Przypisy i zalecana literatura

171 Rys. 24.1. Źródło: Światowe Towarzystwo Nuklearne (World Nuclear Association) [5qntkb]. Moc całkowita działających obecnie reaktorów wynosi 372 GW(e), co wiąże się ze zużyciem 65 000 ton uranu rocznie. Stany Zjednoczone mają 99 GW, Francja – 63,5 GW, Japonia – 47,6 GW, Rosja – 22 GW, Niemcy – 20 GW, Korea Pd. – 17,5 GW, Ukraina – 13 GW, Kanada – 12,6 GW, a Wielka Brytania – 11 GW. W 2007 roku wszystkie reaktory na świecie wygenerowały 2608 TWh energii elektrycznej, co daje średnią dzienną produkcję 300 GW lub też 1,2 kWh na osobę dziennie.

172 Elektrownia jądrowa o mocy 1 GW, pracująca w cyklu paliwowym pojedynczego przejścia, zużywa 162 tony uranu rocznie.

Źródło: www.world-nuclear.org/info/inf03.html. Działanie elektrowni o mocy 1 GWe o sprawności cieplnej 33%, pracującej ze współczynnikiem obciążenia 83%, wiąże się z następującym „śladem uranowym” (wykorzystaniem uranu): przy wydobyciu – 16 600 ton 1-procentowej rudy uranu; po rozdrobnieniu rudy – 191 t tlenku uranu (zawierające 162 t naturalnego uranu); po wzbogaceniu i wyprodukowaniu paliwa – 22,4 t tlenku uranu (zawierające 20 t uranu wzbogaconego).

173 Reaktory prędkie powielające produkują mniej więcej 60 razy więcej energii z uranu.

Źródło: www.world-nuclear.org/info/inf98.html. Obecnie liderem w rozwoju reaktorów prędkich powielających jest Japonia.

– Oszacowano, że zasoby rud o niskiej zawartości uranu są ponad tysiąckrotnie większe niż 27 mln ton założonych tutaj przed chwilą.

Deffeyes i MacGregor (1980) szacują zasoby uranu w stężeniach 30 ppm lub większych na 3×1010 ton (średnia zawartość uranu w rudach przetwarzanych w RPA w 1985 oraz 1990 roku wynosiła 150 ppm (fosforany zwykle zawierają 100 ppm uranu).

A oto, jak na temat rezerw uranu wypowiedziała się World Nuclear Association w lipcu 2008 roku:

„Raz na jakiś czas pojawiają się wątpliwości, czy rozpoznane zasoby uranu wystarczą do zaspokojenia stale rosnącego zapotrzebowania. Mylny paradygmat granic rozwoju (…) nie bierze pod uwagę, jak niewiele wiemy o tym, co rzeczywiście znajduje się w skorupie ziemskiej. Nasza wiedza z zakresu geologii pozwala nam sądzić, że rozpoznane zasoby metali są zaledwie odsetkiem tego, co się tam znajduje”.

„Szacunki odnośnie możliwych do wydobycia zasobów uranu i uranu, który opłaci się pozyskać z rud (…) zależą od intensywności działań poszukiwawczych w przeszłości i zasadniczo opierają się na tym, co wiadomo, a nie na tym, co rzeczywiście występuje w skorupie ziemskiej”.

„Światowe możliwe do wydobycia zasoby uranu (5,5 Mt) (…) wystarczą na ponad 80 lat. To dłużej niż w przypadku większości minerałów. Zgodnie z obecną wiedzą geologiczną dalsze prace poszukiwawcze oraz wyższe ceny uranu z pewnością przyczynią się do odkrycia kolejnych złóż, kiedy obecne zaczną się wyczerpywać”.

„Racjonalni gracze zainwestują w poszukiwania tych nowych rezerw tylko jeżeli będą mieli dużą szansę zwrotu z inwestycji, co zazwyczaj wymaga pozytywnych bodźców cenowych, wywołanych niedostateczną podażą. Jeżeli tylko system gospodarczy funkcjonuje prawidłowo i maksymalizuje efektywność wykorzystania kapitału, rezerwy żadnego minerału, w żadnym momencie, nie powinny wystarczać na dłużej niż na kilkadziesiąt lat”.

