Pogosto zastavljena vprašanja

Po dosedanjih spoznanjih lahko ukrepamo proti učinku tople grede tako, da omejimo izpuste toplogrednih plinov, ki jih povzroča človek s svojimi dejavnostmi. Med temi sta najpomembnejša ogljikov dioksid kot posledica zgorevanja fosilnih goriv in metan kot posledica kmetovanja. Med ukrepi ima pomembno vlogo jedrska energija, ki ob svojem sproščanju in pretvorbi v elektriko ne povzroča izpustov ogljikovega dioksida.

Na osebni ravni ukrepamo proti učinkom tople grede s skromnejšo porabo energije (manj se vozimo z avtom, znižamo temperaturo stanovanja…). Država lahko poskrbi za gradnjo primernih virov energije z manjšimi izpusti, gradi dober javni prevoz (zmanjša uporabo osebnih vozil), stimulira energetsko varčevanje in informira javnost. Na svetovni ravni gre predvsem za uspešno dogovarjanje med državami.

V onesnaženem zraku so poleg mešanice plinov, ki jo imenujemo zrak (skoraj v celoti sta to dušik in kisik), še druge snovi (delci in plini), ki so posledica človekove dejavnosti. To so npr. produkti zgorevanja premoga, bencina, dizelskega goriva, prah, dušikov oksid itd.

Hidroelektrarne med normalnim delovanjem razmeroma malo vplivajo na okolje. Nekaj vplivov nastane med gradnjo (npr. Preusmeritev naravnega toka reke, poplavljanje dolin itd.). Upoštevati pa je potrebno tudi vpliv morebitnih nesreč (porušitev jezov), ki so lahko katastrofalne.

Večina potresov nastane zaradi nenadnih prelomov v zemeljski skorji, ki jih povzročijo premiki tektonskih plošč – kosov Zemljine skorje, ki “plavajo” na tekoči zemeljski notranjosti. Slovenija je potresno področje blizu stika afriške in euroazijske plošče. To je potrebno upoštevati ob gradnji hiš in industrijskih objektov. Jedrska elektrarna Krško je zgrajena tako, da lahko vzdrži potrese, ki so močnejši od kadarkoli zabeleženih v Sloveniji.

Potresno aktivnost v Sloveniji lahko sproti spremljamo na domači strani Agencije Republike Slovenije za okolje (tam, kjer je tudi vremenska napoved).

Termično onesnaževanje (termalna polucija) imenujemo pojav, da vsak toplotni stroj, t.j. naprava, ki pretvarja toplotno energijo v mehanično (in naprej v električno) odvaja velik delež te toplote v okolje. Temu se ni mogoče izogniti, ker velja Drugi glavni zakon termodinamike, ki pravi, da prehaja toplota sama od sebe s telesa višje temperature na telo z nižjo temperaturo.

To je vsakomur jasno iz vsakdanjih izkušenj, ima pa globoke posledice za delovanje strojev (in tudi za celo vesolje).

Toplotni stroji so npr. motorji z notranjim zgorevanjem za pogon avtomobilov, parni stroji, plinske turbine za pogon letal itd. Tudi termoelektrarne in jedrske elektrarne so toplotni stroji. Razmerje med količino mehanske oz. električne energije, ki jo dobimo iz stroja, in količino vložene toplotne energije (npr. iz zgorevanja premoga, bencina ali jedrskih reakcij) imenujemo toplotni izkoristek. Ta je pri večini naštetih strojev med 30 % in 40 %. To pomeni, da lahko pretvorimo v koristno mehanično oz. električno energijo le med 30 in 40 % od porabljene toplote, 60 do 70 % toplote pa gre neizkoriščene v okolje. Neizkoriščeni del toplote imenujemo tudi odpadna toplota. Iz nje ni več mogoče pridobiti koristnega dela, ker ima nosilec odpadne toplote (npr. izpušni plini, voda za hlajenje termoelektrarne ali jedrske elektrarne) prenizko temperaturo.

