Lexíur frá Fukushima

Í marz 2021 voru 10 ár liðin frá því, að flóðöldur (tsunami) lögðu norðanverða Kyrrahafsströnd fjölmennustu eyjar Japans í auðn. Flóðöldurnar og neðansjávar jarðskjálftinn, sem orsakaði þær, sá stærsti, sem þar hefur mælzt, tóku líf 20 þús. manns, eyðilögðu yfir 100 þús. heimili og breytti lífi tugmilljóna manna í öngþveiti.  Beint fjárhagstjón er talið hafa orðið yfir mrdUSD 200. 

Eftir mánaðarstríð í Úkraínu höfðu Rússar með ótrúlega viðurstyggilegu framferði hers þeirra í Úkraínu, þar sem ráðizt er á óbreytta borgara, sem er stríðsglæpur, valdið meiru efnistjóni en þessu nemur. Samt er þetta náttúruhamfaratjón í Japan meira en sagan kann frá að greina annars staðar. Þótt undarlegt megi virðast, eru þessar hamfarir í Japan í minningu margra aðallega af allt öðru, þ.e. vandræðunum í Fukushima Dai-ichi kjarnorkuverinu í kjölfarið. Óttinn við kjarnorkugeislun stendur djúpt. 

Jarðskjálftinn einangraði kjarnorkuverið frá raforkukerfi Japans.  Flóðbylgjurnar, allt að 40 m háar, fóru yfir varnarveggi versins og fylltu kjallara þess, þar sem neyðarrafstöðin var hýst.  Regluvörðum japanska kjarnorkuiðnaðarins hafði yfirsézt þessi áhætta og ekki gætt þess að krefjast fleiri staðsetninga fyrir neyðarrafstöðvar.  Þess vegna var engin leið að kæla kjarnakljúfinn, og kjarnaeldsneytið fór að bráðna í gegnum steypuna undir.  Eldur gaus upp og sprengingar kváðu við og geislunin hækkaði yfir aðvörunarmörk. 

Heimsbyggðin fylgdist með í angist.  Í Shanghai og San Francisco runnu joðtöflur og joðsalt út, eins og heitar lummur, þótt fólk hefði þar enga þörf fyrir slík mótefni.  Kanzlari Þýzkalands, Angela Merkel, sem áður hafði stutt kjarnorkuiðnaðinn gegn græningjunum, fyrirskipaði nú lokun allra kjarnorkuvera Þýzkalands fyrir árslok 2022. Þetta var frumhlaup, sem ýtti undir aukna þörf Þjóðverja fyrir jarðgas, og þá var samið um Nord Stream 2 við Rússa gegn ráðleggingum Bandaríkjamanna o.fl.  Angela Merkel setti þannig snöruna um háls Þjóðverja og gerði þá algerlega háða gasinnflutningi frá Rússum, sem frá aldamótunum voru undir stjórn kaldrifjaðs útþenslueinvalds, sem tókst að kasta ryki í augu þessa fyrrverandi kanzlara með alvarlegum afleiðingum.  Lýðræðisríki mega aldrei verða háð einræðisríkjum með nauðþurftir.  Angela Merkel áttaði sig ekki á, að um valdataumana í Kreml hélt nýr Stalín. Hún áttaði sig ekki á því, þegar hann bjó til átyllu til að ráðast á Tétseníu með því að láta FSB (leyniþjónustu Rússlands) sprengja upp íbúðarblokk í Moskvu.  Hún hélt áfram að friðmælast við Putin, eftir að hann lagði hluta Georgíu (fæðingarland Jósefs Stalíns) undir Rússland með hervaldi, og hún neitaði að hætta við Nord Stream 2 og draga úr gasviðskiptunum við Rússa, þegar þeir réðust á Austur-Úkraínu undir fölsku yfirskyni 2014, en voru stöðvaðir af úkraínska hernum, sem kom í veg fyrir, að rússneski herinn legði allt Donbass og Luhansk undir sig, en veitti hins vegar ekki mótspyrnu á Krím.  Síðan þá hefur úkraínski herinn eflzt til muna fyrir tilstilli Vesturveldanna.

Kínverjar settu mestu uppbyggingaráætlun heims á kjarnorkuverum í bið í kjölfar Fukushima-slyssins.  Tal um endurnýjun lífdaga kjarnorkunnar til að berjast við hlýnun jarðar féll nú í grýttan jarðveg.  Öll þessi viðbrögð voru yfirdrifin og röng. 

