Stanislav Hlaváč prednáša o klimatických zmenách, výrobe i spotrebe elektrickej energie a využití tej jadrovej.
Plagát k prenáške Potrebujeme jadrovú energiu? Zdroj: CVTI SR
Rok 2020 bol najteplejším rokom v celej histórii. Skleníkové plyny dosiahli najvyšší objem. Ukazuje sa, že súčasná kapacita elektrární na fosílne palivá vrátane tých, ktoré sú vo výstavbe, nebude perspektívne stačiť. Odhadovanú spotrebu v budúcnosti pravdepodobne ani nebude možné pokryť obnoviteľnými zdrojmi energie.
Fyzik Stanislav Hlaváč z Fyzikálneho ústavu Slovenskej akadémie vied sa v prednáške zameral na krátkodobé i dlhodobé klimatické zmeny a ich dôsledky. Hovoril tiež o svetovej spotrebe energie a jej vývoji, možných riešeniach a moderných jadrových technológiách.
Populácia vo svete narastá a úmerne tomu sa zvýši aj spotreba energie. Je to globálny problém. Najvyššia populácia už nie je v Číne, ale v Afrike a na Strednom východe. V rozvojových krajinách, ako sú India, Indonézia, Brazília a Čína, stúpajú príjmy a aj to ovplyvňuje rast spotreby energie. Najviac energie sa spotrebuje v Severnej Amerike a Saudskej Arábii.
Klimatické zmeny
Klimatické zmeny nás sprevádzali tisícročia, ba milióny rokov. Dôkazom sú výsledky výskumov ľadovcov napríklad v Antarktíde. Analýzou zloženia hrubej vrstvy ľadu sa dá určiť obdobie a obsah oxidu uhličitého, izotopickou analýzou vody zas pomer ťažkých a ľahkých izotopov vodíka a dusíka. Väčší pomer ťažkých izotopov znamená, že v danom čase bola vyššia teplota. Keď je pomer menší, teplota bola nižšia.
V rokoch 1999 až 2004 sa v Antarktíde uskutočnil vrtný experiment EPICA. V mieste vrtu bola hrúbka ľadu 3309 metrov. Prvé výsledky zverejnili v roku 2004 a týkali sa obdobia pred 800-tisíc rokmi.
Výskumy ľadovcov ukázali, že v súčasnosti je v atmosfére najviac oxidu uhličitého, ktorý v najväčšej miere spôsobuje skleníkový efekt. Taktiež zaznamenávame rekordné teploty. Z analýz vyplýva, že čím viac bude CO2 v ovzduší, tým viac sa bude zvyšovať aj teplota v atmosfére.
Oxid uhličitý vo svojej podstate nie je nebezpečný plyn. Rastliny ho spotrebúvajú pri fotosyntéze, ktorá podporuje ich rast. Jej výsledným produktom je aj kyslík, ktorý život na Zemi potrebuje. Problém však nastáva v prípade, keď do atmosféry vypúšťame viac oxidu uhličitého, než ho absorbuje príroda. Pri týchto podmienkach hovoríme o globálnom otepľovaní Zeme.
Prvý raz sa o nebezpečenstve klimatických zmien hovorilo na pôde OSN v máji 1992 v New Yorku. Štáty prijali Rámcový dohovor OSN o zmene klímy, ktorý nadobudol platnosť v novembri 1994. Hlavným cieľom bolo stabilizovať koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére na takej úrovni, aby sme predišli nebezpečným dôsledkom interakcie ľudstva a klimatického systému.
Druhým významným medzníkom bol Kjótsky protokol z roku 1997. Štáty sa ním snažili konkrétne znížiť emisie skleníkových plynov. Parížskym dohovorom z roku 2015 sa zas štáty dohodli na udržaní rastu teploty vzduchu pod dva stupne Celzia, ideálne pod 1,5 stupňa. Tieto ciele sa však nedarí plniť. V súčasnosti sa aktivity zameriavajú na zmiernenie klimatických zmien do roku 2050.
Výroba elektrickej energie podľa zdrojov
Zdroje elektrickej energie delíme zhruba na tri skupiny, a to fyzikálne, chemické a jadrové. V prvej skupine je slnečná, geotermálna, veterná a vodná energia. V druhej skupine je chemická energia, to znamená fosílne palivá v zemi, ktoré vznikli za 80 miliónov rokov. Sú to ropa, plyn, uhlie a biopalivá (drevo) a vodík, ktorý má z nich najväčšiu energiu. Tretiu skupinu tvorí jadrová energia.
Za obnoviteľné zdroje považujeme prvú skupinu. Pokrývajú približne päť percent výroby. Patria k nim aj biomasa a biopalivá, ktoré delíme na tuhé, kvapalné a plynné. K bezuhlíkovým technológiám zaraďujeme vodnú, veternú jadrovú energiu. Priemerná kapacita obnoviteľných zdrojov je len zlomok inštalovanej kapacity. Jadrová elektráreň dosahuje najväčšiu kapacitu.
Z požiadaviek na množstvo, vlastnosti, cenu a nároky na jednotlivé zdroje energie vyplýva, že obnoviteľné zdroje nedokážu poskytnúť potrebné množstvo energie. Potrebujeme robustný zdroj, dostupný nepretržite s plným výkonom. Jadrová energia bude nevyhnutnou súčasťou riešenia.
Solárne panely na výrobu obnoviteľnej zelenej energie. Zdroj: iStockphoto.com
Rozdielne názory na jadrovú energiu
Ľudia pri jadrových elektrárňach hovoria aj o problémoch. Poukazujú na to, že sú drahé a ich stavba trvá dlho. Ľudské chyby môžu spôsobiť havárie, ako tomu bolo napríklad v Černobyle a Fukušime. Palivo z reaktorov možno použiť na výrobu zbraní. Vyhorené palivo je nebezpečné a ťažko sa skladuje. Navyše existuje množstvo nepodložených hoaxov o jadrovej energii, a ľudia sa jej preto obávajú.
Spočiatku boli ľudia z jadrovej technológie nadšení a štáty jej vývoj priamo podporovali. Keď sa situácia obrátila, vývoj desiatky rokov stagnoval. Súkromné spoločnosti už totiž nemali dôvod ďalej sa venovať jadrovej technológii, pretože nemali záruky, že bude použitá. Pokračoval iba vývoj zameraný na využitie jadrových reaktorov v ponorkách a lietadlových lodiach.
Po rokoch stagnácie sa vývoj nových technológií konečne pohol. Používajú sa malé modulárne reaktory a rýchly reaktor štvrtej generácie. Ak chceme bezpečné technológie, musíme do nich investovať.
„Rast populácie a rast životnej úrovne bude viesť k tomu, že spotreba energie bude stúpať. Keď chceme minimalizovať emisie skleníkových plynov v priemysle, bude to viesť k vyššej spotrebe elektrickej energie. Na výrobu elektrickej energie budeme musieť používať všetky bezuhlíkové technológie, a to obnoviteľné zdroje, ako sú slnko, vietor i geotermálne zdroje a jadrovú energiu,“ povedal RNDr. Stanislav Hlaváč, CSc.
„Jadrová energia bude nevyhnutnou súčasťou bezuhlíkovej budúcnosti. K tomu je potrebné úspešne zavŕšiť vývoj moderných a bezpečných jadrových technológií a venovať pozornosť spoločenským otázkam využitia jadrovej energie. Celý proces bude extrémne finančne náročný a bude potrebné starostlivo zvážiť priority.“