Jedrska elektrarne in termoelektrarna sta s stališča pretvorbe energije enaka stroja in pri enaki koristni moči odvajata v okolje (“onesnažujeta” okolje) enako količino toplote. Toploto odvajata v okolje preko posebnega toplotnega menjalnika – kondenzatorja, v katerem se para po opravljenem delu v turbini spremeni v vodo (kondenzira), tako da jo lahko ponovno črpamo v parni kotel. Kondenzator ima cevi, znotraj katerih se pretaka hladilna voda, ki jo jemljemo iz okolja (v Krškem npr. iz Save). Ta hladilna voda sprejme nase toploto, ki jo pogosto imenujemo odpadna toplota.

Vredno je ponovno poudariti, da odpadna toplota ni posledica slabega znanja inženirjev ali slabe izdelave stroja, temveč posledica Drugega glavnega zakona termodinamike, ki je eden najbolj osnovnih naravnih zakonov.

Termično onesnaževanje oz. odpadna toplota nima globalnih vplivov in ne povzroča sprememb podnebja kot jih npr. učinek tople grede. Vpliva pa lahko na lokalno okolje, npr. tako, da se zaradi prejete odpadne toplote prekomerno segreva reka, kar lahko vpliva na rastline in živali v reki. Zato državni organi, ki izdajajo dovoljenja za obratovanje termoelektrarn in jedrskih elektrarn vedno natančno predpišejo, kolikšno je največje dovoljeno povečanje temperature rečne vode in kolikšen delež pretoka reke se sme odvzemati za hlajenje. Tipično je to nekaj stopinj Celzija. Jedrska elektrarna Krško ima dovoljenje, da lahko s svojo odpadno toploto zviša temperaturo reke Save za največ 3 stopinje Celzija, istočasno pa temperatura Save po segrevanju nikoli ne sme preseči 28 stopinj Celzija. Največji dovoljeni odjem hladilne vode pa znaša 2 5% trenutnega pretoka reke Save.

Dimne pline iz kurišča je potrebno spraviti v čim višje zračne plasti, da se čimprej pomešajo in razredčijo z zrakom. To je še posebej pomembno na mestih, kjer je mogoča lokalna temperaturna inverzija (pojav, da je v višjih zračnih plasteh zrak toplejši kot v nižjih). V takem primeru bi se namreč dim po izstopu iz dimnika nehal dvigati in bi se razlezel po okolici. Primer zelo visokega dimnika s tem namenom je v Termoelektrarni Trbovlje.

Globalno ogrevanje ozračja povzroča taljenje kopenskega ledu in dviganje gladine oceanov. Ta učinek je že merljiv.

Najbolje bo, da si za primer ogledamo kar Černobilsko nesrečo. Ob tem se moramo zavedati, da je bil Černobilski reaktor zelo poseben tip reaktorja, ki so jih imeli le v bivši Sovjetski zvezi. V reaktorjih zahodnega tipa (kot ga ima npr. Nuklearna elektrarna Krško) je nesreča takšne vrste nemogoča. Nesreča s tako veliko sprostitvijo radioaktivnih snovi pa je izjemno malo verjetna.

Černobilski reaktor je eksplodiral kot posledica pomanjkljive varnostne zasnove in nespoštovanja predpisanih postopkov. Do nesreče je prišlo med izvajanjem poskusa, ki ni bil pravilno pripravljen in primerno varnostno ovrednoten. Najprej je po popolni izgubi nadzora nad reaktorjem zaradi visoke toplotne moči prišlo do poškodbe hladilnih kanalov v reaktorju, nato pa je prišlo do kemične reakcije katere posledica je bila nastanek mešanice prostega vodika in kisika, ki je eksplodirala ob prisotnosti vročega goriva in grafita (parna eksplozija). Sledil je več dni trajajoč požar tisočev ton grafita (moderatorja – pomembnega dela reaktorja, brez katerega v takem tipu reaktorja verižna reakcija v uranu ni mogoča). Med eksplozijama in v požaru so bile temperature tako visoke, da se je v ozračje iz sredice reaktorja sprostil znaten delež raztaljenih in uparjenih razcepnih produktov (izotopov, nastalih po cepitvi uranovih jeder), ki so pri normalnih temperaturah v trdnem stanju, ter plinasti razcepni produkti. Del razcepnih produktov se je po nesreči usedal v bližnji Ukrajini, Belorusiji in Rusiji, velik delež pa so odnesli višinski zračni tokovi (najprej proti Skandinaviji, nato pa proti srednji, zahodni in južni Evropi).

