Energetyka jądrowa – najbardziej bezpieczną metodą pozyskiwania energii

elektrownia_bezpieczna

Czytelnik, który nie interesuje się lub też nie zajmuje się zawodowo energetyką, który wiadomości o tej dziedzinie czerpie głównie z przekazów medialnych przeczytawszy tytuł tego artykułu, zapewne pomyślał, że jest ironiczny. Zapewne, większości czytelników pojęcia „energetyka jądrowa” i „bezpieczeństwo” w pierwszym momencie przywodzą na myśl „Fukushimę” i „Czarnobyl”. Niestety taka postawa jest nawet zrozumiała i uzasadniona, biorąc po uwagę ogromne nasilenie przekazów medialnych o katastrofie w Fukushimie w 2011 roku, ich wielki negatywny ładunek emocjonalny, niedostatecznie rzetelne przekazywanie informacji, które przede wszystkim w dzisiejszym świecie, w celu przyciągnięcia odbiorców, muszą być przekazane, aby wywołać przerażenie i strach. Również, przekazy i rozmowy na temat energetyki jądrowej są często spłycane do awarii, które wydarzyły się w Czarnobylu w 1986 i Fukushimie 2011 roku. Uważana za najbardziej tragiczną awarię przemysłową katastrofa w Bhopalu (Indie) w 1984 roku w zakładach chemicznych, w wyniku której straciło życie prawie 20 tys. osób, nie jest obecna w świadomości i pamięci ludzi, ani nigdy nie jest stawiana, jako argument przeciwko rozwojowi przemysłu chemicznego.

Spróbujmy obronić tezę postawioną w tytule, opierając się na wynikach prac naukowych. W pierwszej kolejności zdefiniujmy, jak rozumiemy pojęcie „bezpieczeństwo”. Według słownika PWN  „bezpieczeństwo” to stan niezagrożenia, spokoju, pewności. Pod hasłem „bezpieczeństwo” w Wikipedii znajdujemy inną definicję – stan bądź proces, gwarantujący istnienie podmiotu oraz możliwość jego rozwoju. Przez stan niezagrożenia, gwarantujący istnienie podmiotu uważamy sytuację, w której prawdopodobieństwo, ryzyko utraty czegoś cennego jest jak najmniejsze. Według badań CBOS z 2005 roku 99% ludzi w Polsce za najważniejsze i najcenniejsze wartości w życiu uznało zachowanie dobrego zdrowia oraz szczęście rodzinne [1]. Spróbujmy zatem przyjrzeć się, jak różne metody pozyskiwania energii wpływają na zdrowie ludzkie. W naszych rozważaniach zajmiemy się przypadkami całkowitej utraty zdrowia, czyli śmierci, gdyż są one najtragiczniejsze, najlepiej udokumentowane i łatwe do porównania (unikamy problemów z klasyfikacją uszczerbków na zdrowiu i określaniem ich znaczenia na życie i funkcjonowanie człowieka). W celu pełnej oceny bezpieczeństwa należy prześledzić wszystkie etapy cyklu życia danej metody, technologii pozyskiwania energii. Należy zatem ująć wpływ na zdrowie ludzkie takich etapów jak: pozyskiwanie surowców i paliw, ich obróbka i transport, projektowanie, budowa i produkcja instalacji energetycznych, użytkowanie, konserwacja i naprawa instalacji oraz obiektów energetycznych, także wycofanie, likwidacje, recykling, rewitalizacje przestrzeni wcześniej zagospodarowanej przez procesy pozyskiwania energii. Trzeba również ocenić negatywny wpływ na zdrowie ludzkie, jaki mają emitowane zanieczyszczenia z procesów pozyskiwania energii. Liczby przypadków śmiertelnych na jednostkę pozyskiwanej energii zostały przedstawione w tabeli 1.

Tabela 1. Wskaźnik śmiertelności różnych metod pozyskiwania energii [zgony/TWh]. Źródło: [2], [3].

