Після аварії на японській АЕС Фукусіма-1 планету охопила атомна лихоманка. У Німеччині, Росії, Китаї, Великій Британії, Аргентині знову взялися за перевірки енергоблоків, деякі зупинено, зелені виходять на демонстрації протесту. І тільки в Країні Вранішнього Сонця ніхто не панікує, ба навіть не порушує питання про відмову від ядерної енергетики. Звичайно, Фукусіму-1 виведуть з експлуатації, це давно годилося зробити. Але звідси не випливає, що зерно слід викинути, не відділивши від полови.
Хто найбільший забруднювач?
Противники АЕС, як їм здається, отримали черговий козир проти мирного атома. І все ж таки емоції не повинні брати гору, суперечачи здоровому глуздові.
Тим часом фахівці висловлюються переважно або на користь дальшої експлуатації атомних агрегатів на електростанціях, або й за будівництво нових.
На сьогодні й навіть у віддаленій перспективі відмовитися від атомної електроенергетики неможливо. Заміна тепловими агрегатами потребуватиме значного збільшення виробництва вугілля, газу й нафти. Практично це нездійсненно, до того ж екологічно небезпечно. Теплові агрегати мають відносно невисокий коефіцієнт корисної дії, і термодинаміка не дає змоги його значно підвищити.
Ми вдихаємо повітря, отруєне фосфором та сіркою з диму теплових електростанцій, і не особливо хвилюємося з цього приводу. Потрапляння цих отруйних речовин до нашого організму в такій кількості набагато небезпечніше, ніж радіоактивний фон у зоні відчуження навколо станції Фукусіма-1.
Дивна річ, але гігантська екологічна катастрофа на нафтових свердловинах у Мексиканській затоці не привернула такої уваги, хоча за своїм ареалом і наслідками вона куди масштабніша від японської.
Противники атомної енергетики не кажуть цього вголос, але прекрасно розуміють. Тому в хід іде легенда про альтернативні джерела.
Сонце, вітер і вода
Ось головний міф: сонце, вітер тощо дають екологічно чисту енергію. Але це не так. Будь-яке виробництво струму, тобто перетворення одного виду енергії на інший, неминуче супроводжують утрати, а це за великих обсягів виробництва породжує екологічні проблеми. Як з електротранспортом: нібито чистий, без викидів тощо. Але якось забувається чи то спеціально замовчується, що перехід до нього вимагає збільшення виробництва струму в кілька разів. Або на ТЕС, або на АЕС. Ми просто переносимо екологічні труднощі з конкретного автомобіля на електростанції.
Наприклад, сонячна енергетика. Коли вам потрібно забезпечити струмом один будинок, особливо у віддаленій місцевості, відповідні елементи вельми ефективні. Та якщо йдеться про реальну заміну ТЕС, становище не таке райдужне. Для перетворення потрібна високопотенційна сонячна енергія, тож її слід концентрувати спеціальними пристроями. Крім того, величина виробленої енергії пропорційна площі фотоелементів. Звідси і проблеми.
Сонячні концентратори займають великі площі й затінюють землі, що призводить до істотних змін ґрунтових умов, рослинності, тваринного світу. Небажану екологічну дію в районі станції спричинює нагрівання повітря сонячною радіацією, яку сконцентровують дзеркальні відбивачі. Водночас частина енергії губиться й переходить у теплову. Наслідок – таке саме термальне забруднення довкілля, як біля великих електростанцій. Для охолодження концентраторів застосовують рідини, що киплять при низьких температурах. Вони містять хромати й нітрити, які є високотоксичними речовинами. Підвищення коефіцієнта корисної дії фотоелементів під час подолання труднощів квантомеханічного характеру дасть змогу зробити ці проблеми не такими нагальними, але не усуне їх цілком.
Аналогічно і щодо вітрової енергії. У Нідерландах її використовують століттями. Але в цій країні будують вітроелектростанції лише малої потужності. Спроби збільшити виробництво такої енергії призвели до негативних екологічних наслідків там, де їх ніхто не очікував. Через ослаблення вітрів на узбережжях Нідерландів, Бельгії, Великої Британії та Франції сталася масова загибель риби. Зменшення вітрового напору призвело до зниження кількості кисню у верхніх шарах моря – водна фауна почала задихатися.
Частка альтернативної енергетики збільшується, однак реальною заміною наявній у близькій перспективі вона не стане.
Реальні альтернативи
Перше, на що нині звернуть особливу увагу, – це посилення безпеки АЕС. Укотре всі переконалися, що технологічно застарілі станції, а Фукусіма-1 належить до їхнього числа, потрібно виводити з дії. І будувати нові з використанням сучасних технологій та інженерних принципів. Тут важливу роль має відігравати така організація, як МАГАТЕ. Вона повинна розробити нові стандарти безпеки. Необхідним є міжнародний документ, що зобов’язував би країни вивести застарілі атомні електростанції з експлуатації.
Але ці заходи не вирішують проблеми загалом. Треба принципово змінити філософію енергоспоживання. У центр поставити не збільшення виробництва, а ефективне використання вже виготовленого.
Весь світ переходить на люмінесцентні лампи, що споживають уп’ятеро менше електроенергії, ніж звичні лампи розжарювання. Але постає проблема: в кожному такому енергоощадному джерелі світла є пари ртуті. Отже, потрібні особлива утилізація та дорога переробка. Сумарний економічний ефект різко знижується. Чи варто Україні вкладати гроші в тупиковий варіант освітлення?
Насамперед потрібно взятися до впровадження ламп на світлодіодах. Вони «тягнуть» енергії в 10–15 разів менше, не потребують дорогої утилізації і мають цілу низку додаткових переваг, зокрема кругову діаграму освітленості й відсутність ультрафіолетового випромінювання, що дуже сприятливо для зору.
Перехід на світлодіодні лампи в Україні забезпечить економію приблизно 36–45 млрд кВт/год, що еквівалентно зменшенню споживання вугілля на 5–6 млн тонн (яке видобувають на 8–10 середніх шахтах). Зменшення теплового випромінювання від таких ламп дасть змогу скоротити витрати на охолодження приміщень, що істотно, скажімо, для великого магазину, де світильників багато й горять вони практично цілодобово. А це також економія електроенергії. Лампа розжарювання служить 1 тис. годин, люмінесцентна – 20 тис., світлодіодна – 100–150 тис. І це не межа, вже є зразки з терміном служби 400–500 тис. годин, тобто 45–57 років.
Наступна проблема, яку слід вирішити, – значні втрати електроенергії під час передачі й розподілу. Система потужних електростанцій та подальша передача струму споживачеві на великі відстані себе вичерпали. Треба наблизити виробництво до людини.
І, нарешті, на часі перехід до інтелектуальних мереж та обліку електроенергії. В Італії за рахунок впровадження інтелектуальних лічильників в індивідуальних квартирах та більш рівномірного розподілу використання електроенергії, споживачі зменшили свої рахунки в півтора–два рази. Своєю чергою, електрогенеруючі компанії вивели в резерв 5% потужностей, що теж дало помітну економію.
Час дешевої кіловат-години минув безповоротно. Суворість вимог безпеки на електростанціях вимагає величезних затрат, що збільшить її вартість. Альтернатива – в енергоощадності й енергоефективності, запроваджених на основі революційних технологій у споживанні електроенергії.
