Itt a jövő: nukleáris megoldás a techforradalom energiaéhségére

A hidegebb téli napokon újra és újra előkerül az energia kérdése: van, lesz elegendő energiánk a következő években, évtizedekben? A zöldenergia – ami főként nap-, szél- és vízenergiát jelent – nem mindig áll rendelkezésre, csak ha süt a nap, fúj a szél, illetve nem hoz áradást vagy aszályt a szélsőségesebb időjárás. A világ energiaigénye viszont évtizedek óta töretlenül növekszik, főként a gazdaság és a népesség növekedése, a technológiai fejlődés, valamint a zöldátállás miatt.

A digitális korban az információáramlás, a felhőalapú szolgáltatások és a mesterséges intelligenciát alkalmazó rendszerek ráadásul elképesztő mértékben növelik a villamos­energia-igényt. Egyes becslések szerint 2023-ról 2030-ra megnégyszereződhet a technológiát kiszolgáló adatközpontok energiafogyasztása, így a világ villamos­energia-fogyasztásának 2,2 helyett akár a 7,5 százalékát fogja kitenni. Az adatközpontok ráadásul éjjel-nappal működő, egész évben stabil és megbízható ellátást igényelnek.

Visszatérés az atomenergiához

A szél- és a napenergia szerepe látványosan nő, és számolnunk is kell vele, ám a nukleáris energiát sem szabad félretenni, mert stabilabban képes ellátni az igényeket, ezért érdemi megoldást jelenthet a globális energiaínség problémájára. A szél- és a napenergia termelése időjárás-függősége okán jellemzően óriási energiatároló rendszereket követel meg – amelyek további nagy költségeket és terhelést rónak a hálózatra –, az atomerőművek viszont képesek a nap huszonnégy órájában, a hét minden napján egyenletesen termelni. A nukleáris energia folyamatos elérhetősége tökéletesen illeszkedik a nagy techvállalatok elvárásaihoz. E cégek az MI-t is egyre inkább használó hatalmas adatközpontjaik működtetéséhez megbízható és karbonsemleges energia­forrásokat keresnek, ezért vizsgálják a stratégiai együttműködés lehetőségeit az atomenergiában utazó cégekkel.

A Microsoft például 30 milliárd dolláros (mintegy 12 bil­lió forintos) MI-infrastruktúra-alapot hozott létre olyan neves befektetőkkel karöltve, mint a BlackRock. Az is jelentős előrelépés, hogy az utóbbi években 

Nemrég például tizennégy nagy bank jelentette be, hogy készen áll az atomenergia-beruházások finanszírozására. A politikai fordulat már megkezdődött: a 2023-as dubaji éghajlat-politikai konferencián több mint harminc ország, köztük tizenhárom EU-tagállam vállalta, hogy 2050-ig közösen megháromszorozzák nukleáris kapacitásukat. Az olyan ázsiai gazdasági hatalmak, mint 

és a 2011-es fukusimai katasztrófa nyomán a nukleáris energiát kivezetni tervező Japán is kész visszafordítani a folyamatot.

Biztonságosabb kis erőművek

 az EU taxonómiájában. Az előírások szerint a tagállamoknak rendelkezniük kell megfelelő hulladékkezelési tervekkel, és 2025-től balesetálló üzemanyagot szükséges alkalmazniuk. A dubaji konferencián a nukleáris energiát elismerték a karbonsemlegesség elérésének, illetve az éghajlatváltozás elleni küzdelemnek az eszközeként. A 2024-ben Bakuban megrendezett éghajlat-politikai csúcstalálkozó további támogatást hozott, kiemelve az atomenergia kompatibilitását a megújuló forrásokkal, valamint szerepét a dekarbonizációban. 

Mindeközben az Egyesült Államok, a világ első számú nukleárisenergia-hatalma is a kapacitások bővítésével és technológiai innovációval számol, nagy hangsúlyt helyezve a kis moduláris reaktorok fejlesztésére.

Az utóbbi évtizedek egyik legnagyobb kihívása az atomenergia kapcsán az volt, hogy a nagy kapacitású hagyományos reaktorok építése drága, időigényes, sokszor késedelemmel és jelentős költségtúllépéssel jár. Erre a problémára kínálnak megoldást a kis moduláris reaktorok (SMR) – ezek a 300 mega­wattnál kisebb kapacitású létesítmények a hagyományos atomerőművek modern, kisebb és könnyebben telepíthető alternatívái. A kompakt SMR-ek gyakran előregyártott modulokból állnak, amelyek könnyen szállíthatók és a helyszínen gyorsan összeállíthatók. Emellett bővíthetők is, egy-egy egység telepítése után újabb modulok hozzáadásával növelhető a kapacitás.

