IEER Энергетика и Безопасность Но. 1

Сопоставление ископаемого топлива и атомной энергии (таблица).

Аржун Макхиджани


Качественные сопоставления в данной таблице основаны на предположении, что предприятия функционируют с разумным вниманием к проблемам охраны окружающей среды как при текущей эксплуатации, так и при обращении с отходами. При отсутствии этого последствия могут быть (и зачастую бывают в действительности) гораздо более серьезными. Положения о климатических изменениях в данной таблице касаются лишь последствий следования той или иной стратегии. Стратегия опоры на ядерное топливо и на возобновляемые ресурсы несет в себе риски и помимо упомянутых, поскольку их выбор потребовал бы продолжительного переходного периода.

Сопоставление ископаемого топлива и
атомной энергии (таблица).
Реакторы-
размножители
Традиционные
атомные реакторы
Ископаемое топливо, современный подход Ограниченное использование ископаемого топлива и возобновляемые ресурсы
Ресурсная база, современная экономика* неопределенное будущее от 50 до 100 лет, возможно, и более несколько сот лет неопределенное
будущее
Ресурсная база, включающая очень низкокачественные ресурсы не требуется неопределенное будущее тысячи лет не требуется
Риск сопутствующих климатических изменений нет** нет потенциально катастрофический нет, если сжигаемое топливо в значительной части выведено из энергобаланса
Потенциальные последствия катастроф тяжелые:
долговременное заражение значительных территорий
тяжелые:
долговременное заражение значительных территорий
отсутствуют последствия для значительных территорий, но могут быть тяжелыми для отдельных местностей; поражающие факторы кратковременного действия отсутствуют последствия для значительных территорий, но могут быть тяжелыми для отдельных местностей; поражающие факторы кратковременного действия
Загрязнение атмосферы в результате текущей эксплуатации относительно небольшое относительно небольшое от сильного до умеренного в зависимости от качества оборудования от сильного до умеренного в зависимости от качества оборудования
Загрязнение водных ресурсов в результате текущей эксплуатации потенциально серьезное на рудниках и перерабатывающих предприятиях, но незначительное из-за низких потребностей в уране; потенциально серьезное на объектах по утилизации и захоронению часто серьезное на рудниках и перерабатывающих предприятиях (включая выброс радиоактивных и нерадиоактивных загрязнителей); потенциально серьезное на объектах по утилизации и захоронению часто серьезное на угольных шахтах; серьезное на некоторых нефтяных месторождениях (включая выброс не- и радиоактивных загрязнителей, прежде всего, радия-226 на многих нефтяных скважинах) потенциально крайне низкое
Риск создания ядерного оружия да да, но меньший чем при использовании реакторов-размножителей нет нет
* См. текст
** Обсуждается воздействие выделения криптона-85 при экстенсивном переработке топлива реакторов-размножителей на процесс образования облаков и связанные с этим потенциальные климатические изменения


Земля способна абсорбировать выделение диоксида углерода в размере 3 гигатонн в год, хотя точный уровень подобной абсорбции неизвестен. Нынешнее выделение углекислого газа составляет 9 гигатонн, и 2/3 этого количества связано со сжиганием ископаемого топлива. Остальная часть выделяется в результате сжигания биомассы.

Помимо выделения диоксида углерода, добыча ископаемого топлива и применение технологий по контролю за выбросом в воздух и воду других вредных веществ (помимо диоксида углерода) также способствуют экологической деградации, которая зачастую приобретает серьезные масштабы на местном и региональном уровне. Кроме того, использование ископаемого топлива нынешними методами содержит риск климатических изменений, которые пока не очень хорошо изучены, но могут быть катастрофическими и необратимыми. Среди всех видов ископаемого топлива природный газ обеспечивает максимальный уровень выхода энергии на единицу выброса углерода.

Однако при уровне современной технологии природный газ сам по себе не способен удовлетворить глобальные энергетические потребности, особенно принимая во внимание тот факт, что потребности в энергии большинства населения мира сегодня не удовлетворены. Более того, утечка из газопроводов природного газа (метана) способствует глобальному потеплению в гораздо большей (хотя и не вполне изученной степени), чем выделение углекислого газа на межмолекулярном уровне.

В нынешней ситуации атомная энергетика выделяет гораздо меньше вредных выбросов, чем их производится при сжигании ископаемого топлива. Однако она несет серьезный риск катастроф, подобной Чернобыльской, сопровождаемых тяжелейшими и длительными последствиями, охватывающими значительные регионы. Помимо этого, угроза безопасности, порождаемая большими запасами ядерных оружейных материалов, не имеет аналога при использовании ископаемого топлива.

Ясно, что в настоящее время ни стратегия опоры на ископаемое топливо, ни атомная энергетика не могут предложить разумной экологической политики и стратегии безопасности. Кроме того, ни реакторы-размножители, ни опора на возобновляемые ресурсы (два возможных неограниченных источника энергии) при современных ценах на топливо остаются экономически нерентабельными для того, чтобы немедленно создать основу глобальной энергетики. Каковы же варианты безопасной, надежной и экологичной энергетики будущего? Если использование ископаемого топлива и сжигание биомассы будут сокращены таким образом, чтобы ежегодный выброс углерода в атмосферу не превышал 3 гигатонн, ископаемое топливо окажется более приемлемым энергетическим источником по сравнению с атомной энергией, однако его необходимо будет дополнить использованием других энергетических ресурсов. Экономически и экологически оправданные меры по расширению потребления углерода, которые позволили бы его абсорбировать и утилизировать таким образом, чтобы при этом в атомосферу не выделялся углекислый газ, также превратили бы ископаемое топливо в лучший энергетический ресурс. Ископаемое топливо могло бы использоваться в меньшей степени в течение переходного периода к экономике, основанной на использовании возобновляемого топлива. Если бы меры по расширению потребления углерода оказались бы экономически оправданными, потребление ископаемого топлива могло бы даже возрасти.

Природный газ мог бы выступить в роли переходного топлива на пути к широкому использованию водорода, выделяемого посредством солнечной энергии, воспроизводимой биомассы и энергии ветра. При определенных обстоятельствах энергия солнца и ветра могла бы быть вполне рентабельной (в регионах с высокой скоростью ветра или высокой инсоляцией и незначительными осадками). Конечно, эти источники энергии могли бы стать основой энергетики только в неопределенном будущем. Однако постепенный переход мог бы начаться уже сейчас путем постепенного снижения стоимости технологий получения солнечной и ветровой знергии и при условии повышения цен на уран, уголь и нефть. Умеренное использование ископаемого топлива (сопровождаемое инженерными мерами по предотвращению выброса углекислого газа в атмосферу) в сочетании с возобновляемыми источниками энергии и наряду с повышением эффективности энергопотребления обеспечило бы наилучшую альтернативу для создания экономичной и надежной энергетики будущего.


Энергетика и Безопасность Но. 1
Энергетика и Безопасность | (англиский вариант)
IEER


Институт исследований энергетики и окружающей среды

Ваши вопросы и замечание посылайте: координатору внешних связей: michele@ieer.org
Такома Парк, Мэриланд США

Август, 1997