S stališča prejetih doz sevanja in zdravstvenih učinkov na prebivalstvo so bili kratkoročno po nesreči najnevarnejši jod-131 in žlahtni plini, ki so razmeroma kratkoživi (jod-131 ima razpolovno dobo 8 dni). Jod-131 pride v telo z vdihavanjem in kontaminirano hrano, radioaktvni žlahtni plini pa so nevarni le kot zunanji vir sevanja iz radioaktivnega oblaka. Poleg omejitve zadrževanja na prostem je možno le profilaktično uživanje tablet s kalijevim jodidom in omejitev uporabe hrane. Pri profilaksi s stabilnim jodom zasitimo ščitnico in bistveno zmanjšamo količino radioaktivnega joda, ki bi ga sicer absorbirala ščitnica. Profilaksa s stabilnim jodom večinoma ni bila izvedena takoj po nesreči, na žalost niti omejitev zadrževanja na prostem. Naknadna uporaba kalijevega jodida ne pomaga in veliko otrok je prejelo nevarno visoke doze sevanja na ščitnico, število primerov raka na ščitnici pri otrokih se je zelo povečalo.

Dolgoročno po nesreči sta bila najnevarnejša radioaktivna izotopa cezija (cezij-134, cezij-137) in stroncij-90, ki sta kemično sorodna kaliju in kalciju ter ju zato človeški organizem dobro absorbira. Vnos v telo poteka predvsem z hrano, problem pa je tudi sevanje teh izotopov na področju, kjer so tla močneje kontaminirana. Kontaminacija okrog Černobila (pa tudi v srednji in zahodni Evropi) je bila zelo neenakomerna, večinoma sorazmerna količini padlega dežja, ki je izpral delce iz radioaktivnega oblaka. Kontaminirano področje okrog Černobila je bilo bistveno večje od kroga s polmerom 30 km, ki je bilo določeno kot prepovedano območje. Dekontaminacija tako velikih področij praktično ni izvedljiva. Edini možen ukrep so bile velike evakuacije prebivalstva in prepoved uživanja prehrambenih izdelkov, ki so bili kontaminirani s cezijem. Prebivalstvo je dobivalo neoporečna živila od drugod.

Potrebno je povedati, da kontaminirana področja ne bodo ostala trajno nenaseljiva. Koncentracija radioaktivnih izotopov se s časom zmanjšuje zaradi migracije v globlje plasti zemlje in radioaktivnega razpada (razpolovni čas je okrog 30 let) in bo postopoma možno ponovno začeti uporabljati večino trenutno evakuiranih področij. Kdaj se bo to zgodilo, je zaenkrat še težko povedati.

Na konferenci Mednarodne agencije za atomsko energijo septembra 2005 na Dunaju so strokovnjaki mednarodnih organizacij, članic Organizacije združenih narodov, analizirali vse dosegljive podatke in ugotovili posledice nesreče:

47 reševalcev je umrlo zaradi neposrednih posledic sevanja (akutnega radiacijskega sindroma). Približno 4000 otrok je zbolelo za rakom na ščitnici, 9 jih je umrlo.

Približno 4000 ljudi med skupno 600.000 reševalci, evakuiranci in prebivalci najbolj kontaminiranih področij bo verjetno umrlo za rakom in levkemijo zaradi sevanja. To je približno 3% smrti zaradi spontanega raka, ki ni povezan s černobilskim sevanjem.

Razen znotraj 30-kilometrskega izključitvenega območja so nivoji sevanja spet večinoma normalni. (glej tudi Černobil, pdf, 235 KB)

Glavni odpadek termoelektrarne je ogljikov dioksid (produkt zgorevanja), ki ga TE spusti skozi dimnik v zrak. Druge rešitve zaenkrat ni. Večina premogov, ki jih kurijo v TE, pa vsebuje tudi nekaj žvepla, iz katerega ob zgorevanju nastane strupen žveplov dioksid (iz tega pa v stiku z zračno vlago žveplasta in žveplena kislina, ki sta obe zelo škodljivi za okolje).