[Eksploracja kosztuje; na przykład poszukiwania uranu generują koszt rzędu 1 – 1,50 dolarów na kg uranu (3,4 dolara/MJ), co stanowi 2% aktualnej ceny uranu, wynoszącej 78 dolarów/kg. Dla kontrastu, koszty poszukiwania ropy wyniosły średnio 6 dolarów za baryłkę (1 050 dolarów/MJ) (12% ceny aktualnej), co najmniej na przestrzeni ostatnich 30 lat.] „W przeciwieństwie do wielu metali eksploatowanych od wieków, dopiero co zaczęliśmy wykorzystywać uran. Do tej pory miał miejsce tylko jeden cykl eksploracja – odkrycie – produkcja, stymulowany w dużej mierze przez wysokie ceny uranu pod koniec lat 70.”.

„Za wcześnie, by mówić o długofalowych brakach uranu, kiedy cały przemysł jądrowy jest tak młody, że wymagał zaledwie jednego cyklu pozyskania uranu”. www.world-nuclear.org/info/inf75.html.

Więcej w: Herring (2004); Price i Blaise (2002); Cohen (1983).

IPCC, cytując OECD prognozuje, że przy tempie wykorzystania z roku 2004 konwencjonalne zasoby uranu i uran w fosforanach wystarczy na 670 lat w reaktorach pojedynczego przejścia, na 20 000 lat w reaktorach prędkich powielających z odzyskiem plutonu oraz na 160 000 lat w reaktorach prędkich powielających odzyskujących uran i wszystkie aktynowce (Sims i in., 2007).

175 Badacze japońscy opracowali technologię pozyskiwania uranu z wody morskiej. Oszacowanie kosztu na poziomie 100 dolarów za kg pochodzi z prac: Seko i in. (2003) oraz [y3wnzr]; szacunki na poziomie 300 dolarów za kg pochodzą z Agencji Energetyki Jądrowej przy OECD (Nuclear Energy Agency) (2006, str. 130).

Pozyskiwanie uranu z wody morskiej polega na zanurzeniu na kilka miesięcy włókniny w oceanie; płótno zrobione jest z włókien polimerowych, którym poprzez naświetlenie przed zanurzeniem nadaje się lepkość. Lepkie włókna zbierają uran w ilości 2 g na kilogram włókna.

– Koszt pozyskania uranu można by zmniejszyć, gdyby woda morska znalazła jeszcze inne zastosowanie – na przykład chłodziłaby elektrownię. Pomysł zasilanej energią jądrową wyspy produkującej wodór przedstawił C. Marchetti. Reaktory powielające chłodzone wodą morską pozyskiwałyby uran z wody chłodniczej w ilości 600 t uranu na 500 000 000 000 t wody.

– Światowe zasoby toru w monacycie. Źródło: US Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, styczeń 1999. [yl7tkm].

Cytowane w UIC Nuclear Issues Briefing Paper #67, listopad 2004.

„Inne rudy o wyższej zawartości toru, takie jak toryt, mogłyby stać się jego źródłem, jeżeli popyt znacząco wzrośnie”.

[yju4a4] nie uwzględnia danych dla Turcji, które można znaleźć tutaj: [yeyr7z].

176 Reaktory zasilane torem dostarczają 3,6×109 kWh (3,6 mld kWh) ciepła na tonę toru.

Źródło: www.world-nuclear.org/info/inf62.html.

Jest pole do usprawnień w dziedzinie reaktorów na tor, więc ta wartość może w przyszłości znacząco wzrosnąć.

– Alternatywny reaktor torowy, tzw. „wzmacniacz energii”. Więcej w: Rubbia i in. (1995), web.ift.uib.no/~lillestol/Energy Web/EA.html [32t5zt], [2qr3yr], [ynk54y].

177 Przemysł jądrowy sprzedawał każdemu Brytyjczykowi 4 kWh dziennie przez około 25 lat. Całkowita produkcja energii do roku 2006 wyniosła około 2200 TWh. Źródło: Przegląd Energetyczny Stephena Saltera (Stephen Salter’s Energy Review) na zamówienie Szkockiej Partii Narodowej.

