Закат ядерной энергетики или ренессанс газа?

Схема функционирования реактора на "Фукусима-1".
По материалам ВВС

Почти 200 японских рабочих, разделенных на 50 смен, в защитных костюмах и масках, с тяжелыми кислородными приборами на спине посреди зараженных радиацией завалов, разрушенных зданий электростанции пытаются охладить раскаленные реакторы АЭС «Фукусима-1» морской водой и проложить электрические кабели, чтобы запустить поврежденные насосы системы охлаждения. Такая картина, отмечает американское агентство ABCNews, надолго останется в памяти всех, кто в эти дни напряженно следил за исходом неравной борьбы людей со стихией. Это добровольцы, и японская печать называет их камикадзе, потому что они сознательно пошли на риск и потому что никто из них не проживет после этого больше нескольких месяцев. Их родственники публикуют в Интернете последние слова ликвидаторов.

Нельзя без содрогания читать такие строчки, приводимые агентством: «Мой папа сам пошел на АЭС. Я никогда не видела столько отчаяния на лице моей матери. Знайте, эти люди жертвуют в борьбе собой, чтобы защитить вас».

Они все облучены и скорее всего должны будут погибнуть мучительной смертью от лучевой болезни. Но это завтра. А сегодня они участники битвы за жизни своих соотечественников, и, наверное, не только их. Для меня в данном случае важен не самурайский дух этих отважных людей, не японское воспитание, заставляющее одного индивидуума жертвовать собой во имя общего блага. Для меня важен ответ на вопрос: почему это стало возможным?

Напомним, что землетрясение в Тихом океане силой почти в 9 баллов вызвало автоматическое отключение реакторов на японских АЭС «Фукусима-1» и «Фукусима-2». Однако обрушившаяся затем на эти станции десятиметровая волна вызвала массовое отключение на АЭС «Фукусима-1» системы охлаждения реакторов, что привело в конечном итоге к частичному разрушению здания АЭС и выбросу радиоактивного пара в атмосферу. В настоящее время речь идет о том, удастся ли японским ликвидаторам охладить реакторы и остановить расплавление уранового топлива. Если нет, то кроме дальнейших выбросов радиоактивных веществ в атмосферу расплавленное ядерное топливо может прожечь имеющиеся оболочки и уйти в землю, заразив радиоактивными отходами и землю, и воду на сотни лет в радиусе, как считают некоторые эксперты, не менее 500 км. Аварии самими японцами присвоен пока статус номер 5 (наивысший присвоенный чернобыльской катастрофе равнялся 7 по семибалльной Международной шкале ядерных событий (INES). Следует отметить, что ведомство по атомному надзору Франции (ASN) присвоило аварии на атомной электростанции «Фукусима-1» шестой уровень. Это свидетельствует, с одной стороны, о нехватке информации относительно ситуации на АЭС, а с другой – о разном подходе к оценке аварии со стороны самих японцев и международного сообщества. Существует мнение, что японцы предоставляют не всю информацию и занижают уровень опасности.

На сегодня радикальное решение видится японским атомщикам в сооружении вокруг поврежденных реакторов АЭС «Фукусима-1» «саркофага» (бетонный объект «Укрытие», который был построен вокруг разрушенного аварией 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС), предварительно засыпав их песком. Но это процесс длительный, поскольку придется сначала разобрать разрушенные конструкции и постоянно следить за тем, чтобы расплавленное топливо не ушло в землю. Добавлю, что все это придется делать в условиях высокой радиоактивности окружающей среды.

Предпосылки катастрофы

Для современной атомной индустрии главный вопрос состоит в том, можно ли избежать подобных катастроф или, как настаивают экологи во многих странах, на ядерной энергетике надо ставить крест. Сейчас появились сообщения, что о нынешней катастрофе предупреждали и американских конструкторов японской «Фукусимы» из компании General Electric, да и самих японцев еще в 70-е годы – ведь этой АЭС уже больше 40 лет. Более того, американские инженеры, как пишет ABCNews, письменно предупреждали руководство компании о недостатках конструкции, которые привели к нынешним последствиям.

