Místo starých uhelných elektráren by se v mnoha ohledech vyplatilo stavět nové jaderné zdroje, uvádí nová zpráva zkoumající největší potenciální trh na světě.
Existuje nějaká možnost, jak jedním rozhodnutím rychle snížit množství uhlíkových emisí, vytvořit dobře placená trvalá pracovní místa, podpořit ekonomiku, a dokonce i snížit ekologickou zátěž chudých regionů?
Ano, podle nové zprávy amerického ministerstva energetiky ano: stačí ve velkém nahrazovat uhelné elektrárny menšími jadernými bloky.
Zmíněný dokument vznikl, aby zevrubně popsal otázku strategie, která se obvykle shrnuje pod názvem „Od uhlí k jádru“ (anglicky „Coal to Nuclear“, polofonetickou zkratkou pak „C2N“). Zpráva se zaměřila na tři otázky: „Kolik uhelných elektráren ve Spojených státech je k takové náhradě vhodná? Jaké jsou výhody a problémy? Jak ovlivní místní komunity?
Hlavní odpovědi
Stručné odpovědi na tyto otázky jsou následující: menší, pokročilé reaktory s výkony pod 1 gigawatt (GW) by mohly stát na 80 % lokalit, na kterých dnes fungují americké uhelné elektrárny.
Využití stávající infrastruktury může vést k úsporám investičních nákladů za jednu v rozmezí od 15 % do 35 %.
Zároveň by mohlo vybudování takové elektrárny vytvořit stovky nových pracovních míst. To by v důsledku mohlo vést ke zvýšení ekonomické aktivity v oblasti řádově o stovky miliony dolarů. Přitom by lokální emise skleníkových plynů mohly klesnout až o 86 %.
Analýza DOE konkrétně „identifikovala jako potenciální kandidáty na přechod z uhlí na jádro 157 vyřazených uhelných elektráren a 237 provozovaných uhelných elektráren“. Hrubý odhad, jehož autorem je statistik Roger Pielke, říká, že jaderné bloky na oněch 394 lokalitách by v zásadě byly schopny zajistit přibližně 70 % veškeré výroby elektřiny v USA v roce 2021. Jde o odhad nejspíše nadsazený, protože je nepravděpodobné, že se všechny takové lokality obsadí, ovšem dobře ilustruje, jak ohromný potenciál tato myšlenka má.
Zkoušíme, zkoušíme
Náhrada uhlí jádrem není jen a pouze teoretická myšlenka, ve Spojených státech i dalších zemích se tato možnost aktivně zkoumá, jak nedávno připomněl třeba server World Nuclear News.
Právě v USA například společnost TerraPower v roce 2021 oznámila plány na výstavbu demonstračního bloku svého sodíkem chlazeného rychlého reaktoru Natrium v areálu vyřazené uhelné elektrárny ve Wyomingu, Na začátku letošního roku oznámily úřady v Marylandu, že podpoří projekt zkoumající využití areálů bývalých uhelných elektráren malým modulárním reaktorem Xe-100 společnosti X-energy. Společnost Holtec International nedávno uvedla, že zvažuje lokality uhelných elektráren jako možné lokality pro svůj reaktor SMR-160 s plány na uvedení prvního bloku do provozu již v roce 2029.
I u našich severních sousedů, v Polsku, ověřuje americká společnost NuScale, jak její reaktory mohly nahradit uhelné elektrárny ve spolupráci s polskými společnostmi Unimot a producentem mědi a stříbra KGHM.
Některé výhody přechodu od uhlí k jádru jsou zjevné na první pohled (výrazně nižší emisí skleníkových plynů a znečištění ovzduší pevnými částicemi). Přechod však nabízí i další potenciální benefity, zejména vznik nových pracovních míst a lokální ekonomický růst. Proč a jak, to zpráva ukazuje na příkladě hypotetického projektu tohoto typu kdesi na středozápadě Spojených států.
Analýza uvažovala náhradu stávající uhelné elektrárny o výkonu cca 1,2 GW jadernými zdroji v několika scénářích. V tom maximálním by místo uvedené uhelné kapacity na místě stálo 12 malých modulárních reaktorů společnosti NuScale s celkovým výkonem zhruba 924 MW.
Kdo tam bude pracovat?