Kjarnorkan hefur marga galla.  Einingarnar eru stórar og dýrar í byggingu, og há fjárfestingarupphæð varpast yfir í háan vinnslukostnað raforku (um 150 USD/MWh).   Í Íslandi er framleiðslukostnaður nýrra virkjana rúmlega fimmtungur af þessum kjarnorkukostnaði. Mjög lítil en raunveruleg hætta á kjarnorkuslysi hefur kallað á viðamikið regluverk fyrir hönnun, byggingu og rekstur kjarnorkuvera, sem hefur líka varpazt yfir í vinnslukostnaðinn.  Helmingunartími geislavirks úrgangs nýttrar úraníum samsætu er langur (aldir), og freisting er fyrir sumar óábyrgar ríkisstjórnir að nota hann í kjarnorkusprengjur.  Efasemdarraddir um réttmæti kjarnorkuvera sem lausn á orkuviðfangsefnum eru þannig skiljanlegar. 

Andspænis þessu þarf að íhuga fleira.  Eitt er, að sé öllum hönnunarreglum, byggingarreglum og rekstrarreglum fylgt út í æsar, er kjarnorkuver öruggt.  Með sovézka kjarnorkuverinu í Chernobyl sem undantekningu hafa kjarnorkuslys ekki kostað mörg mannslíf.  Það voru flóðbylgjurnar í Fukushima, ekki geislavirkni, sem orsökuðu langflesta dauðdagana þar.

Annað er meint loftslagsvá, og kjarnorkuver geta framleitt kolefnisfrítt megnið af þeirri raforku, sem nú er unnin úr jarðefnaeldsneyti.  Raforka frá sólarhlöðum og vindorkuverum er nú mun ódýrari en frá kjarnorkuverum, en fyrr nefndu orkugjafarnir hafa takmarkað notagildi, af því að vinnsla þeirra er slitrótt. Landrými skortir víða fyrir sólarhlöður og vindrafstöðvar, þar sem mikil raforkuþörf er. 

Þrátt fyrir bægslagang stjórnmálamanna út af hlýnun jarðar er samt nú verið að loka framleiðsluhæfum og öruggum kjarnorkuverum í þróuðum ríkjum.  Þessar lokanir og lokanir vegna aldurs kjarnorkuvera gætu valdið því, að 2/3 af uppsettu afli kjarnorkuvera þróaðra ríkja m.v. það, sem mest var samkvæmt IEA (International Energy Authority), gæti árið 2040 verið horfið af sjónarsviðinu.  Ef orkuver knúin jarðefnaeldsneyti munu koma í staðinn, munu þau verða nokkra áratugi í rekstri.  Ef sólarhlöður og vindmyllur koma í stað kjarnorkuveranna, mun losunaraukning CO2 nema nokkrum gígatonnum á ári, af því að jarðefnaeldsneyti verður að hlaupa í skarðið.  Það er nánast alltaf betra, að þessir slitróttu orkugjafar leysi jarðefnaeldsneyti af hólmi en þeir leysi kjarnorkuver af hólmi út frá loftslagssjónarmiðum. 

Stundum er lokun kjarnorkuvera þó aðallega af fjárhagsástæðum.  Á stöðum, þar sem ekkert gjald er lagt á losun gróðurhúsalofttegunda, eru kostir kolefnisfrírrar raforkuvinnslu duldir.  Þetta skekkir samkeppnisstöðu kjarnorkuveranna.  Þegar lokunin er af pólitískum rótum runnin, stendur upp á græningjana að forgangsraða í þágu loftslagsins.

Mesti veikleiki kjarnorkuvera er, að í lýðræðislöndum er raforkan frá þeim dýr vegna umfangsmikils regluverks og andúðar almennings, sem veldur sölutregðu á kjarnorkuverum.  Þessi tækni er þar af leiðandi núna aðallega nýtt í einræðisríkjum, en einmitt þar er hættara við slöku regluverki og slælegu eftirliti. 

Eftir hlé í Kína eftir Fukushima er nú mikill kraftur kominn í uppbyggingu kjarnorkuvera þar til að leysa kolaknúin orkuver af hólmi.  Í Kína var árið 2019 framleitt ferfalt meira rafmagn í kjarnorkuverum en árið 2011.  Nú eru 16 kjarnakljúfar þar í uppsetningu og 39 eru í hönnun.  Þeir, sem reisa vilja kjarnorkuver, leita nú fyrir sér um kaup í Kína og í Rússlandi.  Eftir villimannlega innrás Rússa í Úkraínu 24.02.2022 hafa þó langflestir skorið á viðskiptatengsl þangað. 

