ПРОСВЕТИТЕЛИ
«Я не вижу причин для возрождения атомной энергетики»
Андрей Ожаровский – о возможном безъядерном, но не беспроблемном, будущем человечества
На планете 410 ядерных реакторов: они дают 10% мировой электроэнергии. Столько же — 10% — дают возобновляемые источники энергии. Андрей Ожаровский, физик-ядерщик, эксперт программы «Безопасность радиоактивных отходов», рассказал, почему солнце и ветер победят атом; какие варианты решения проблемы радиоактивных отходов — а они продолжат копиться, пока не будет закрыта последняя АЭС — есть сегодня; и почему закопать отходы, может, и получится, а вот забыть про них — нет.
Число ядерных реакторов снижается. Многие страны отказались от ядерной энергии: месяц назад Германия, выполняя требования своих граждан, прекратила работу последнего реактора. В 1990-х, следуя решению общенационального референдума, закрыла все свои АЭС Италия. Раньше срока была остановлена литовская Игналинская АЭС; постепенно закрывает свои АЭС Швеция; Швейцария заявляет, что ее станции доработают до конца срока эксплуатации и не считает нужным строить новые.
Китай строит солнечных и ветровых электростанций больше, чем атомных; много вкладывается в возобновляемую энергетику Индия: установленная мощность ВИЭ в стране увеличилась на 396% за последние 8,5 лет и составляет более 159,95 ГВт.
В Турции возобновляемая энергия стоит 2−3 евроцента за киловатт-час в межправительственном соглашении с «Росатомом» о строительстве АЭС «Аккую» зафиксирована цена 12,5 центов.
Китай строит солнечных и ветровых электростанций больше, чем атомных; много вкладывается в возобновляемую энергетику Индия: установленная мощность ВИЭ в стране увеличилась на 396% за последние 8,5 лет и составляет более 159,95 ГВт.
В Турции возобновляемая энергия стоит 2−3 евроцента за киловатт-час в межправительственном соглашении с «Росатомом» о строительстве АЭС «Аккую» зафиксирована цена 12,5 центов.
Почтовая марка. Индия, 2007 год
«Закрыть дешевле, чем продолжать эксплуатацию»
Отказ от атомной энергетики и ее замещение солнцем, ветром, водой и газом — на мой взгляд, дело ближайших десятилетий. Вопрос в том, как будет происходить этот отказ: плавно или резко. Плавный сценарий — это снижение числа реакторов к 2050 году с 410 до 40 и, соответственно, уменьшение доли ядерной энергии в мировом балансе с 10 до 1%. Резкий сценарий реализуется, если в ближайшие годы случится еще одна крупная радиационная авария, подобная Чернобылю или Фукусиме.
Я не вижу причин, по которым может случиться возрождение атомной энергетики. Не вижу новых технологий. Все типы реакторов, которые подаются как инновационные: с жидким металлом, с водой под давлением, с газовым охлаждением и так далее — были известны еще в 1960-е.
На бумаге все замечательно: при реализации возникают серьезные проблемы. Вспомним скандал с так называемыми быстрыми реакторами — об этой технологии говорят как об очень перспективной. Однако во Франции мощный (1200 МВт) быстрый реактор «СуперФеникс» был окончательно закрыт в 2010 году по чисто экономическим соображениям: закрыть оказалось дешевле, чем продолжать эксплуатацию. Быстрый реактор, усиленно вырабатывающий плутоний, менее управляем, чем урановый — у плутония меньше запаздывающих нейтронов, из-за чего возникает много мелких отклонений: реактор постоянно сам заглушается, и такой режим работы совсем невыгоден.
10 лет назад возобновляемая энергетика была дотационной: сейчас производство солнечных и ветровых станций стремительно дешевеет — в частности, за последние шесть лет ветровая энергетика в России подешевела на 87% — и я не вижу никаких проблем для «зеленого перехода». Еще один важный аспект: солнечная и ветровая энергетика — распределенные. Один источник атомной энергии просто отключить. А как отключить солнце фермеру, поставившему панель у себя на участке? Или отключить ветер муниципалитету?
Кроме того, я не вижу роста энергопотребления — вижу, наоборот, его сокращение: новые дома и производства более энергоэффективны (к примеру, в России запрещено сдавать в эксплуатацию дома с низким классом энергоэффективности, а новостройки позволяют экономить от 30 до 60% ресурсов благодаря теплоизоляции и современному оборудованию. Та же тенденция — во всех развитых странах). Значит, можно и нужно закрывать самые опасные реакторы.