Žveplov dioksid je mogoče izločiti s sistemom za “pranje” dimnih plinov. Rezultat tega so velike količine sadre (mavca), ki ga je potrebno odlagati. Znatno količino odpadkov predstavlja tudi filtrski pepel. To so minerali v obliki finega prahu, ki ga polovijo iz dimnih plinov posebni električni filtri. Filtrski pepel je mogoče uporabiti kot surovino za izdelavo gradbenih materialov, vendar včasih vsebuje preveč radioaktivnih snovi.

Termalna polucija (pravilen slovenski izraz je toplotno onesnaževanje) pomeni pretirano obremenjevanje okolja z odpadno toploto. Vsi toplotni stroji (naprave, ki pretvarjajo toplotno energijo v mehansko energijo, npr. termoelektrarne, avtomobilski motorji, plinske turbine itd.) delujejo tako, da lahko 30 – 40 % toplote spremenijo v mehansko energijo, ostalo pa odvedejo v okolje. To je posledica naravnega zakona, ki mu rečemo drugi glavni zakon termodinamike. Odpadno toploto termoelektrarne (in tudi jedrske elektrarne) tipično odvedejo v reke ali morja s pomočjo pretočnega hlajenja, zelo pogosto pa tudi s hladilnimi stolpi v ozračje. Ob tem je potrebno paziti, da ne pride do pretiranega segrevanja reke ali morja, ki ima lahko škodljiv vpliv na biosfero. Pri rekah so dopustna segrevanja približno 3 stopinje celzija.

Kadar ima termoelektrarna ali jedrska elektrarna pretočno hlajenje (hlajenje z vodo, odvzeto neposredno iz reke ali jezera), je možno “toplotno” onesnaženje. To pomeni, da bi se voda segrela do take mere, ki bi pomenila bistven odmik od naravnih pogojev za življenje rastlin in živali v vodi.

Povišana temperatura negativno vpliva tudi na topnost kisika v vodi. Zato za pretočno hlajenje veljajo posebni kriteriji za zaščito vode. V JE Krško npr. je dovoljen odvzem največ 25% pretoka Save, povišanje temperature Save za največ 3 stopinje celzija, najvišja temperatura Save pod elektrarno pa ne sme preseči 28 stopinj celzija.

Največ pepela nastane pri zgorevanju manj kvalitetnih premogov kot so lignit in rjavi premog.

Naprava za merjenje potresnih sunkov se imenuje seizmograf.

Škodljive vplive delovanja termoelektrarn je mogoče zmanjšati z dobrimi tehnologijami čiščenja dimnih plinov, iz katerih odstranimo predvsem delce (pepel) in žveplov dioksid. Ogljikovega dioksida, ki je običajno glavni produkt zgorevanja fosilnih goriv, zaenkrat še ni mogoče odstraniti na ekonomičen način, tako da ga TE sproščajo v okolje.

Večina termoelektrarn uporablja kot gorivo fosilna goriva. Ob zgorevanju nastajajo snovi spojine in delci, ki lahko škodujejo okolju in zdravju: dušikovi oksidi so strupeni, žveplov dioksid tvori z zračno vlago kisli dež, ogljikov dioksid prispeva k učinku tople grede, zdravju škodljivi so tudi delci (zelo fin pepel). Nekatere od teh se da skoraj popolnoma odstraniti s postopki čiščenja dimnih plinov, npr. žveplov dioksid in pepel, nekaterih pa s sedanjimi postopki ni mogoče zajeti na ekonomsko upravičen način, npr. ogljikovega dioksida, in ga zato TE izpušča v ozračje.

Potresi običajno nastanejo na geoloških prelomnicah. Področja, kjer so potresi pogosti, so znana, tako da je možno napovedati, kje se bodo potresi pojavljali. Kljub vsem prizadevanjem pa zaenkrat še ni mogoče napovedati, kdaj bo potres nastopil.

