A biztonsági aggályok ellenére a nukleáris energia iránti igény folyamatosan nő. Az energiaátállás, a mesterséges intelligenciával foglalkozó vállalatok villamosenergia-igénye, valamint a kis moduláris reaktorok megjelenése felgyorsította a kapacitásnövelő folyamatot – az atomenergia használata ugyanakkor a geopolitikai függetlenedési és nemzetbiztonsági törekvéseknek is részévé vált.
„Eljött az atom ideje, és nagyban fogjuk csinálni” – e szavakkal írta alá május végén Donald Trump azt az elnöki rendeletet, amely az Egyesült Államok atomenergia-termelésének megnégyszerezését célozza meg 2050-ig. A cél a nukleáris kapacitás 100-ról 400 gigawattra emelése, amelynek érdekében nemcsak az engedélyezési eljárások bürokratikus csápjait vágják le, de tíz új (minél kisebb és minél nagyobb teljesítményű) erőmű építését is tervbe veszik.
Az amerikai elnök nincs egyedül. Globálisan nő az igény a nukleáris energia iránt, amely egyre nélkülözhetetlenebbé teszi magát a zöldátállási folyamatban betöltött kimagasló szerepével, a fosszilis energiahordozóktól eltérő minimális szén-dioxid-kibocsátásával, a megújulókkal szemben pedig az időjárástól független folyamatos és stabil villamosenergia-ellátásával. Az ENSZ 2023-as klímacsúcsán (COP28) Emmanuel Macron francia elnök vezetésével huszonkét vezető írta alá azt a nyilatkozatot, amely 2050-ig az atomenergia-kapacitás megháromszorozására tett ígéretet. Az indoklás a lehető legegyszerűbb volt:
a drasztikus növelés jelentősen segítené az országokat a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátási céljaik elérésében, miközben megteremtené és fenntartaná az energiabiztonságot.
Utóbbi mint nemzetbiztonsági érv is megállja helyét: az erőművek létesítése jelentősen csökkenti a függőséget a geopolitikailag instabil régiókból származó fosszilis tüzelőanyagok importjától.
Az atomreneszánsz egy több évtizedig tartó, alapvetően ideológiai eredetű hullámvölgy után köszöntött be. Ennek következtében az atomenergia részesedése a globális villamosenergia-termelésben nagyjából a felére csökkent az 1996-os 17 százalékos csúcshoz képest. A kezdeményezések markáns eredményei még váratnak magukra: tavaly a világ 2 ezermilliárd dollárt költött az energiaátállási befektetésekre, ebből azonban mindössze 80 milliárdot nukleáris energiaberuházásokra.
Jelenleg 415 atomreaktor üzemel globálisan, amelyeknek az összkapacitása 375 gigawatt. Ezt a két számot fogja jelentősen emelni a közeljövőben a nukleáris energia irányába való világméretű nyitás.
Aki kiszállt, az is visszatér
Európában 97 gigawattos összteljesítménnyel 102 atomerőmű található. Ha a kontinens egészét nézzük, ez a villamosenergia-ellátás negyedét teszi ki. Van ország, amely változatlanul és következetesen „zöldellenesnek” tarja a nukleáris létesítményeket. Németország a klímavédelem jegyében 2023-ban állította le három utolsó reaktorát, ezzel az önmaga által termelt energiakiesése 7,3 milliárd kilowattóra lett, félévente nagyjából 11 százalékos termeléscsökkenést produkálva. A hiány és a megújuló energiaforrások időjárásfüggő termelésének bizonytalansága miatt általában Franciaországból importál villamos energiát, amit (van némi logikai bukfenc a berlini döntésekben) természetesen atomerőművekben állítanak elő. Ezzel szemben Franciaország, Nagy-Britannia, Csehország, Magyarország, Bulgária, Románia és Svédország is a nukleáris kapacitásának jelentős bővítését tervezi. Párizsban hat reaktor építésében gondolkodnak rövid távon, hosszabb távon pedig ennek több mint a duplájában. A sorban ott áll Hollandia és Lengyelország, ahol ugyan még nincs atomreaktor, de az igény egyre nagyobb rá, Olaszország pedig, amely évtizedekkel ezelőtt folyamatosan kivezette a nukleáris energiát a nemzeti energiamixéből, ezt most visszájára fordítja.
Ha azonban kapacitásnövelésről van szó, Ázsia (Kínával az élen) verhetetlen. Peking tavaly öt új erőműprojektet (ráadásul saját technológiásat) hagyott jóvá, ezzel volumenét tekintve Kína lesz az atomerőművek által előállított villamos energia legnagyobb termelője. Az év végén Kínában egyidejűleg mintegy 30 atomreaktor épült, ezek összteljesítménye 30 GW körüli. A teljes fejlesztési portfólióban (építés alatt, engedélyezett, előkészítés alatt) jelenleg több mint 170 gigawattnyi kapacitás szerepel. A távlati cél, hogy a nemzeti energiamixben jelenleg 5 százaléknyit kitevő nukleáris energia 2060-ra elérje a 18 százalékot. Oroszországgal együtt az ázsiai nagyhatalom a jelenleg zajló reaktorépítések több mint kétharmadáért felelős.
