov v ozračje, če bi se črnogledi scenarij zaradi vedno večje potrošnje fosilnih goriv seveda uresničil, bi zaradi poplavljanja morja utegnil povzročiti dobesedno na milijone smrti. Toda tudi če se to ne bo zgodilo, je energija iz fosilnih goriv zelo nevarna: samo na Kitajskem se na leto smrtno ponesreči približno pet tisoč rudarjev, ki delajo v premogovnikih (večino premoga seveda porabijo za proizvodnjo elektrike).

Zdi se, da so tam tolikšne žrtve rudarjenja sprejemljiva cena za nekaj, kar skupnosti koristi. Pri nas smo celo nekoliko manj občutljivi: kakih 350 mrtvih na leto se zdi sprejemljiva cena le za to, da z avtomobili po cestah divjamo, kot nas je volja.

V luči vsega tega se tudi dopolnitev nuklearne elektrarne v Krškem s še enim reaktorjem ne bi zdela posebno velika nesreča. Odločitev o tem, kaj je v energetiki še sprejemljivo in kaj ne, bo nekoč gotovo olajšalo zoprno dejstvo, da tveganje življenja brez električne energije daleč presega tveganje življenja z njo. Seveda če se bomo končno lahko odločili, koliko je vredno življenje ribe, ptiča in svizca.

Malo zgodovine

V tridesetih letih prejšnjega stoletja je strokovnjakom postalo očitno, da atomi le niso tako nespremenljivi, kot so dotlej domnevali. Enrico Fermi, vsestranski italijanski fizik, je odkril univerzalni način za pretvarjanje elementov – obsevanje snovi z nevtroni – in leta 1939 sta nemška kemika Otto Hahn in Fritz Strassmann v svojih vzorcih obsevanega urana našla lahki element barij. Vsa teža njunega odkritja je postala očitna šele po tem, ko je Lise Meitner, ki je nekoliko pred tem zaradi nacizma iz Nemčije pobegnila na Švedsko, pojasnila, da se jedro urana med obsevanjem z nevtroni razcepi na dva dela.

Cepitev urana ponuja prav neverjetne možnosti za pridobivanje energije. Masa razcepkov uranovega jedra je za tisočino manjša od mase prvotnega jedra, razlika pa se po sloviti Einsteinovi formuli E = mc2 pretvori v energijo. V ogromne količine energije, saj je kvadrat svetlobne hitrosti, sorazmernostni faktor med energijo in maso, velikanski! Zato pretvorba enega grama snovi ustreza energiji, ki bi se sprostila, če bi pokurili 1500 ton (kakih tristo cistern) kurilnega olja. Ali nekoliko dramatičneje, kot če bi razstrelili približno enako količino razstreliva TNT.

Kmalu po odkritju cepitve so leta 1942 pod Fermijevim vodstvom na igrišču za skvoš pod tribuno nekega stadiona v Chicagu zgradili prvi delujoči jedrski reaktor, ki je deloval z močjo pol vata, pozneje tudi z močjo do 200 vatov. Leta 1951 je reaktor v ameriškem mestecu Arco prvič proizvajal paro, ki je poganjala električni generator in je elektrika iz njega napajala štiri žarnice. Kmalu so moč povečali in generator je deloval z močjo celih 100 kW. Sodobna nuklearna elektrarna je bistveno močnejša – tista v Krškem dela z močjo 676 milijonov vatov.