Energia nucleară a început ca un proiect militar. Proiectul Manhattan avea ca scop crearea unei bombe atomice. Au participat, în anii celui de-al Doilea Război Mondial, peste 140 de mii de angajați în Statele Unite. Intensitatea distrugerii de la Hiroshima și Nagasaki a făcut ca, imediat după cel de-al Doilea Război Mondial, să înceapă să se vorbească despre ‘folosirea energiei atomice în scopuri pașnice’, împreună cu apariția mișcărilor politice și politizate de interzicere sau limitare a cursei înarmărilor nucleare. Generarea de energie electrică din surse nucleare era marea promisiune a deceniilor 7 și 8 ale secolului trecut. În momentul crizei energetice majore din 1973, care a pus capăt epocii ‘petrolului ieftin’, a început o perioadă de investiții intense în domeniul energiei nucleare, frânate de incidentele de siguranță ale reactoarelor din prima generație de centrale energetice nucleare (cel mai cunoscut fiind cel de la Three Mile Island, Statele Unite din 1979, dar au mai fost înregistrate accidente și în Germania, Cehoslovacia, și la Athens, în Georgia, SUA) care au culminat cu catastrofa de la Cernobîl, din 1986. Vârful producției mondiale de energie nucleară a fost înregistrat în 2006. Incidentul de la Fukushima, din 2011, a dus la închiderea planificată a multor centrale existente și la încetinirea sau sistarea planurilor de construire a unor centrale noi. În 2019, procentajul energiei din surse nucleare era de 4,3% din producția mondială totală, față de 6,1% în 1992. Și totuși, în ultimii ani, energia nucleară revine în atenția specialiștilor și a factorilor de decizie în domeniul politicilor energetice. Care sunt cauzele? Ca în multe alte împrejurări, o combinație de factori tehnologici și politici.
Precedentele generații de reactoare nucleare erau proiecte gigantice. Evoluțiile tehnologice din ultimele decenii permit o reducere a dimensiunilor prin proiectarea reactoarelor mici modulare (Small Modular Reactors – SMR). Liderii industriali în acest domeniu sunt firme din Statele Unite, Franța, Anglia, Canada și China. La întâlnirea COP26, de la Glasgow, firma americană NuScale Power și S.N. Nuclearelectrica S.A. au semnat un acord de cooperare pentru implementarea tehnologiei de reactoare mici modulare (SMR) de la NuScale în România. În cadrul acestui acord, NuScale va ajuta Nuclearelectrica să evalueze tehnologia și, împreună, cele două firme vor lucra pentru construirea unei prime centrale electrice NuScale cu 6 module, cu o capacitate de 462 MW, în România, încă din 2027/2028. Pe lângă România, firme americane au anunțat la COP26 acorduri de asistență și colaborare în domeniul energiei nucleare cu Ucraina, Polonia, Indonezia, Kenia și Brazilia. În Marea Britanie, țara în care din planurile de a construi opt centrale nucleare mari în deceniul precedent doar unul a fost până acum dus până la capăt, firma Rolls Royce proiectează o nouă generație de reactoare tip SMR, având o capacitate de 470 MW fiecare. Tehnologia este franceză și britanică, iar investițiile sunt în totalitate particulare. Ce înseamnă modularitatea (M) din SMR? O mare parte din structura reactoarelor este identică și sub-ansamblele pot fi construite în fabrici specializate, coborând prețurile de producție. Dacă vreți, similar cu construirea industrială a blocurilor de locuințe din elemente modulare prefabricate. Costul unui reactor produs de Rolls-Royce ar fi de 2,2 miliarde de lire sterline fiecare. Opt astfel de reactoare ar furniza o putere echivalentă cu o centrală nucleară mare, cam la jumătate de preț. Desigur, aceste cifre sunt, în acest stadiu, doar estimări.
