Wyłączenie elektrowni jądrowych w USA może zwiększyć zanieczyszczenie powietrza

Prawie 20 procent energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych pochodzi z elektrowni jądrowych. Kraj ten ma największą liczbę elektrowni jądrowych na świecie, na którą składają się 92 reaktory rozsiane na całym obszarze USA. Wiele z tych elektrowni działa już od ponad pół wieku i zbliża się koniec ich okresu eksploatacji.

Politycy w USA debatują, czy wycofać starzejące się reaktory, czy też wzmocnić ich struktury, aby utrzymać produkcję energii jądrowej, przez wielu uznawanej za najlepszą alternatywę dla energii pozyskiwanej ze spalania paliw kopalnych.

Naukowcy z Massachusetts Institute Technology (USA) twierdzą, że przy rozważaniu przyszłości energii jądrowej należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden czynnik: jakość powietrza. Oprócz tego, że jest ona źródłem o niskiej emisji dwutlenku węgla, energia jądrowa jest stosunkowo czysta pod względem generowanego zanieczyszczenia powietrza.

Naukowcy Massachusetts Institute Technology chcieli odpowiedzieć na pytanie, jak zmieniłby się wzorzec zanieczyszczenia powietrza bez energii jądrowej - i kto odczułby jego skutki? Przeanalizowano, w jaki sposób inne źródła (takie jak: węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny i energia odnawialna) zaspokoiłyby potrzeby wynikające z rezygnacji z energii jądrowej.

Ich analiza ujawniła, że zanieczyszczenie powietrza by wzrosło. Oszacowano również, że wzrost zanieczyszczenia powietrza miałby poważne skutki zdrowotne, powodując dodatkowe 5200 zgonów związanych z zanieczyszczeniem w ciągu jednego roku.

Jeśli jednak - zgodnie z przewidywaniami - do 2030 roku dostępnych będzie więcej odnawialnych źródeł energii do zasilania sieci energetycznej, zanieczyszczenie powietrza zostanie ograniczone, choć nie całkowicie. Zespół odkrył, że nawet w tym bardziej pozytywnym scenariuszu dotyczącym energii odnawialnej nadal występuje niewielki wzrost zanieczyszczenia powietrza w niektórych częściach kraju, co skutkuje łącznie 260 zgonami związanymi z zanieczyszczeniem w ciągu jednego roku.

„W debacie na temat utrzymania otwartych elektrowni jądrowych jakość powietrza nie była przedmiotem dyskusji. Odkryliśmy, że zanieczyszczenie powietrza przez elektrownie zasilane paliwami kopalnymi jest tak szkodliwe, że wszystko, co je zwiększa, na przykład wyłączenie elektrowni jądrowej, będzie miało znaczący wpływ dla wielu ludzi” – powiedziała współautorka badania, profesor w Instytucie Danych, Systemów i Społeczeństwa Massachusetts Institute Technology Noelle Selin.

W badaniu naukowcy wykorzystali model dyspozytorski sieci energetycznej, aby ocenić, jak amerykański system energetyczny zareaguje na wyłączenie energii jądrowej. Model symuluje produkcję każdej elektrowni w kraju i działa w sposób ciągły, aby oszacować, godzina po godzinie, zapotrzebowanie na energię w 64 regionach w całym kraju.

Podobnie jak w przypadku rzeczywistego rynku energii, model decyduje o zwiększaniu lub zmniejszaniu produkcji elektrowni w zależności od kosztów: elektrownie produkujące najtańszą energię w danym momencie mają pierwszeństwo w dostarczaniu jej do sieci.

Zespół otrzymywał dostępne dane dotyczące zmieniających się emisji i kosztów energii w każdym zakładzie w ciągu całego roku. Następnie przeprowadził symulacje w różnych scenariuszach, w tym: sieć energetyczna bez energii jądrowej; podstawowa sieć podobna do dzisiejszej, która obejmuje energię jądrową; sieć bez energii jądrowej z która dodatkowymi źródłami odnawialnymi.

Następnie połączyli każdą symulację z modelem chemii atmosfery, aby zasymulować, w jaki sposób różne emisje będą przemieszczać się po kraju. Nałożono te ślady na mapy gęstości zaludnienia. W przypadku populacji znajdujących się na drodze przemieszczania się zanieczyszczeń obliczono ryzyko przedwczesnej śmierci na podstawie stopnia narażenia.

Ich analiza wykazała wyraźny wzór: bez energii jądrowej zanieczyszczenie powietrza pogorszyło się, dotykając głównie regiony wschodniego wybrzeża, gdzie skoncentrowane są w większości elektrownie jądrowe. Bez tych elektrowni zespół zaobserwował wzrost produkcji z elektrowni węglowych i gazowych, co spowodowało 5200 zgonów związanych z zanieczyszczeniem w całym kraju w porównaniu ze scenariuszem bazowym.

Więcej - na stronie internetowej.  (PAP)

Tomasz Szczerbicki

szt/ zan/