Źródło energii Wskaźnik śmiertelności
[zgony/TWh]
Globalny udział źródła
w zużyciu energii pierwotnej
w 2010 roku [%]
Węgiel – Świat 161 27,3
Węgiel – Chiny 278
Węgiel – USA 15
Torf 12
Ropa Naftowa 36 32,4
Gaz ziemny 4 21,4
Biopaliwa, biomasa 12 10
Słońce 0,44 Mniej niż 0,1
Wiatr 0,15 Około 1%
Woda – Europa 0,1 2,3
Energetyka jądrowa 0,04 5,6

 


Wyraźnie najwyższe wskaźniki śmiertelności notuje się dla pozyskiwania energii z węgla. Jest to wynikiem przede wszystkim negatywnego oddziaływaniem na zdrowie ludzkie zanieczyszczeń, jakie emitowane są do środowiska podczas procesów spalania węgla. Światowa Organizacja Zdrowia oszacowała, że w 2004 roku w wyniku oddziaływania zanieczyszczeń powietrza na zdrowie ludzkie zmarło na świecie 1,2 miliona ludzi. Dodatkowo 2 miliony zmarło w skutek złych parametrów powietrza wewnątrz pomieszczeń spowodowanych przez użytkowanie i spalanie paliw w domach i mieszkaniach [4]. Szczególnie niebezpieczne dla zdrowia i życia ludzi są zanieczyszczenia aerosolowe. Szacuje się, że zwiększenie stężenia PM2.5 (aerosoli o wymiarach do 2,5µm) w powietrzu o 10 µg/m3 powoduje zwiększenie śmiertelności populacji o 4% [5].

Na bezpieczeństwo poszczególnych metod pozyskiwania energii również duży wpływ ma liczba ofiar wśród pracowników bezpośrednio zatrudnionych na różnych etapach całego cyklu pozyskiwania energii. Na świecie w kopalniach węgla kamiennego ginie rocznie klika tysięcy górników, w tym najwięcej (około 80% wszystkich ofiar) w Chinach (np. w 2009 zginęło 3200 górników), w których wydobywa się 40% węgla kamiennego. W Polsce w 2012 roku zginęło 22 górników, a 2011 roku 20. W roku 2011 w samych Stanach Zjednoczonych inspekcje i remonty turbin wiatrowych były przyczyną 9 wypadków śmiertelnych, głównie upadków z wysokości. Również w Stanach Zjednoczonych dotychczas zanotowano około 50 przypadków śmiertelnych w czasie montażu paneli fotowoltaicznych na dachach w liczbie około 1,5 miliona. W latach 1970-1990 w 9 największych wypadkach na Morzu Północnym zginęło łącznie 380 osób zajmujących się wydobyciem gazu i ropy naftowej. Według Raportu Forum Czarnobyla w wyniku ostrej choroby popromiennej, która wystąpiła u 134 pracowników likwidujących skutki awarii tamtejszego reaktora zmarło w 1986 28 osób. Eksperci szacują, że z populacji 600 tys. osób, które były zaangażowane w bezpośrednią likwidację skutków awarii, tylko u 5% przyczyna śmierci była powiązana z narażeniem na podwyższone promieniowanie jonizujące [6].

Wskaźniki śmiertelności związane z nagłą śmiercią spowodowaną wypadkami w sektorze pozyskiwania energii obliczone dla okresu 1969-1996 w skali całego świata wyniosły (w liczbie  nagłych zgonów na 1 TWh energii) po 0,04 dla węgla i ropy naftowej, 0,02 dla gazu i 0,1 dla hydroenergetyki i około 0,002 dla energetyki jądrowej [7]. W pracy tej też, wskazano, że w krajach europejskich ryzyko negatywnego wpływu na zdrowie ludzkie energetyki jądrowej jest ponad 10-krotnie mniejsze niż energetyki opartej na spalaniu węgla lub biomasy.

Badania  przeprowadzane przez Narodową Akademię Nauk Stanów Zjednoczonych również wskazują, na ogromny negatywny wpływ emitowanych zanieczyszczeń ze spalania paliw na zdrowie ludzkie [8].

Dotychczas nie podjęto prób oszacowania wpływu emisji CO2, a w konsekwencji nasilenia się tzw. „efektu cieplarnianego”, czyli podniesieniem globalnej temperatury na Ziemi. Badania jednak wskazują, że nawet niewielkie zmiany temperatury spowodują wiele negatywnych zjawisk mających wpływ na zdrowie ludzkie tj.: nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych (huragany, powodzie), długotrwałe susze, stałe zalanie znacznych obszarów, migracje ludzi, rozwój chorób.