Það er brýnt fyrir lýðræðisþjóðirnar að leitast við að leysa gömul kjarnorkuver sín af hólmi með orkuverum, sem gengið geta stöðugt á allt að fullum afköstum.  Ef kjarnorkuver Kínverja eru hönnuð m.v. að geta farið í gegnum nálarauga óháðra eftirlitsstofnana, þá verður heimurinn vissulega öruggari.  Á sama tíma ættu vestrænar þjóðir ekki að hika við að leyfa kjarnorkunni að vera með í þróunarverkefnum, sem miða við að leysa jarðefnaeldsneyti af hólmi.  Kjarnorkuiðnaðurinn er nú þegar með álitlegar lausnir, þar sem eru stöðluð kjarnorkuver í u.þ.b. 500 MW  einingum með lægri einingarkostnað en þau gömlu (aflgetan er nokkru minni en í tveimur Búrfellvirkjunum I).  Lærdómurinn af Fukushima er ekki að forðast kjarnorkuna, heldur að nýta hana með beztu þekkingu að vopni.      

    

 

Athugasemdir

[Guðmundur Ásgeirsson, 24.4.2022 kl. 15:17]

Mesti veikleiki (vatnskældra úraníumknúinna) kjarnorkuvera er að þau voru hönnuð fyrir kafbáta þar sem aldrei skortir kælivatn en eru stórhættuleg á þurru landi.

[Bjarni Jónsson, 24.4.2022 kl. 17:01]

Það virðist ekki hafa verið nægilega tryggilega búið um hnútana með kælingu kælikljúfanna í Fukushima.  Nóg er af vatninu, þar sem verið stóð við sjóinn, en kælikerfið þarf að vera minnst þrefalt með sjálfstæðan neyðarrafal fyrir hvert og 3 ólíkar staðsetningar í 3 sjálfstæðum brunahólfum.  

[Guðmundur Ásgeirsson, 24.4.2022 kl. 17:14]

Það var ekki bara nóg af vatni heldur of mikið, því dælurnar fóru á kaf og eyðilögðust. Án hringrásardælingar er engin kæling. Þrefalt dælukerfi ónýtt á kafi í vatni hefði engu breytt um það.

Saltbráðarofnar (t.d. knúðir með thorium) eru lausir við þennan stærsta veikleika. Ef þeir ofhitna þá lekur bráðin bara niður í ker þar sem hún er hættulaus og kjarnahvörfin stöðvast um leið.

[Hallgrímur Hrafn Gíslason, 24.4.2022 kl. 18:35]

Bjarni, Thorium orkuverum eru lausnin. Bráðið salt ber orkuna frá kjarna ofninum til gufuturbinu, við rof á leiðslu storknar saltið, við rafmagns skort bráðnar frystitappi í saltlausnarrás og það flæðir í neyðargeymi og það deyr í thorimumkjarnaofninum. Engin eða sáralítil geislun á sér stað.  Það er hægt að staðsetja orkuverum fjarri vatni, í eyðimörkum ef vill.

[Bjarni Jónsson, 25.4.2022 kl. 10:29]

Guðmundur.  Ég held, að í Fukushima verinu hafi neyðarrafstöð og kælikerfi (dælur, lokar o.fl.) verið í kjallaranum.  Það þarf að staðsetja þennan búnað á fleiri stöðum, fleiri hæðum, og loka hann rækilega af, einnig vegna brunavarna, en í tilviki dísilrafstöðva vandast málið með afgasið, þegar sjávarhæðin hækkar um 40 m.  

[Bjarni Jónsson, 25.4.2022 kl. 10:34]

Hallgrímur; Lengi verið þeirrar skoðunar, að tími þessara kjarnakljúfa hlyti senn að renna upp.  Hvers vegna er fremur hljótt um þróun þessarar tækni ?  Smáu, stöðluðu kjarnorkuverseiningarnar (um 500 MW) eru ekki með þóríum kjarnakljúfa, mér vitanlega.  

[Hallgrímur Hrafn Gíslason, 25.4.2022 kl. 12:56]

https://www.nature.com/articles/d41586-021-02459-w

Virðist vera fyrsta thorium knúna orkuverið, staðsett við Gobi eyðimörkina í Kina, síðan 1969 að tilraunarorkuverið í Tennessee var lagt niður