Ezeket a reaktorokat passzív biztonsági rendszerekkel látják el, amelyek egyszerűbbek a hagyományos atomerőművekénél, és kevésbé függnek az emberi beavatkozástól, ugyanis a biztonságos leállításukhoz nincs szükség külső energiaforrásra, vagyis áramkimaradás vagy természeti katasztrófa esetén is biztonsággal blokkolhatók. A technológia ráadásul ideális távoli területek energiaellátására, ahol a hagyományos energiahálózat nem elérhető, továbbá a villamosenergia-termelés mellett használható a tengervíz sótalanítására és ipari hő termelésére is.

így új perspektívát nyitnak meg a nukleáris energia felhasználásában. Az első kereskedelmi reaktorok várhatóan a 2020-as évek végén kezdenek el működni, ha pedig az első típusok megkapják az üzembe helyezési engedélyt, felgyorsulhat az elterjedésük. Az SMR-ek fejlesztésében az USA, Kína, Oroszország és az Európai Unió jár az élen, tervezésük és építésük már több mint tizenhét országban zajlik. Az Európai Bizottság új ipari szövetséget hozott létre az SMR-fejlesztések felgyorsítására, célul tűzve ki a technológia EU-s bevezetését a 2030-as évek elején.

Európai útkeresés

Bár az atomenergia környezetkímélő voltáról sikerült az EU-ban megállapodni, kontinensünket sokkal régebb óta osztja meg a nukleáris technológia kérdése, főként a biztonsági, a hulladékkezelési, illetve a költségproblémák miatt. A tiszta, megbízható és időjárás-­független energiaforrások iránti igény viszont egyre növekszik, főleg, amióta égetővé vált az energiaszuverenitás kérdése. Európa elektromos­energia-igénye a becslések szerint 2050-ig akár a négyszeresére is nőhet, amit pusztán a megújuló energiaforrásokkal – a hálózatbővítés, az energiatárolás és a földterület-felhasználás miatt – kifejezetten nehéz, költséges és kockázatos lenne fedezni. A kontinensen jelenleg csak kis számban építenek új nukleáris létesítményeket, hozzávetőleg mindössze 3 gigawattnyi kapacitás van fejlesztés alatt – összehasonlításképpen: a paksi atomerőmű mai összteljesítménye mintegy 2 gigawatt. Néhány nukleáris infrastruktúrával rendelkező állam, például Franciaország, azonban újra fontolóra veszi a technológiai bővítést.

Az Európai Unió gazdasági motorja, Németország viszont kitart az atomenergia kivezetése mellett. Mindezt úgy, hogy a kieső mennyiség pótlására növelte a fosszilis tüzelőanyagok használatát – ez az energia-alapellátási racionalitáson túl az ország dekarbonizációs céljaival is ellentmondásba került. A megújuló energiaforrások ráadásul nem tudták teljes mértékben pótolni a kieső nukleáris energiát, főleg az időjárás-függőségük miatt. Erre példa a jellemzően télen előforduló dunkelflaute, azaz a sötét szélcsend időszaka, amikor egy területen egyszerre felhős az ég és nem fúj a szél. Ilyenkor az energiarendszer stabilitása veszélybe kerülhet, mivel az ellátás biztosításához tartalékkapacitás bevonására van szükség. Ráadásul a jelenség jellemzően a hideggel is együtt jár, az pedig megnöveli a keresletet a hőenergia iránt, ami felhajtja az energiaárakat. Nyugat-Európát 2024 decemberében sötétszélcsend-időszak sújtotta, ennek következtében a németországi villamos­energia-árak elérték a megawattóránkénti 936 eurót, ami abszolút rekord.

Egy friss norvég kutatás szerint akkor is érdemes nukleáris kapacitásokat építeni, ha drágábbak a szél- vagy a napenergiánál, mert az atomenergia rendelkezésre állása csökkenti a hálózatbővítés, a földterületi igények és az energiatárolás költségeit, vagyis a rendszer szintjén még így is megtérülhet a beruházás.

Természetesen a kihívások továbbra is jelentősek. Meg kell oldani a radioaktív hulladék végleges elhelyezését, a projektek hatékonyabb menedzselését, a munkaerőhiány kezelését, valamint a társadalmi elfogadottság növelését. A hulladékkezelés terén az újabb generációs atomerőművek előrelépést jelentenek, mert nagy arányban képesek olyan fűtőanyagokat is hasznosítani, amelyek a régebbi erőművekben hulladékként maradtak meg, így a meglévő, az előző évtizedekben felgyűlt atomhulladék mennyiségét is érdemben lehet csökkenteni.

Az új, még szigorúbb biztonsági szabványok, a big tech adatközpontok hatalmas áramigénye, illetve a befektetők lelkesedése mind-mind hozzájárulhat ahhoz, hogy a nukleáris energia a jövő zéró emissziós, stabil és költséghatékony energiaellátásának pillére legyen, amely képes kiszolgálni a század digitális forradalmának előttünk álló újabb növekedési hullámát is.

A szerző a Makronóm Intézet vezető elemzője

Nyitókép: Freepik