Jedrske elektrarne zelo malo vplivajo na okolje. Njihov glavni vpliv je segrevanje vode (rečne, jezerske, morske ali v hladilnem stolpu), ki jo uporabljajo za hlajenje kondenzatorja v klasičnem delu elektrarne. Ta vpliv pa je enak, kot bi ga imela termoelektrarna iste moči na fosilno gorivo (premog, nafto ali plin). Sevalni vpliv je izredno majhen. Ob sami ograji jedrske elektrarne je več stokrat manjši od vpliva sevanja naravnega okolja. Lahko pa trdimo, da jedrske elektrarne okolju posredno zelo koristijo, saj »prihranijo« okolju velike količine ogljikovega dioksida, ki bi nastal ob zgorevanju fosilnih goriv. Termoelektrarna podobne moči, kot je jedrska elektrarna Krško, letno porabi več milijonov ton premoga, glavni produkt zgorevanja – ogljikov dioksid – pa gre naravnost v ozračje. V Evropi prihranijo jedrske elektrarne približno toliko ogljikovega dioksida, kot če bi umaknili s cest 200 milijonov avtomobilov. (glej tudi Sevanje okolja, pdf, 337 KB in Jedrska elektrarna Krško in okolje, pdf, 215 KB)

Žal je vprašanje preveč nedefinirano, da bi bilo mogoče nanj konkretno odgovoriti. Ni navedeno, za kakšno vrsto onesnaženja gre.

Toplogredni plini (ogljikov dioksid, metan in še nekateri) zadržujejo toplotno sevanje zemljske površine, ki jo segreva Sonce. Zato se vzpostavi ravnotežje med prejeto in oddano toploto šele pri višji temperaturi, čemur rečemo učinek tople grede. Zemeljsko ozračje se zato segreva.

Nesreča na Otoku treh milj (1979) se je razvila iz razmeroma preprostih okvar, ki jih operaterji elektrarne niso pravočasno razumeli in tudi ni bilo na razpolago potrebne instrumentacije. Varnostni sistemi elektrarne so kljub temu pravilno delovali in preprečili kakršnekoli posledice na okolje in ljudi kljub temu, da se je stalila sredica reaktorja. Elektrarna je bila tlačnovodnega tipa, spoznanja zelo analizirane nesreče pa so bila upoštevana tudi v vseh drugih jedrskih elektrarnah na svetu (tudi v Jedrski elektrarni Krško, ki takrat še ni obratovala).

Nesreča v Fukušimi se je zgodila zaradi izjemne naravne katastrofe. Močan potres je podrl vso infrastrukturo in prekinil povezavo elektrarne z omrežjem, velikanski cunami pa je poplavil lokacijo elektrarne in onesposobil tudi pravilno delujoče dizelske agregate za zasilno električno energijo. Varnostni sistemi elektrarne niso več mogli delovati, sredice večih reaktorjev so bile hudo poškodovane, v okolje, predvsem v morje, so ušle znatne količine radioaktivnih snovi. Prebivalstvo je bilo iz ogroženega področja pravočasno evakuirano. Med osebjem elektrarne in prebivalstvom zaradi jedrske nesreče ni bilo nobene smrtne žrtve. V naravni katastrofi zaradi potresa in cunamija je umrlo več kot 20 000 ljudi.

Jedrske elektrarne so med najbolj varovanimi industrijskimi objekti in imajo tudi načrte ukrepov za primer terorističnega napada. Ti načrti javnosti niso dostopni.

Kjotski sporazum je mednarodni dogovor o zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov v ozračje. Sprejelo ga je 141 držav v svetu, tudi Slovenija. Države so se izpogajale in zavezale, da bodo do določenega datuma zmanjšale izpuste (dogovor se nanaša predvsem na ogljikov dioksid).

Slovenija je podpisala Kjotski protokol leta 1998 in ga leta 2002 ratificirala. Slovenija se je s tem obvezala za 8 odstotkov zmanjšati izpuste toplogrednih plinov v prvem ciljnem obdobju (2008-2012) glede na izhodiščno leto 1986, ko so bili izpusti CO2 največji.

Jedrska elektrarna ne izpušča toplogrednih plinov, ker za svoje delovanje ne potrebuje goriv (npr. premoga), kjer ob gorenju (reakciji s kisikom iz zraka), nastane ogljikov dioksid (glavni toplogredni plin).