– Agencja ds. Likwidacji Obiektów Jądrowych dysponuje rocznym budżetem 2 mld funtów. Tak się składa, że ten budżet likwidacyjny zdaje się rosnąć i rosnąć. Ostatnie szacunki co do całkowitego kosztu likwidacji i rozbiórki mówią o 73 mld funtów, news.bbc.co.uk/1/hi/uk/7215688.stm. Z drugiej strony jednak budżet ten jest przeznaczony nie tylko na sprzątanie po cywilnych elektrowniach jądrowych, ale głównie na zakład produkcji bomb atomowych w Sellafield, czyli sprzątanie po wojsku.

– Koszt po stronie Agencji ds. Likwidacji Obiektów Jądrowych wynosi 2,3 p/kWh (10 groszy/kWh). W rzeczywistości owe 2 mld mają służyć likwidacji nie tylko cywilnych elektrowni jądrowych, ale też wojskowych zakładów wytwarzania broni jądrowej w Sellafield. Lwia część tej sumy służy więc sprzątaniu po wojsku, a nie po produkcji energii. Oznacza to, że podany tu koszt likwidacji starych elektrowni jądrowych za 1 kWh jest przeszacowany.

– koszty postawienia elektrowni jądrowych i dostosowania polskiego systemu elektroenergetycznego. [3xz2675] i [2vj2jze] – Koszt likwidacji i rozbiórki elektrowni jądrowej w Ignalinie. [3xaph2c] 178 Słowa krytyki ze strony Głównego Inspektora Instalacji Nuklearnych były miażdżące… (Weightman, 2007).

– Energetyka jądrowa nie jest niewyobrażalnie niebezpieczna. Jest po prostu niebezpieczna. Więcej na temat zagrożeń w: Kammen i Hassenzahl (1999).

– Amerykanie żyjący w pobliżu elektrowni węglowych są narażeni na wyższe dawki promieniowania niż ci żyjący w pobliżu elektrowni jądrowych. Źródło: McBride i in. (1978). Zawartość uranu i toru w węglu wynosi odpowiednio około 1 ppm i 2 ppm. Więcej na stronach: gabe.web.psi.ch/research/ra/ra res.html, www.physics.ohio-state.edu/~wilkins/energy/Companion/E20.12.pdf.xpdf.

– Atom i wiatr mają najniższe wskaźniki śmiertelności. Więcej w: Jones (1984). Te wskaźniki pochodzą z opracowań prognozujących przyszłość. Spójrzmy jeszcze w przeszłość.

W Wielkiej Brytanii energetyka jądrowa wygenerowała 200 gigawatolat energii elektrycznej, przy czym doszło do jednego nieszczęśliwego wypadku – w 1978 roku zginął pracownik elektrowni jądrowej w Chapelcross [4f2ekz]. 1 zgon na 200 gigawatolat to imponująco niski wskaźnik w porównaniu z przemysłem paliw kopalnych.

W skali świata historyczne wskaźniki zgonów związanych z atomem są trudne do oszacowania. Nikt nie zginął w wyniku stopienia rdzenia reaktora w Three Mile Island, a związany z tym wyciek od czasu wypadku być może uśmiercił jedną osobę. W Czarnobylu bezpośrednio w wyniku katastrofy zginęły 62 osoby, a 15 okolicznych mieszkańców zmarło na raka tarczycy. Szacuje się, że na nowotwory związane z awarią zmarło 4000 osób w okolicach Czarnobyla i kolejne 5 000 na całym świecie (spośród 7 mln narażonych na opad radioaktywny) (Williams i Baverstock, 2006). Trudno jednak wskazać, które to zgony, jako że nowotwory (w tym wiele spowodowanych promieniowaniem naturalnym) i tak odpowiadają za 25% zgonów w Europie.

By policzyć globalny wskaźnik śmiertelności dla energetyki jądrowej, możemy podzielić szacowaną liczbę ofiar katastrofy w: Czarnobylu (9000 zgonów) przez skumulowaną produkcję energii z atomu w latach 1969 – 1996, czyli 3685 gigawatolat.