Pro region by něco takového znamenalo samozřejmě zánik stávajících pracovních míst v uhelné elektrárně a vznik nových. Někteří odborníci by si práci nejspíše mohli nechat, ale v jaderné elektrárně je pochopitelně zapotřebí jiných profesí, takže průnik není veliký. Ve výsledku by ovšem jaderný zdroj vedl podle odhadů (založených na údajích firem, které „malé“ reaktory vyvíjí) vedl ke zvýšení počtu pracovních míst než dosluhující uhelná elektrárna (a v další rozvoj uhelných zdrojů v USA nikdo příliš nevěří).
V maximálním scénáři by v lokalitě mohlo vzniklo více než 650 nových, z velké části také dobře placených a dlouhodobých pracovních míst. Tato pracovní místa jsou rozdělena mezi pozice v elektrárně, v dodavatelském řetězci i v komunitě. Nová pracovní místa znamenají novou ekonomickou aktivitu v regionu. Ve zmíněném maximálním scénáři by se podle analýzy ekonomická aktivita mohla zvýšit až o 275 milionů dolarů, z čehož 102 milionů dolarů tvoří nové pracovní příjmy (tj. mzdy). Problémem samozřejmě v každém případě je dopad přechodu na jadernou energetiku v těžebním průmyslu.
Druhým poznatkem, pokud jde o ekonomický potenciál, je, že přechod z uhlí na jádro může být ekonomickou vzpruhou pro znevýhodněné komunity. Jak již bylo uvedeno, ekonomické dopady v případové studii ukazují na znatelné ekonomické příležitosti pro komunity. Jinak řečeno, podobné zdroje mohou pomoci zvednout životní úroveň a vyhlídky obyvatel v takových oblastech, jako je americký Středozápad – nebo třeba Mostecko.
Když to stojí, využijme to
Velkou výhodou podobných projektů by mělo být i využití stávající infrastruktury. Protože tyto lokality se již využívají k výrobě elektřiny, obsahují všechnu související infrastrukturu, především připojení k rozvodné síti.
Tím odpadá jeden z nejsložitějších problémů při stavbě nových zdrojů, totiž budování souvisejících liniových staveb, které se obvykle stávají předmětem vášnivého odporu místních obyvatel. To rozhodně není americké specifikum, byť v Česku a v USA má podobný proces mívá tento odpor trochu jinou podobu a jiné aktéry v závislosti na lokálních podmínkách a legislativě.
Když jsme u otázek politických, měli bychom zmínit ještě jedno: přechod od uhlí k jádru má v USA širokou veřejnou podporu. Nedávný průzkum veřejného mínění ukazuje, že tato myšlenka má zastánce napříč politickým spektrem a počet silných odpůrců je velmi nízký. Jde tedy o vzácný příklad energetické politiky, jejíž zastánci se najdou na obou stranách rozdělené americké politiky. Nevíme o podobném průzkumu prováděném v Česku, ovšem je těžké si představit, že by v celkově velmi projaderném Česku narazil na vážný odpor.
Nový průmysl
Značnou výhodou by mohlo být i to, o jak ohromný trh se vlastně může jednat. Firmy, které se do tohoto odvětví pustí, mají potenciální zákazníky po celém světě.
Na Zemi je v provozu zhruba 2 200 GW uhelných elektráren, které ročně vyrobí přibližně 10 000 TWh elektřiny. Pokud by byly nahrazeny jadernými elektrárnami, jednalo by se o přibližně 1 000 GW, což je více než dvojnásobek současné globální jaderné kapacity. Důležité je, že téměř veškerá tato kapacita se nachází ve státech, které již jadernou energii využívají, mají tedy nastavené legislativní a regulační pravidla (nebo v brzké době mohou mít).
Přímý přechod od uhlí k jádru by tedy rozhodně v diskusích o klimatické politice hrát výrazně větší roli než doposud. I v souvislosti s ruskou invazí na Ukrajinu a následnou destabilizací křehké evropské energetiky má odvětví jedinečnou šanci přesvědčit i skeptiky o svých možnostech. Nesmí ovšem čekat dlouho; toto „okno“ se může brzy zavřít.
Jádro doslova zachraňuje životy
Navzdory všeobecnému přesvědčení hlavně v západních zemích jaderná energie ve své dosavadní historii jednoznačně zachraňovala lidské životy. Byť většina z nás má v živé paměti Černobyl a Fukušimu, fosilní paliva zabíjejí mnohem více lidí než jaderná energie.