Согласно данным WikiLeaks, МАГАТЭ еще более двух лет назад предупреждало Японию об опасности, которую несут для местных АЭС возможные землетрясения. Однако местные чиновники не только не реагировали на эти доводы, но и скрывали данные об авариях, которые происходили на ядерных объектах на тот момент.

Английская газета Daily Telegraph со ссылкой на дипломатические утечки, собранные WikiLeaks, отмечает, что Япония заранее была предупреждена МАГАТЭ о том, что ее ядерные электростанции не способны противостоять сильным землетрясениям. Чиновники МАГАТЭ еще в декабре 2008 года предупреждали, что системы безопасности на АЭС устарели и сильное землетрясение обернулось бы серьезной проблемой для атомных электростанций. За последние 35 лет система управления безопасностью на АЭС в Японии в условиях землетрясений пересматривалась лишь трижды, уточняет Интерфакс. Эти данные были изложены в депеше американского посольства в Японии, которая через сайт WikiLeaks и стала доступна изданию.

Японское правительство тогда обещало усовершенствовать безопасность на всех своих ядерных установках. В частности, в ответ на претензии МАГАТЭ был выстроен центр аварийного реагирования на «Фукусиме», но он мог работать лишь при подземных толчках магнитудой 7.0.

Теперь японские власти столкнутся с неизбежными вопросами, достаточно ли было сделано для того, чтобы предупредить катастрофу, предупреждает другое английское издание, The Telegraph. Премьер-министр Японии Наото Кан лично должен быть подвергнут критике за то, что тянул с решением кризиса на атомной электростанции Фукусимы. В депеше американского посольства в Японии содержится информация о том, как местное правительство выступало против судебного решения о закрытии одной АЭС на западе страны. Это судебное решение как раз было связано с опасениями, что станция не выдержит мощного землетрясения всего лишь в 6,5 балла.

Схема выхода из строя охлаждающей системы реактора. По материалам ВВС

«Ядерная и промышленная служба безопасности Японии полагает, что реактор безопасен и что все соответствующие исследования по безопасности это подтвердили», – говорилось в ответном правительственном заключении. В других депешах на эту тему говорится об опасениях в связи с безопасностью при переработке топлива на японских АЭС нового поколения. Также приводятся слова члена нижней палаты парламента Японии Таро Кона, который в октябре 2008 года в беседе с американскими дипломатами сообщил, что японское правительство «покрывало» данные об авариях на ядерных объектах. Предупреждения о небезопасности атомных электростанций в Японии, одной из наиболее сейсмологически активных стран в мире, звучали и на Совете по безопасности оборонных атомных объектов во время встречи «большой восьмерки» в Токио в 2008 году. Из этой информации ясно, что ответственность за происшедшее должны нести и владелец АЭС японская компания Tokyo Electric Power Co, и японское правительство.

Негативные последствия для мировой атомной энергетики уже налицо. Ряд стран решил пока воздержаться от реализации планов дальнейшего развития атомной энергетики. В их числе потенциальные заказчики на российское оборудование для АЭС – Венесуэла, Индия, Болгария. Сама токийская компания Tokyo Electric Power Co, существующая с 1951 года, уже отказалась от строительства новой АЭС на территории Японии. Другие страны решили не обращать внимания на японскую катастрофу и продолжать строить АЭС. Об этом свидетельствует, в частности, подписание соответствующих соглашений между Россией, Белоруссией и Турцией соответственно. Хотя уже ясно, что стоимость АЭС теперь будет возрастать за счет увеличения уровня защитных мер.

Газовая альтернатива

Для России важен подход европейцев (да и не только европейцев), поскольку это связано не только с реализацией в Европе программ поставок АЭС и ядерного топлива «Росатомом», но и с поставками газа, который, судя по всему, становится для европейцев альтернативой ядерной энергетики. Ведь возобновляемые источники энергии не в состоянии заменить атомную энергетику. Как пишет в связи с этим немецкая газета Financial Times Deutschland (FTD), «сторонники возобновляемых источников энергии будят нереальные ожидания». Действительно, чтобы заменить долю немецких АЭС в 22,6% в электробалансе Германии, производство электроэнергии из ветра, солнечных электростанций и электростанций биомассы должно было бы увеличиваться на 150%. Это возможно через десятилетия, но не на следующий день, и потребует создания гигантских «парков» ветровых электростанций и новых высоковольтных линий, пересекающих всю страну.

