В этот раз в рамках нашего медиапроекта «Экологический ликбез» мы разберемся в том, что представляет собой ядерная энергетика и почему не стоит бояться атомных электростанций.
Электростанции
Для начала предлагаем немного погрузиться в теорию. Что представляет собой электростанция вообще и как она работает?
Ответ на этот вопрос одновременно очень прост и невероятно сложен. Суть любой электростанции – преобразование механической энергии в электрическую.
- Гидроэлектростанции используют для создания механической энергии турбину, лопасти которой вращает поток воды.
- В ветроэнергетике механическая энергия также появляется от вращения лопастей, но уже не с помощью воды, а за счет силы ветра.
- Солнечная энергия преобразует в электричество солнечную радиацию и свет, который собирают специальные панели.
- Тепловые электростанции используют пар, который также вращает лопасти турбины. При этом сам пар образуется благодаря паровым котлам, в которых сжигается большое количество топлива (уголь, нефть, газ и другие).
Очевидно, что для строительства электростанций первого и второго типа необходимы уникальные природные условия, которые можно найти далеко не везде. Использование органического топлива куда более универсально, однако затраты на топливо для паровых котлов на таких станциях колоссальные. А между тем, и уголь, и нефть, и газ относятся к невозобновляемым природным ресурсам. Их самих становится все меньше, а добыча – все дороже.
Именно поэтому в середине XX века родилась идея использовать в качестве источника тепла и электроэнергии энергию распада тяжелых элементов. Так и появились атомные электростанции.
При распаде ядер урана в реакторе образуется большое количество тепла, которое затем и преобразуется в электричество.
Такой способ получения энергии не требует использования большого количества природных ресурсов как в случае с угольными электростанциями, а также не так сильно зависит от места расположения, как в случае с ветряными мельницами или гидростанциями. Кроме того, в процессе не образуется угольная пыль или иные источники загрязнения природы.
«Зеленая» энергетика
Теперь немного отойдем в сторону от способов получения энергии в принципе и посмотрим в сторону «зеленой» части процесса.
Собственно, «зелеными» называются такие способы получения электроэнергии и тепла, которые используют возобновляемые источники энергии. Например, солнечный свет, ветер или воду. С точки зрения экологии, использование таких ресурсов для получения электроэнергии более безопасно для окружающей среды. Однако, как мы уже отметили выше, электрические станции подобного типа возможно установить совсем не везде. Так, например, солнечные электростанции в России располагаются, в основном, на юге страны. И это неудивительно, ведь там солнце владеет небосводом гораздо чаще, чем в других регионах.
Шутки про то, что в Санкт-Петербурге люди пугаются, увидев солнце, вовсе не так далеки от истины. В среднем петербуржцы видят в год 67 солнечных дней. А жители Астрахани – 100.
Атомные электростанции
Строго говоря, электростанции, работающие на атомной энергии, не являются «зелеными», поскольку используют в своей работе невозобновляемый ресурс – уран. А точнее, ядерное топливо, из этого урана получаемое. При этом энергоемкость такого топлива гораздо выше, чем у органического.
Так, 1 килограмм урана в ядерном топливе при выгорании дает такое же количество энергии, как 100 тонн угля или 60 тонн нефти.
Более того, в отличие от тех же угля и нефти, ядерное топливо в теории можно использовать повторно. Уран выгорает не полностью, а потому после периода регенерации его можно снова использовать. Подобная практика пока не была применена, однако, и ядерной энергетике как таковой еще не так много лет. В перспективе возможен переход на замкнутый топливный цикл, что снизит долю отходов от такого производства почти до нуля.
Собственно, какие же отходы остаются от АЭС?
- Отработанное ядерное топливо
Не хоронится в страшных бочках в воде и под землей! Да-да, страшный миф, навязанный нам кино и мультфильмами, на самом деле, всего лишь миф.
Отработанное ядерное топливо, строго говоря, не является даже отходом в привычном смысле этого слова. Скорее вторсырьем. Потому что 97% такого топлива еще можно использовать. И не какое-то теоретическое «можно», а вполне себе практическое – отработанное ядерное топливо уже используют. Конечно, после переработки.
- Собственно ядерные отходы
Это та часть топлива, которую невозможно переработать и использовать повторно. Те самые 3%.
Знаете сколько сейчас таких отходов во всем мире? 7,5 тысячи тонн. Звучит, вроде, внушительно, но по факту все это количество поместится в ящик со сторонами по 10 метров. Ядерные отходы со всего мира!