Отказ от атомной энергетики и ее замещение солнцем, ветром, водой и газом — на мой взгляд, дело ближайших десятилетий. Вопрос в том, как будет происходить этот отказ: плавно или резко. Плавный сценарий — это снижение числа реакторов к 2050 году с 410 до 40 и, соответственно, уменьшение доли ядерной энергии в мировом балансе с 10 до 1%. Резкий сценарий реализуется, если в ближайшие годы случится еще одна крупная радиационная авария, подобная Чернобылю или Фукусиме.
Я не вижу причин, по которым может случиться возрождение атомной энергетики. Не вижу новых технологий. Все типы реакторов, которые подаются как инновационные: с жидким металлом, с водой под давлением, с газовым охлаждением и так далее — были известны еще в 1960-е.
На бумаге все замечательно: при реализации возникают серьезные проблемы. Вспомним скандал с так называемыми быстрыми реакторами — об этой технологии говорят как об очень перспективной. Однако во Франции мощный (1200 МВт) быстрый реактор «СуперФеникс» был окончательно закрыт в 2010 году по чисто экономическим соображениям: закрыть оказалось дешевле, чем продолжать эксплуатацию. Быстрый реактор, усиленно вырабатывающий плутоний, менее управляем, чем урановый — у плутония меньше запаздывающих нейтронов, из-за чего возникает много мелких отклонений: реактор постоянно сам заглушается, и такой режим работы совсем невыгоден.
10 лет назад возобновляемая энергетика была дотационной: сейчас производство солнечных и ветровых станций стремительно дешевеет — в частности, за последние шесть лет ветровая энергетика в России подешевела на 87% — и я не вижу никаких проблем для «зеленого перехода». Еще один важный аспект: солнечная и ветровая энергетика — распределенные. Один источник атомной энергии просто отключить. А как отключить солнце фермеру, поставившему панель у себя на участке? Или отключить ветер муниципалитету?
Кроме того, я не вижу роста энергопотребления — вижу, наоборот, его сокращение: новые дома и производства более энергоэффективны (к примеру, в России запрещено сдавать в эксплуатацию дома с низким классом энергоэффективности, а новостройки позволяют экономить от 30 до 60% ресурсов благодаря теплоизоляции и современному оборудованию. Та же тенденция — во всех развитых странах). Значит, можно и нужно закрывать самые опасные реакторы.
«Комплект документов для строительства солнечной станции на картофельном поле по толщине как документация для АЭС»
Для России, на мой взгляд, хорошо подходит комбинация газового топлива и возобновляемой энергии. Были ведь планы строительства ветропарков на сотни мегаватт, в том числе на берегах Онежского и Ладожского озера, и даже решение правительства на эту тему от 1998 года. Оно не исполнено — но стряхнуть пыль с этого решения можно в любой момент. На юге страны предостаточно солнца; на севере, в Мурманске, например — ветра. К слову, Кольская ветроэлектростанция на полуострове уже работает.
Было бы справедливо, если бы существовала государственная компания «Росветер» или «РосВИЭ», и чтобы она была в программе приоритетного развития. Можно возродить и проекты приливных станций в Пенжинской губе на Камчатке, в Мезенской губе в Архангельской области.
Важно упростить процесс согласования: когда комплект документов для строительства солнечной станции на картофельном поле по толщине как документация для АЭС, никто не будет строить эту солнечную станцию. Конечно, должна быть оценка воздействия на окружающую среду, но если законодательство дружественно, это не проблема.
И самое главное: возобновляемая энергетика не дает опасных отходов, атомная — дает. И даже если страна откажется от АЭС, проблема отходов останется на столетия.
Для России, на мой взгляд, хорошо подходит комбинация газового топлива и возобновляемой энергии. Были ведь планы строительства ветропарков на сотни мегаватт, в том числе на берегах Онежского и Ладожского озера, и даже решение правительства на эту тему от 1998 года. Оно не исполнено — но стряхнуть пыль с этого решения можно в любой момент. На юге страны предостаточно солнца; на севере, в Мурманске, например — ветра. К слову, Кольская ветроэлектростанция на полуострове уже работает.
Было бы справедливо, если бы существовала государственная компания «Росветер» или «РосВИЭ», и чтобы она была в программе приоритетного развития. Можно возродить и проекты приливных станций в Пенжинской губе на Камчатке, в Мезенской губе в Архангельской области.
Важно упростить процесс согласования: когда комплект документов для строительства солнечной станции на картофельном поле по толщине как документация для АЭС, никто не будет строить эту солнечную станцию. Конечно, должна быть оценка воздействия на окружающую среду, но если законодательство дружественно, это не проблема.
И самое главное: возобновляемая энергетика не дает опасных отходов, атомная — дает. И даже если страна откажется от АЭС, проблема отходов останется на столетия.
Кольская ВЭС (c) ПАО "ЭЛ5-Энерго", 2021 год
«Что, если бак с отходами взорвется в атмосфере?»
Что можно сделать с ядерными отходами, которое человечество уже накопило и еще накопит в ближайшие десятилетия?