Кроме того, сегодня доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии в Германии составляет 16,5%. Чтобы достичь этого уровня, потребовалось более десяти лет последовательной конструктивной политики и дюжины миллиардов в субсидиях – только в этом году это будут минимум 13 млрд. евро.

Кроме того, электрохозяйство, основанное на возобновляемых источниках как несущей колонне электроэнергетики, – это технически крайне требовательное произведение. Ее сооружение равняется технологической революции. Для ее реализации необходимы «склады» электроэнергии и «умные сети», которые могут проводить ток в обоих направлениях вместо только от электростанции A к потребителю Б.

Поэтому, отмечает FTD, реалистичным замещением были бы газовые электростанции. Их можно относительно быстро строить, производят ток они по мере надобности и дают, между прочим, еще тепло для отопления. Кроме того, газ с климатической точки зрения менее всего загрязняет окружающую среду из всех ископаемых энергоносителей. Единственным сдерживающим фактором повсеместного использования газа может стать увеличение его цены, особенно в связи с отказом от ядерной энергетики. Правда, надо заметить, что полный отказ дискутируется пока только в Германии. Вряд ли Франция откажется от использования АЭС, а Финляндия и Венгрия уже объявили о планах по дальнейшему строительству АЭС.

Начало разогрева топливных стержней реактора и выброс радиоактивного пара. По материалам ВВС

Угольный вариант

Конечно, отмечает FTD, остается уголь – тот вид энергии, который в Германии, как и ядерная энергия, считается «климатическим убийцей». Но как раз ТЭЦ на угле и стоят по структуре издержек ближе всего к АЭС. Они особенно дешевы при массовом производстве. Все же по экологическим аспектам бурый уголь меньше всего приемлем при альтернативах ядерной энергии.

Пока по экологическим соображениям уголь считается непригодным с точки зрения замены АЭС. Сгорание угля дает больше выброса двуокиси углерода за киловатт-час в воздух, чем каждая другая возможность для производства электроэнергии. Да и добыча угля связана с чрезмерным повреждением ландшафта. Впрочем, по моему мнению, не менее глубоким, чем сооружение офшорных парков ветряных электростанций.

Из используемых сегодня в энергетике разновидностей угля каменный уголь считается менее климатически вредным. К тому же уже создана технология CCS, позволяющая организовать подземное хранение двуокиси углерода, но это удорожает стоимость производства электроэнергии, да и по меньшей мере так же оспаривается политическими партиями в Европе, как другие подобные технологии. К подобным технологиям относится и разрабатываемая сейчас немецкими компаниями RWE Power, концерном BASF и Группой Linde технология 90-процентной очистки выбросов угольных ТЭЦ... Пилотная установка, эксплуатация которой была начата в 2009 году в Центре инноваций компании RWE Power (Нидерауссем, Германия), в марте переводится в режим долгосрочных испытаний, которые завершатся в конце 2013 года.

«Эффективные технологии «скраббинга» имеют ключевое значение для успешного решения проблем, связанных с отделением, извлечением и хранением диоксида углерода», – считает д-р Йоханнес Ламбертц, председатель правления компании RWE Power. В случае успешного завершения, по мнению д-ра Альдо Беллони, члена правления компании Linde AG, этот совместный проект имеет глобальную значимость: «Речь идет о генерировании электроэнергии в крупных масштабах с минимальным воздействием на окружающую среду». Предполагается, что результаты долгосрочных испытаний откроют пути к широкомасштабному использованию новых технологий улавливания и хранения диоксида углерода. По мнению членов Межправительственной группы экспертов по климатическим изменениям, такой подход является ключевым для решения задачи сохранения климата нашей планеты. По оценкам специалистов, к 2020 году показатель улавливания СО2 из дымовых газов электростанций и других промышленных предприятий превысит 90%. Извлеченный диоксид углерода может либо закачиваться в подземные хранилища, либо использоваться для синтеза различных веществ (например, удобрений). Но это все будущее, а пока единственным доступным вариантом для Европы остается газ.