Daje to wskaźnik w wysokości 2,4 zgonów na gigawatorok.

Odnośnie zgonów przypisywanych energetyce wiatrowej Caithness Windfarm Information Forum (www.caithnesswindfarms.

co.uk) wymienia 49 nieszczęśliwych wypadków w skali globu w latach 1970 – 2007 (35 pracowników przemysłu energetyki wiatrowej oraz 14 osób postronnych). W 2007 roku Paul Gipe wymieniał 34 wypadki śmiertelne w skali globu [www.wind-works.org/articles/BreathLife.html]. W połowie lat 90. wskaźnik śmiertelności związany z energetyką wiatrową wynosił 3,5 zgonu na gigawatorok. Według Paula Gipe’a do końca roku 2000 globalny wskaźnik śmiertelności dla energii z wiatru spadł do 1,3 zgonów na gigawatorok.

A więc notowane do tej pory wskaźniki śmiertelności zarówno energii nuklearnej, jak i wiatrowej są wyższe niż wskazują prognozy na przyszłość.

179 Stal i beton użyte do budowy elektrowni jądrowej o mocy 1 GW mają ślad węglowy rzędu 300 000 t CO2. Elektrownia nuklearna o mocy 1 GW zbudowana jest z 520 000 m3 betonu (1,2 mln ton) i 67 000 ton stali [2k8y7o]. Założywszy, że na 1 m3 betonu przypada 240 kg CO2 [3pvf4j], ślad węglowy betonu wynosi jakieś 100 000 t CO2. Wg Blue Scope Steel [4r7zpg] ślad węglowy stali wynosi około 2,5 tony CO2 na tonę stali, stąd też 67 000 ton stali ma ślad węglowy rzędu 170 000 ton CO2.

180 Dyskusja dotycząca odpadów jądrowych. Źródła: www.world-nuclear.org/info/inf04.html, [49hcnw], [3kduo7].

Porównanie już wygenerowanych i potencjalnych odpadów jądrowych pochodzi z Komisji ds. Zarządzania Odpadami Radioaktywnymi – Committee on Radioactive Waste Management (2006).

– W Polsce planuje się budowę dwóch elektrowni jądrowych o mocy 3000 MW każda. [2uf4v9e].

182 Światowe rezerwy litu szacowane są na 9,5 mln ton. Największe zasoby litu znajdują się w Boliwii (56,6%), Chile (31,4%) i Stanach Zjednoczonych (4,3%), www.dnpm.gov.br – Lit można znaleźć w wodzie morskiej… Bada się szereg technologii pozyskiwania litu z wody (Steinberg i Dang, 1975; Tsuruta, 2005; Chitrakar i in., 2001).

– Synteza oparta o rezerwy litu.

Gęstość energetyczna naturalnego litu wynosi około 7500 kWh na gram (Ongena i Van Oost, 2006). Szacunki określające sprawność przekształcania tej energii w elektryczną w reaktorach termojądrowych są różne – od 310 kWh(e)/g litu naturalnego (Eckhartt, 1995) do 3400 kWh(e)/g (Steinberg i Dang, 1975). Zakładam tu 2300 kWh(e)/g w oparciu o szeroko cytowane twierdzenie, że „elektrownia termojądrowa o mocy 1 GW będzie wykorzystywać około 100 kg deuteru i 3 tony naturalnego litu rocznie, produkując około 7 mld kWh energii”. [69vt8r], [6oby22], [63l2lp].

Więcej na temat reakcji rozszczepienia w: Hodgson (1999), Nuttall (2004), Rogner (2000), Williams (2000). Centrum Informacji o Uranie (Uranium Information Center) – www.uic.com.au. www.world-nuclear.org, [wnchw]; na temat kosztów: Zaleski (2005); na temat składowisk odpadów: [shrln]; na temat reaktorów powielających oraz toru: www.energyfromthorium.

com.; więcej na temat reakcji syntezy na stronach: www.fusion.org.uk, www.askmar.com/Fusion.html