Ce se întâmplă în alte părți ale lumii? China construiește mai multe reactoare nucleare noi decât orice altă țară, cu planuri pentru până la 150 de reactoare noi până în anul 2030, la un cost estimat de aproape jumătate de trilion de dolari. Cu mult înainte de asta, în acest deceniu, China va depăși SUA ca operator și beneficiar al celui mai mare sistem de energie nucleară din lume. Japonia se află într-o situație mai specială, din cauza complexelor sale relații istorice cu energia nucleară, de la Hiroshima și Nagasaki până la Fukushima. După incidentul din 2011, toate centralele nucleare din Japonia au fost închise sau operațiunile lor au fost suspendate pentru inspecții de siguranță. Ultimul dintre cele cincizeci și patru de reactoare din Japonia (Tomari-3) a fost deconectat pentru întreținere pe 5 mai 2012, lăsând în acel an Japonia complet fără energie electrică produsă din surse nucleare pentru prima dată, din 1970. Câteva dintre ele, cele care au trecut testele de siguranță, au fost repornite. În martie 2020, dintre cele 54 de reactoare nucleare din Japonia, existau 42 de reactoare operabile, dar numai 9 reactoare din 5 centrale electrice funcționau efectiv. Un total de 24 de reactoare erau programate pentru dezafectare sau sunt în curs de dezafectare. Japonia, fiind însă supusă unei presiuni internaționale intense, din cauza nivelului ridicat de poluare, a anunțat în octombrie 2021 că va relua funcționarea altor câteva reactoare nucleare, reducând corespunzător procentajul surselor de energie poluante.
Situația este și mai complexa în Europa. Franța și Germania au urmat în ultimele decenii politici radical diferite. Franța depinde în prezent de centralele nucleare pentru a-și furniza aproximativ 70% din electricitate, iar președintele francez Emmanuel Macron a dezvăluit planuri de creștere a utilizării energiei nucleare drept combustibil de tranziție, cu promisiuni de a investi în tehnologia reactoarelor mici și producția de masă a hidrogenului folosind electricitate nucleară. În octombrie 2021, Macron a înghețat planurile de închidere a 14 reactoare, iar în noiembrie, a anunțat că țara sa va începe să construiască altele noi. În Germania, planurile se îndreptau clar, până de curând, în direcție contrară. În 2011, pe fondul protestelor uriașe din urma accidentului de la Fukushima din Japonia, fosta cancelară Angela Merkel acceptase să închidă toate centralele nucleare ale Germaniei până în 2022. Acest plan este în curs de executare, cu ultimele trei reactoare nucleare din Germania urmând să fie închise până la sfârșitul acestui an. Criticii consideră această politica drept un dezastru. Energia nucleară nu implică aproape deloc emisii de carbon și oferă o sursă de bază constantă, spre deosebire de sursele regenerabile intermitente. Dezafectarea prematură a centralelor vechi survine într-o perioadă foarte dificilă, mai ales în condițiile în care lansarea surselor regenerabile este întârziată de dificultăți birocratice și regulatorii. Tranziția spre vehicule electrice și nevoia de hidrogen curat vor necesita și mai multă energie electrică. Se adaugă la asta conflictul cu Rusia, care întârzie darea în folosință a conductei Nord Stream 2. Pe termen scurt, arderea cărbunelui și a gazului poate fi crescută pentru a compensa deficitul, dar atunci nu vor fi respectate angajamentele de decarbonizare. Veștile bune vin, surprinzător, de la Bruxelles. Normele europene par a deveni mai tolerante cu energia nucleară, o nouă taxonomie a energiei propusa la 31 decembrie 2021 (și încă neaprobată) clasificând fisiunea nucleară ca sursa acceptabilă ecologic în condiții de siguranță. Noul guvern de coaliție de la Berlin, în care Partidul Verzilor ocupă poziții cheie, trebuie să rezolve aceste probleme, în condițiile în care Germania este un consumator major de energie și datorită populației, și a industrializării.