Уже в 70-е стало понятно: при использовании новой технологии возникают крайне опасные вещества, и нужно от них как-то избавляться. Сначала многие страны сливали их в океан — к счастью, Лондонская конвенция, принятая в 1972 году, это запретила. Атомщики размышляли, не отправить ли отходы в космос (дорого, нереализуемо и очень опасно — ракетные запуски бывают аварийными, и что если бак с отходами взорвется в атмосфере?), не вморозить ли их в лед в Антарктиде. В итоге из многих плохих вариантов выбрали тоже плохой «закопать и забыть». К сожалению, работает только первая часть плана — «забыть» не получается.
Что можно сделать с ядерными отходами, которое человечество уже накопило и еще накопит в ближайшие десятилетия?
Уже в 70-е стало понятно: при использовании новой технологии возникают крайне опасные вещества, и нужно от них как-то избавляться. Сначала многие страны сливали их в океан — к счастью, Лондонская конвенция, принятая в 1972 году, это запретила. Атомщики размышляли, не отправить ли отходы в космос (дорого, нереализуемо и очень опасно — ракетные запуски бывают аварийными, и что если бак с отходами взорвется в атмосфере?), не вморозить ли их в лед в Антарктиде. В итоге из многих плохих вариантов выбрали тоже плохой «закопать и забыть». К сожалению, работает только первая часть плана — «забыть» не получается.
В немецкой шахте Аsse 2 лишь изменил русло подземный ручеек — и отходы, которые уже были туда загружены, начали размываться, и даже попадать на поверхность
«Концепция “закопать и забыть” — вторая по опасности в сравнении со строительством новых реакторов»
Шведы и финны придумали помещать отходы на 300 метров в гранитные скалы размером примерно 2 на 3 на 1 километр. Со скалами есть две проблемы: гранит трескается, а помещать хотят на 400 метров ниже уровня Балтийского моря — значит, не исключено проникновение соленой воды. Кроме того, при землетрясениях такие структуры не устойчивы. Людям пока известен один материал, который, контактируя с соленой водой, остается стабильным десятки тысяч лет. Это золото. В шведском проекте были медные контейнеры с 5-сантиметровыми стенками — но и медь рано или поздно подвергается коррозии. В граните предполагается захоранивать и отходы АЭС Финляндии.
Изучались и другие вмещающие породы. В ФРГ была создана, а затем закрыта соляная шахта Asse 2: выяснилось, что соляной купол чувствителен к изменениям климата (вся Германия когда-то была покрыта 20-метровым слоем соли) и легко размывается водой. В шахте Аsse 2 лишь изменил русло подземный ручеек — и отходы, которые уже были туда загружены, начали размываться, и даже попадать на поверхность. Повезло, что шахту не успели запечатать, как планировали, и есть возможность извлечь оттуда отходы. На одно только извлечение уже потратили более 1 млрд евро.
Глина — а в глину закопать опасные отходы планируют атомщики в Бельгии, Франции и Швейцарии — не пропускает воду и пластична, но не бывает больших глиняных массивов без песчаных вкраплений, а песок воду пропускает.
Можно вспомнить катастрофу между станциями метро «Площадь мужества» и «Лесная» в Петербурге — ее затопило на несколько лет. Проблема в том, что нужен не маленький фрагмент прочной и водонепроницаемой породы, а несколько километров галерей. Герметичных галерей ни в граните, ни в соли, ни в глинах не существует.
Когда мы закапываем отходы, мы лишаем будущие поколения выбора. Возможно, они найдут для захоронения другие породы — но с запечатанными могильниками в сотни метров глубиной ничего уже нельзя будет сделать. Скорее всего, их продолжат строить; в ближайшие сотни лет произойдут протечки; люди столкнутся с огромными проблемами — но мы об этом не узнаем. Нет никаких гарантий, как нет и способов переиграть. По всему миру концепция «закопать и забыть» опасные отходы — вторая по опасности в сравнении со строительством новых реакторов.
Шведы и финны придумали помещать отходы на 300 метров в гранитные скалы размером примерно 2 на 3 на 1 километр. Со скалами есть две проблемы: гранит трескается, а помещать хотят на 400 метров ниже уровня Балтийского моря — значит, не исключено проникновение соленой воды. Кроме того, при землетрясениях такие структуры не устойчивы. Людям пока известен один материал, который, контактируя с соленой водой, остается стабильным десятки тысяч лет. Это золото. В шведском проекте были медные контейнеры с 5-сантиметровыми стенками — но и медь рано или поздно подвергается коррозии. В граните предполагается захоранивать и отходы АЭС Финляндии.