И, кстати, эту часть нельзя использовать повторно в качестве ядерного топлива, но при этом можно использовать в других отраслях.
Некоторые из этих отходов нерадиоактивны – это металлы, которые можно выделить из топлива и использовать в промышленности. К такой категории относятся родий, палладий, серебро и неодим.
Другие, наоборот, высокорадиоактивны, а потому ценны. Например, для использования в радиоактивной медицине пригодны технеций, цезий и радиоактивный йод. А стронций и еще некоторые другие металлы используют в качестве источников энергии для кардиостимуляторов, маяков и космических аппаратов.
Остальное захоранивают, да. Но, во-первых, ядерная энергетика постоянно развивается и совершенствует способы работы с отходами собственного производства. Во-вторых, количество таких отходов мало.
- Вода
Воду на АЭС используют для охлаждения некоторых элементов системы, а также внутри самого реактора. После использования она проходит систему очистки и возвращается к источнику. Иногда даже чище, чем была до момента забора.
Ленинградская атомная электростанция
Для жителей Ленинградской области вопрос экологической безопасности атомной энергетики стоит особенно остро, ведь одна из крупнейших по мощности атомных станций России находится в Сосновом Бору.
На сегодняшний день ЛАЭС – единственная атомная электростанция в стране, которая выпускает медицинские изотопы.
На всех электростанциях «Росатома», включая ЛАЭС, работает автоматизированная система контроля радиационной обстановки (АСКРО). Работает она в режиме реального времени, благодаря чему в любой момент можно проверить уровень радиации в радиусе 30 км от станции.
Уровень радиации вокруг Ленинградской атомной электростанции приближен к природному, он даже ниже, чем на гранитных набережных Санкт-Петербурга. И намного ниже, чем вокруг ТЭС.
«Что такое угольные ТЭС? Что такое тепловые станции? Это вся таблица Менделеева по радиоактивным выбросам. Мало того, они сжигают кислород и выбрасывают в атмосферу все вот эти вот гадости. Поэтому на сегодняшний день, я не говорю, что атомная энергетика идеальная, но это правильная альтернатива для будущего, – отметил директор Ленинградской атомной станции Владимир Перегуда во время недавнего круглого стола, посвященного вопросам экологии. – Самые «зеленые» специалисты работают на атомных станциях. Потому что это, прежде всего, надо нам. Мы живем рядом с этими станциями, у нас здесь дети и внуки».
Основная масса выбросов, которая идет от ЛАЭС, это выбросы от градирни. Что это такое? Градирни – это те самые огромные конусообразные трубы, из которых на электростанциях валит дым или пар. Внутри градирен на ЛАЭС используется морская вода. И довольно очевидно, что если выпарить морскую воду, там будет не только водяной пар. По сути, выбросы в атмосферу над АЭС – это сухая соль и иные вещества, которые содержатся в используемой воде. Поэтому чем чище вода, используемая в процессе работы станции, тем меньше выбросов образуется над градирнями.
Сегодня на ЛАЭС работает 4 блока: 2 старого образца и 2 – нового. При этом надо отметить, что блоки нового образца требуют гораздо меньше воды для безопасной работы. После ввода новых блоков потребление морской воды системами станции снизилось примерно на 2,5 млрд кубометров в год.
Что же касается непосредственно ядерных отходов и отработанного топлива, в этом плане ЛАЭС уверенно держит курс на уменьшение количества отходов и приближение к замкнутому циклу их оборота.
«Мы стараемся все большую часть отходов передавать не на размещение на полигонах. Особо опасные отходы отправляются на обезвреживание, а все остальное мы стараемся утилизировать. Что такое утилизация? Это, по сути, повторное использование», – рассказала руководитель экологического направления ЛАЭС Александра Михайловна Ткачёва.
Основную опасность в работе АЭС представляют аварии. Именно с ними связаны все опасения и страхи населения. Трагедия на Чернобыльской АЭС навсегда осталась черным пятном в истории СССР. Повторения этого ужаса не хочет никто.
Именно поэтому на современных атомных электростанциях учитываются все ошибки прошлого. Чернобыль, Фукусима – ни одна из этих аварий не прошла бесследно. На сегодняшний день безопасность – главный приоритет предприятия. И, кстати, полностью остановить работу атомного реактора можно за 4 секунды.
Евгения Скачкова
Фото: «Росатом»