Világszerte több mint 60 atomreaktor épül (köztük 21 Kínában), és további 110 építése van tervben – ezekből 70 lesz Kínában.
Dél-Korea a jövőben is tartja az atomenergia 30 százalékos részét az energiamixben, Japánban pedig (amely még mindig függ az orosz energiahordozóktól, ráadásul Fukusima után határozottan atomellenessé vált) óriási fordulattal, 2040-re már az ország teljes villamosenergia-termelésének a 20 százalékát nukleáris reaktorokból kívánja fedezni.
A kínai építkezések és a japán példa láttán az ellenzők táborának a hangja is felerősödött. A kritikusok szerint az atomenergia drágább, mint a megújulók, a pénzügyi tervezők ráadásul gyakran figyelmen kívül hagyják a nukleáris hulladék tárolásának költségeit. Válaszul Japán kiadott egy jelentést, amely szerint az időszakos megújuló energiaforrások, például a napenergia lakossági ára alapesetben valóban alacsonyabb lenne 2040-re, mint az atomé, ha azonban a termeléshez szükséges rendszer teljes költségében gondolkodnak, akkor a nukleáris energia olcsóbbra jön ki a megújulónál. (Globálisan az erőművek évente körülbelül 57 ezer megawattórát termelnek hektáronként, ami 18-szor hatékonyabb, mint a szél- és 285-ször több, mint a napenergia.) A költségvetési és a biztonsági aggályok találkozópontján lépnek be a történetbe az SMR-ek, a kis méretű moduláris reaktorok.
A törpék a reaktorban dolgoznak
Míg a nagy méretű reaktorok építése valóban a legköltségesebb folyamatok közé tartozik, az SMR-ek számos előnnyel rendelkeznek.
Tömeggyárthatók, rugalmasan telepíthetők, mert ha egy típust jóváhagynak, azt többé nem kell újra és újra engedélyeztetni. (A tervek méretükben, hűtőközegtípusukban és üzemanyagukban különböznek, beleértve a nagy koncentrációjú, alacsony dúsítású uránt, amely akár 30 év üzemanyag-élettartamot kínál, szemben a hagyományos atomerőművekben használtak egy-két éves élettartamával.) Fokozott biztonságot nyújtanak, alacsonyabb kezdeti költségekkel járnak és kapcsolt energiatermelésre (villamosenergia- és hőellátás) is alkalmasak. Magas hőmérsékletű változataik technológiai célokra is felhasználhatók például a vegyiparban vagy a kohászatban. Mi több: az SMR-ek lehetőséget kínálhatnak távoli régiók időjárástól független energiaellátására is. A fentieken felül előny az is, hogy a kisebb erőművek decentralizált telepítése nagyobb biztonságot nyújt. Meghibásodás vagy javítás esetén kisebb egység esik ki az országos hálózatból, illetve az utóbbi problémái esetén biztosíthatja a helyi ellátást. Egy SMR akár 400 megawattot is termelhet, ami a hagyományos atomreaktorok teljesítményének nagyjából az egyharmada. Tervezés kérdése, hogy ennél alacsonyabbra lövik-e be a kapacitását.
Szinte az összes épülő nagy atomerőmű folyamatos költségnövekedéssel és az átadási határidők csúszásával néz szembe. Az Egyesült Államokban, Franciaországban, Finnországban több mint 10 milliárd dolláros keretátlépéssel és sokévnyi késéssel sikerült beüzemelni a legutóbb átadott reaktorokat. Nagy-Britanniában 2020-ra ígérték a Hinkley Point C üzembe helyezését, ám az építtető immár a 2027-es dátumot is 2030-ra javította, 10-15 milliárd fontos büdzsémódosítással. Csak ezen az egy erőművön 7000 tervezési változtatást hajtottak végre – érthető tehát a lassulás és a drágulás. Ezeket a hibákat az SMR-ek esetében könnyebben ki lehet küszöbölni, így nemcsak az üzemeltetési, de a tervezési-építési költségek is alacsonyabbak a nagy testvérekénél: 120 dollár/megawattóra helyett akár 40–65 dollárral is kalkulálhatnak.
Jelenleg csak Oroszországban és Kínában működnek törpeerőművek, de a tervezésük és az építésük tizennyolc országban van folyamatban. A befektetők kalkulációi szerint 2050-re az atomenergia-szegmens mintegy tíz százalékáért már az SMR-ek fognak felelni –
a harmincas évek elején kerülhetnek kereskedelmi forgalomba, viszont a globális piacuk 2040-re elérheti a 300 milliárd dollárt.