Je to tak i pokud analýzy zahrnete obě zmíněné havárie. V případě Černobylu na základě odhadů WHO do statistiky zahrnuly 4 000 úmrtí. To zahrnuje úmrtí 31 osob v přímém důsledku katastrofy a osoby, u nichž se očekává, že zemřou později na rakovinu způsobenou ozářením.
V analýze je zahrnuto také 574 úmrtí ve Fukušimě, i když v tomto případě samotná radiace nikoho nezabila, byť cunami si v elektrárně dvě oběti vyžádala. V roce 2018 japonská vláda uznala, že rakovina plic jednoho bývalého zaměstnance byla následkem expozice během této události. (My dodejme, že přesný původ rakoviny nejde přímo prokázat, jde vždy pouze o pravděpodobnou příčinu. Rozhodnutí ovšem pomohlo pozůstalým, kteří tak získali nárok na finanční kompenzaci.) Z 574 úmrtí jich tedy 573 připadá na důsledky stresu z evakuace.
K počtu obětí dvou jaderných katastrof v historii je připočten i odhadu počet obětí při těžbě a zpracování uranu. I tak je jaderná energetika zjevně výrazně bezpečnějším zdrojem než fosilní paliva. Počet úmrtí na vyrobenou jednotku energie vychází 350krát nižší než u uhlí.
…a neohřívá planetu, byť si myslíme opak
Nejen, že je jaderná energetika považována za nebezpečnou, značná část veřejnosti ji také považuje za „špinavou“. To alespoň naznačují výsledky průzkumu provedeného na sklonku minulého roku společností YouGov.
Podle jeho výsledků se významná část obyvatel evropských zemí domnívá, že jaderná energie produkuje buď „středně“ nebo „velmi vysoké“ emise uhlíku (tedy oxidu uhličitého). Toto přesvědčení sdílelo s autory výzkumu 23 procent dotazovaných ve Švédsku, 30 v Německu, 38 v Itálii a dokonce 58 procent ve Španělsku. Stejné přesvědčení sdílí i jeden ze tří Američanů (36 %).
Tyto mylné představy o tom, že jaderná energie produkuje značné množství emisí uhlíku, mohou být příčinou, proč někteří jadernou energii odmítají. Podle výsledků průzkumu ve většině zemí platí, že čím menší roli chce člověk vidět jadernou energii v národním energetickém mixu, tím spíše si myslí, že produkuje v porovnání s ostatními energetickými zdroji střední nebo vyšší množství uhlíku.
Vnímání bezpečnosti jaderné energie se v jednotlivých zemích rovněž značně liší. Ve dvou severských zemích považuje jadernou energii za nebezpečnou mnohem méně lidí (25 % ve Švédsku a 29 % v Dánsku) než ve většině ostatních zemí (46-52 %). Výjimkou je Itálie, kde tuto technologii považuje za nebezpečnou 64 % dotázaných. Italové se v roce 1987 v referendu vyslovili pro postupné ukončení využívání jaderné energie, které bylo dokončeno v roce 1990.
Skutečnost je jiná. Jaderné elektrárny přímo při provozu oxidu uhličitý nevypouštějí. Zcela bezemisní ovšem také nejsou, protože při jejich výstavbě i provozu jsou ale zapotřebí vstupy, jejichž příprava k emisím vede – stejně jako prakticky každá lidská činnost.
Analýza francouzské firmy EDF – tedy ne úplně nezaujatého subjektu – dospěla k závěru, že většina emisí oxidu uhličitého připadá na stavbu a přípravu stavbu: 57 % všech emisí za život elektrárny. Na „provozní“ fázi pak připadá zhruba 28 %. Stavební práce zastupují 16 %, přičemž nejvíce se na nich podílí cement (6 %), nelegovaná ocel (3 %) a armovací ocel (2 %). Vyřazování z provozu představuje pouze 3% okrajový podíl ekvivalentu CO2.
V odhadech výše emisí na vyrobenou jednotku elektřiny jsou poměrně velké rozdíly. Obecně se ovšem udávají, že emise jaderných zdrojů jsou zhruba stejné jako u obnovitelných zdrojů elektřiny. Tedy velmi nízké. Řádově se pohybují od jednotek po nízké desítky gramů na vyrobenou kilowatthodinu (kWh). V případě uhelných zdrojů se stejná hodnota pohybuje zhruba kolem 1000 g/kWh, v případě zemního plynu kolem 500 g/kWh.