Изучались и другие вмещающие породы. В ФРГ была создана, а затем закрыта соляная шахта Asse 2: выяснилось, что соляной купол чувствителен к изменениям климата (вся Германия когда-то была покрыта 20-метровым слоем соли) и легко размывается водой. В шахте Аsse 2 лишь изменил русло подземный ручеек — и отходы, которые уже были туда загружены, начали размываться, и даже попадать на поверхность. Повезло, что шахту не успели запечатать, как планировали, и есть возможность извлечь оттуда отходы. На одно только извлечение уже потратили более 1 млрд евро.
Глина — а в глину закопать опасные отходы планируют атомщики в Бельгии, Франции и Швейцарии — не пропускает воду и пластична, но не бывает больших глиняных массивов без песчаных вкраплений, а песок воду пропускает.
Можно вспомнить катастрофу между станциями метро «Площадь мужества» и «Лесная» в Петербурге — ее затопило на несколько лет. Проблема в том, что нужен не маленький фрагмент прочной и водонепроницаемой породы, а несколько километров галерей. Герметичных галерей ни в граните, ни в соли, ни в глинах не существует.
Когда мы закапываем отходы, мы лишаем будущие поколения выбора. Возможно, они найдут для захоронения другие породы — но с запечатанными могильниками в сотни метров глубиной ничего уже нельзя будет сделать. Скорее всего, их продолжат строить; в ближайшие сотни лет произойдут протечки; люди столкнутся с огромными проблемами — но мы об этом не узнаем. Нет никаких гарантий, как нет и способов переиграть. По всему миру концепция «закопать и забыть» опасные отходы — вторая по опасности в сравнении со строительством новых реакторов.
«Протекающие хранилища есть и в России, и в мире»
Еще один подход — строить не глубокие, а приповерхностные хранилища: он требует веры в человечество, в то, что наши потомки будут способны надежно их охранять и не станут использовать для нанесения вреда кому-либо. Такие конструкции — а сейчас это бетонные ящики длиной 100 метров, заглубленные на 4 метра в почву, — позволяют мониторить состояние отходов и быстро реагировать, если с ними что-то случилось. Они тоже, конечно, могут протечь, сама бетонная плита способна треснуть, но поколениям после нас будет проще с этим разбираться. Во Франции под плиты планируют закладывать капсулы с долгоиграющими батарейками (провода туда лучше не тянуть): капсулы станут поставлять информацию о состоянии хранилища.
Протекающие хранилища есть и в России, и в мире. Своими приборами я лично нашел протечки в Электростали, в Новосибирске, в Свердловской области рядом с Белоярской АЭС: там отходы по 4-километровой трубе стекают в Ольховское болото. Есть и не протекающие — но, как и в случае с исправными реакторами, это игра в русскую рулетку: не каждый реактор должен взорваться, но, если в мире 410 реакторов, вероятность взрыва увеличится. А если их останется 40-50 — может быть, и ни один из них и не взорвется…
Что делать? Первое — прекратить производить радиоактивные отходы, постепенно, не дожидаясь очередной катастрофы, останавливать опасные АЭС. Второе — стараться не увеличивать объем уже накопленных. Атомная энергетика умрет, вопрос лишь в том, до следующей крупной аварии или после. А ее похороны растянутся на тысячи лет.
Записала Софья Корепанова
*Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора.
Еще один подход — строить не глубокие, а приповерхностные хранилища: он требует веры в человечество, в то, что наши потомки будут способны надежно их охранять и не станут использовать для нанесения вреда кому-либо. Такие конструкции — а сейчас это бетонные ящики длиной 100 метров, заглубленные на 4 метра в почву, — позволяют мониторить состояние отходов и быстро реагировать, если с ними что-то случилось. Они тоже, конечно, могут протечь, сама бетонная плита способна треснуть, но поколениям после нас будет проще с этим разбираться. Во Франции под плиты планируют закладывать капсулы с долгоиграющими батарейками (провода туда лучше не тянуть): капсулы станут поставлять информацию о состоянии хранилища.
Протекающие хранилища есть и в России, и в мире. Своими приборами я лично нашел протечки в Электростали, в Новосибирске, в Свердловской области рядом с Белоярской АЭС: там отходы по 4-километровой трубе стекают в Ольховское болото. Есть и не протекающие — но, как и в случае с исправными реакторами, это игра в русскую рулетку: не каждый реактор должен взорваться, но, если в мире 410 реакторов, вероятность взрыва увеличится. А если их останется 40-50 — может быть, и ни один из них и не взорвется…
Что делать? Первое — прекратить производить радиоактивные отходы, постепенно, не дожидаясь очередной катастрофы, останавливать опасные АЭС. Второе — стараться не увеличивать объем уже накопленных. Атомная энергетика умрет, вопрос лишь в том, до следующей крупной аварии или после. А ее похороны растянутся на тысячи лет.
Записала Софья Корепанова
*Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора.
ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ
ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