Complexe sunt și aspectele politicii americane în acest domeniu. Politica energetică la nivel federal a trecut printr-o perioadă de revizuire și de schimbare de direcție odată cu tranziția de la administrația Trump la cea a lui Biden. Energia nucleară reprezintă aproximativ 20% din totalul energiei în rețelele americane și cam 50% din ‘energia curată’. O parte dintre centralele vechi urmează să fie închise, nu neapărat din cauza unor probleme vizibile care ar fi fost detectate, ci prin expirarea permiselor de funcționare. Un caz care a făcut vâlvă recent este cel al centralei de la Diable Canyon, care furnizează 9% din electricitatea Californiei, stat cu mari probleme energetice pe de-o parte, dar cu un program agresiv de a trece la surse nepoluante, pe de altă parte. Singura problemă a centralei, care ar urma să se închidă în 2025, este locul unde este amplasată, într-o zonă de mare risc seismic. Știrile cele mai interesante în domeniu provin însă din zona inventatorilor și a companiilor start-up, care lucrează la crearea tehnologiilor pentru micro-centrale energetice nucleare. Una dintre aceste firme este Oklo, un start-up din Sunnyvale, California, care are în prezent cam 30 de salariați și al cărei nume provine de la zona geografică din Gabon, unde se crede că au avut loc cu aproximativ 1,7 miliarde de ani în urmă reacții spontane de fisiune nucleară auto-susținută, care au durat timp de câteva sute de mii de ani, cu o putere termică medie de până la 100 kW. Unul dintre întemeietorii și conducătorul firmei este Jake DeWitte, posesor al unui doctorat în fizică nucleară la prestigiosul Massachusetts Institute of Technology (MIT). Viziunea sa este crearea, începând cu 2023, a unei linii de produse care va fi pentru centralele nucleare ceea ce Tesla reprezintă în industria automobilistică. Primele microreactoare sunt destinate comunităților îndepărtate și izolate, cum ar fi satele din Alaska, în prezent dependente de motorină transportată cu avionul la preturi exorbitante. Puterea instalată a acestor modele va fi de 1,5 MW, suficientă pentru alimentarea unei așezări sau a unui cartier cu câteva sute de consumatori. Durata de viață este estimată la cel puțin zece ani. Va urma construirea mai multor modele reactoare din ce în ce mai mari, până când sursa lor de energie cu zero carbon ar putea contribui semnificativ la efortul global de reducere a emisiilor de combustibili fosili. Oklo se află în faza de omologare și obținere a permiselor de funcționare pentru primele sale modele de microreactoare din partea organizației guvernamentale americane Nuclear Regulatory Commission (NRC).
Revenirea energiei nucleare în centrul atenției oamenilor de știință, a inginerilor și tehnologilor, a investitorilor și politicienilor este un fenomen al cărui succes va depinde de cine va câștiga cursa pentru a furniza soluții alternative energiei din produse bazate pe combustibili fosili. Toată lumea este de acord că decarbonizarea este un scop vital pentru economia mondială și, în final, pentru supraviețuirea omenirii pe planeta noastră. Problema este cum se ajunge acolo. Energia nucleară este o soluție validată tehnologic, care beneficiază în această perioadă de un avânt de inventivitate ce i-a mărit siguranța și îi va asigura modularitatea. Spre deosebire de energia solară și de cea eoliană, ea oferă continuitate și independență de condițiile climatice. Costurile sunt ridicate pentru toate aceste surse de energie. Problema siguranței rămâne o preocupare permanentă. În condițiile în care celelalte surse alternative de energie întârzie în furnizarea de soluții sigure și rezonabile din punct de vedere economic, viitorul energiei nucleare pare să fie mult mai promițător decât se credea în urmă cu un deceniu.
(Articolul a apărut iniţial în revista culturală ‘Literatura de Azi’ – http://literaturadeazi.ro/)
👍