A folyamatot rendkívüli módon segíti a mesterséges intelligenciával foglalkozó techvállalatok piaci ambíciója. A Google, az Amazon, a Meta és az iparág többi óriása egyre elkötelezettebben fordul az atomenergia felé. A nagy techcégek régi atomreaktorokba fektetnek vagy épp újakat terveznek, hogy biztosítsák a mesterségesintelligencia-rendszereik hatalmas energiaigényű adatközpontjainak ellátását. Ezek a vállalatok komoly összegeket költenek a komoly villamosenergia-igényű adatközpontokra, amelyek némelyike annyi áramot fogyaszt, mint egy kisebb város, így a techcégek ugyanarra a következtetésre jutottak: az atomenergia és kiemelten az SMR az egyetlen fenntartható megoldás.
Nem kell, pedig kellene az oroszok partnersége
Nehezítik a helyzetet Oroszország ukrajnai háborújának következményei. Az atompiacról a Roszatom egyelőre kirobbanthatatlan:
az uránérc globális feldolgozásának 40, a teljes dúsítási kapacitás 46 százalékát, a reaktorpiacnak pedig több mint kétharmadát birtokolja – ráadásul 15 ország 78 erőművét látja el nukleáris üzemanyaggal.
Európában 15 atomerőműért felel (Finnországban, Bulgáriában, Szlovákiában, Csehországban és természetesen Magyarországon is), az amerikai erőművek dúsítotturán-ellátásának oroszlánrészét vállalja, nem mellesleg a legnagyobb építőipari vállalat is a világon: jelenleg hat új erőművön dolgozik.
Nem véletlen, hogy a szankciós listák eddig elkerülték az orosz atomenergiával kapcsolatos területeket, annak ellenére, hogy a Roszatom Oroszország geoökonómiai és geopolitikai térnyerésének egyik legfontosabb eszköze. Sőt: bármennyire fogadkozik az utóbbi hetekben az Európai Bizottság az orosz nukleárisenergia-szegmens elleni szankciókkal kapcsolatban, az elmúlt években csak Franciaország 250 százalékkal növelte az orosz nukleáris termékek importját. Mindeközben a Roszatom atomreaktorok építését kezdte meg Magyarországon, Törökországban, Egyiptomban és Marokkóban is. Természetesen vannak kísérletek az orosz import csökkentésére és alternatív ellátási láncok kidolgozására a nukleáris ipari szegmensben. Az Egyesült Államok, Japán, Kanada és Franciaország speciális szövetsége éppen azért jött létre két évvel ezelőtt, hogy a kis moduláris reaktorokhoz szükséges nagy koncentrációjú, alacsony dúsítású urán termelését Oroszország kizárásával tudják megoldani. A folyamat bonyolultságát mutatja, hogy még évekig kell dolgozniuk a gyakorlatba ültetésen, addig pedig Moszkva megkerülhetetlen tényező. (Az Egyesült Államok a maga részéről három lezárt uránbányáját is újranyitotta, egyben aktívan dolgozik azokon a reaktorterveken, amelyek újrahasznosított nukleáris üzemanyagot használnának, ezzel csökkentve az Oroszországtól való függőséget.) Más országoknak nem lesz ilyen választási lehetőségük: továbbra is a jelenleg kereskedelmi forgalomban kapható, kis reaktorokhoz használt urán egyetlen globális szállítójához, a Roszatomhoz lesznek becsatornázva.
Globális felvillanyozódás
A nukleáris ipar óriási kihívás előtt áll. A kérdés immár nem az, hogy szükség van-e az atomenergiára, hanem az, hogyan lehet a megváltozott geopolitikai körülmények negatív tényezőit figyelembe véve egy új struktúrájú gyártási és ellátási láncot kiépíteni köré. A mesterséges intelligencia megjelenése új, az adatközpontok miatt a világ egyik legenergiaigényesebb techipari szegmensét hozta létre, amelynek az ellátásában ráadásul a stabilitás a kulcsszó. A Nemzetközi Energiaügynökség szerint az adatközpontoknak 2030-ra több energiára lehet szükségük, mint Japán jelenlegi teljes energiafogyasztása. Az atomenergia használatának megugrása ennek megfelelően alapvetően a fejlett országokban várható – náluk ez a kereslet 20 százalékát fogja biztosítani, ugyanakkor globális szinten a 10 százalékos felhasználás valószínűsíthető.
Az új csodafegyver, az SMR széles körű gyakorlati alkalmazásának eredményessége még a jövő titka. Sok függ a működtetésükhöz szánt üzemanyag globális gyártási lehetőségeitől, a valós költségek versenyképességétől, az Oroszországtól független ellátási láncok kialakításának sikerétől, az uránlelőhelyek kiaknázási lehetőségeitől és természetesen a pengeélen táncoló politikai kiegyensúlyozottságtól. Az új atomkorszak egy olyan geopolitikai helyzetben köszöntött be, amikor a nukleáris szóról elsősorban nem a békés felhasználás jut a többség eszébe.
***
Kapcsolódó:
Fotó: Dreamstime