Wrócimy jeszcze do naszej definicji bezpieczeństwa i zastanówmy się nad jej ostatnim członem, czyli możliwością  rozwoju. Społeczeństwa, aby mogły się rozwijać potrzebują energii. Wskaźnik rozwoju społecznego (HDI) lub też oczekiwany czas życia ludzi są ściśle skorelowane z dostępnością i zużyciem energii. Zatem stając przed decyzją wyboru technologii, metody pozyskiwania energii należy wziąć pod uwagę dotychczasowe badania i doświadczenia z bezpieczeństwem poszczególnych technologii pozyskiwania energii. W świetle wyników badań naukowych energetyka jądrowa jest najbezpieczniejszą metodą pozyskiwania energii. Badania i obliczenia prowadzone z wykorzystaniem metody probabilistycznej oceny bezpieczeństwa (PSA) wskazują, że prawdopodobieństwo wystąpienia niepożądanych zdarzeń w nowoczesnym reaktorze jądrowym generacji III+ i jego najbliższym otoczeniu jest bardzo małe, najczęściej mniejsze niż jedno zdarzenie na 10 milionów lat.

W celu precyzyjnej i szybkiej oceny skutków awarii jądrowych oraz sprawnego i jednoznacznego informowania opinii publicznej o zdarzeniach w obiektach jądrowych w 1990 roku została przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej oraz Agencję Energii Jądrowej OECD opracowana Międzynarodowa Skala Zdarzeń Jądrowych i Radiologicznych (INES), która jest stosowana w ponad 60 krajach, w tym w Polsce. Skala obejmuje 7 poziomów. Dotychczas tylko dwa zdarzenia tj.: katastrofa w Czarnobylu i awarie reaktorów 1, 2 i 3 w Fukushimie były zakwalifikowane do siódmego poziomu tzw. „wielkich awarii”.

Mimo że energetyka jądrowa jest bezpieczną metodą pozyskiwania energii, aspekty związane z bezpieczeństwem są nieprzerwanie rozwijane. Prace są prowadzone nie tylko nad zwiększeniem bezpieczeństwa użytkowania samych reaktorów, ale też transportu paliwa, odpadów, bardziej efektywnym i przejrzystym sposobem ochrony i informowania społeczeństwa w razie wystąpienia awarii.


Bibliografia:
[1] Centrum Badania Opinii Społecznej, 2005. „Wartości i normy w życiu Polaków”; Komunikat z badań. BS/133/2005. Warszawa, sierpień 2005.
[2] Wang B., 2011, Lowering Deaths per Terawatt Hour for Civilization http://nextbigfuture.com/2008/03/deaths-per-twh-for-all-energy-sources.html
[3] OECD/IEA, 2012. „Key World Energy Statistic”; International Energy Agency (IEA), Paryż, Francja.
[4] World Health Organization, 2009. „ Global health risks: mortality and burden of disease attributable to selected major risks”. ISBN 978 92 4 156387 1, Geneva, Szwajacaria.
[5] Pope C.A, Burnett R.T, Thun M.K., Calle E.E., Krewski D., Ito K., Thurston G.D. 2002 „Lung Cancer, Cardiopulmonary Mortality, and Long-term Exposureto Fine Particulate Air Pollution”; JAMA, March 6, 2002—Vol 287, No. 9.
[6] The Chernobyl Forum: 2003–2005. „Chernobyl’s Legacy: Health, Environmental and Socio-economic Impacts and Recommendations to the Governments of Belarus, the Russian Federation and Ukraine”; IAEA, WHO, UNDP… IAEA/PI/A.87 Rev.2 / 06-09181. Wiedeń, Austria.
[7] Starfelt N., Wikdahl C-E., 2001. „ Economic Analysis of Various Options of Electricity Generation – Taking into Account Health and Environmental Effects”; Materiały z konferencji Ekologiczne Aspekty Wytwarzania Energii Elektrycznej. Warszawa 14-16 listopada 2001.
[8] NAS 2010, Hidden Costs of Energy: “Unpriced Consequences of Energy Production and Use Committee on Health, Environmental, and Other External Costs and Benefits of Energy Production and Consumption”; . ISBN: 0-309-14641-0; Nat. Res. Council, Wash., D.C. USA.

Janusz Zyśk

mgr inż. Janusz Zyśk – absolwent Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Skomentuj

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *